冷热台在“氟对金云母热稳定性的影响”中的应用

作者：浙江大学地球科学学院——夏群科

来源：https://doi.org/10.2138/am-2022-8051

       本文统地研究了F对金云母热稳定性和脱氢的影响，使用INSTEC超高温热台作为实验工具，加热富氟金云母和贫氟金云母样品，结合拉曼光谱和X射线衍射（XRD）来监测晶格的分解过程，结合傅里叶变换红外（FTIR）光谱来揭示OH随温度升高的行为。

       了解挥发性循环对于了解地球的演变及其支持的生命至关重要。尽管人们逐渐接受地幔是H2O和其他挥发物的巨大仓库，但共存挥发物对OH的热稳定性和宿主矿物晶格的影响仍然知之甚少。金云母是为数不多的能够将水和卤素带入地幔的含水矿物之一。先前对天然样品的实验和纹理关系的观察表明，富F金云母在超高温条件下是稳定的。本文通过XRD、拉曼和红外光谱研究了F对室温至1000-1200 °C金云母热稳定性的影响。 基于贫富F和富F天然金云母的实验结果，结果表明，在常压下，约4 wt%F可使金云母的击穿温度升高100 °C。冲击机理主要涉及防止OH和晶格在高温下软化。本研究揭示了F与OH和金云母晶格行为之间的联系，这对约束挥发性循环具有重要意义，以及F在上地幔理化性质中的作用

      INSTEC HS1300G 超高温热台，搭配X射线衍射（XRD）、拉曼光谱仪、Nicolet iS50 FTIR红外光谱仪，实现样品在连续变温条件下的表征。样品置于HS1300G热台加热区中，可在RT~1300℃范围内实现程序控温，温度速率0.5~200℃/min可调，温度分辨率0.1℃。冷热台外壳带有可供观察实验的窗口，并带有气氛保护功能，广泛应用于原位下的变温实验。