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北京高壓科學研究中心張莉研究員訪問地化所
發布時間:2019-06-24

應中國科學院地球化學研究所翟雙猛研究員的邀請,北京高壓科學研究中心研究員張莉于6月18-20日來訪交流。訪問期間,張莉研究員參觀了地球內部物質高溫高壓院重點實驗室,并于6月20日上午在高壓室學術報告廳作了題為“地球深下地幔礦物組成的高溫高壓實驗研究”的學術報告,報告會由翟雙猛研究員主持。

下地幔占地球體積一半以上,在高溫高壓條件下對下地幔真實組分所開展的礦物學和巖石學實驗是了解深部地幔組成和演化過程的必要途徑。激光加熱的金剛石壓砧(LH-DAC)是開展這類高溫高壓實驗最常用的工具,實驗產物通常包括從上百納米到數微米尺寸不一的大量晶粒所組成的多相集合體。這些下地幔相的晶體結構往往不能在卸壓后保存下來,因此必須對它們進行原位表征。相對于同步輻射光源設備中可用的聚焦X射線光斑尺寸(3-5微米),晶粒尺寸要小一個量級,所得到的X射線衍射(XRD)圖譜通常顯示為衍射斑點和衍射環的混合。由于多相衍射峰重疊嚴重,采用傳統XRD技術來鑒定高溫高壓下多相混合物變得非常困難。

張莉研究員首先介紹了最近她們發展的同步輻射多晶X射線衍射法,即通過測定多相組合中成千上萬個晶粒各自的晶面取向,多晶混合物中的每一個晶粒都可以看作是單晶,因而可以同時確定多相體系中新相和弱相的晶體結構,從而解決了多相體系高溫高壓實驗研究中的關鍵技術挑戰。隨后她展示了高壓多晶XRD方法在探索地球下地幔礦物組成、地幔深部揮發性元素分布及深部循環方面最新的研究成果,應用多晶XRD技術探測到含鐵的布里奇曼石分解為富鐵的H-phase以及不含鐵的布里奇曼石、發現了HH-phase (Fe,Al)OOH、并首次確定了賽石英(SiO2)和后鈣鈦礦(Mg,Fe)SiO3的晶體結構等,為D〞層波速的不連續提供了證據。參加報告會的老師和同學與張莉研究員就相關的科學和技術問題進行了交流和探討。

 

報告會現場

 

報告人簡介:張莉,博士,北京高壓科學研究中心研究員。2001年本科畢業于重慶大學,2006年博士畢業于西南交通大學,2007-2013年在美國華盛頓卡內基研究所地球物理實驗室工作,2014年至今在北京高壓科學研究中心工作,主要從事地球深部物質的高溫高壓實驗研究及發展高溫高壓同步輻射X射線衍射技術,相關研究成果發表在Science、PNAS、EPSL、GRL、AM等著名學術期刊上。2015年獲中國工程物理研究院科技創新一等獎(第一完成人),2017年獲得“孫賢鉥獎”。

(高壓室 翟雙猛課題組/供稿)

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