最近刘曦博士课题组与加拿大西安大略大学科学家在American Mineralogist上发表科学论文,报道了碳酸根离子对磷灰石的相关弹性性质的重要影响。
磷灰石是地学上非常重要的矿物,广泛出露于火成岩、变质岩及沉积岩中。同时,工业上磷灰石是磷肥的重要来源,生物学上磷灰石与蛋白质及少量水形成了动物的骨骼与牙齿。磷灰石晶体结构中的流体成分通常是OH/F/Cl,但有时也可能含有高达10%的碳酸根离子。现有针对含OH/F/Cl等流体组分的磷灰石的研究表明,不同的流体成分对磷灰石的弹性性质影响不大。北京大学高温高压实验室刘曦博士课题组采用金刚石压砧高压技术,并结合同步辐射X射线衍射技术,第一次系统地研究了富含碳酸根离子的磷灰石在压力达10万个大气压的状态方程,得出了碳酸根离子对磷灰石的弹性性质有重要影响的结论(远大于OH/F/Cl等流体组分的影响)。该研究的同步辐射实验工作是在美国布鲁克海文国家实验室完成的。
该研究得到了中国国家自然科学基金委员会的资助。