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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

应中國科學院地球化学研究所翟双猛研究员的邀请,北京高压科学研究中心研究员张莉于6月18-20日来访交流。访问期间,张莉研究员参观了地球内部物质高温高压院重点实验室,并于6月20日上午在高压室学术报告厅作了题为“地球深下地幔矿物组成的高温高压实验研究”的学术报告,报告会由翟双猛研究员主持。

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岩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,實驗産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後保存下來,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)圖譜通常顯示爲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。

张莉研究员首先介绍了最近她们发展的同步辐射多晶X射线衍射法,即通过测定多相组合中成千上万个晶粒各自的晶面取向,多晶混合物中的每一个晶粒都可以看作是单晶,因而可以同时确定多相体系中新相和弱相的晶体结构,从而解决了多相体系高温高压实验研究中的关键技术挑战。随后她展示了高压多晶XRD方法在探索地球下地幔矿物组成、地幔深部挥发性元素分布及深部循环方面最新的研究成果,应用多晶XRD技术探测到含铁的布里奇曼石分解为富铁的H-phase以及不含铁的布里奇曼石、发现了HH-phase (Fe,Al)OOH、并首次确定了赛石英(SiO2)和後鈣钛礦(Mg,Fe)SiO3的晶體結構等,爲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”。

(高压室 翟双猛课题组/供稿)