含水矿藏在地球内部水输运和贮存方面起着至关重要的效果。现有研讨标明，在正常地温梯度条件下，含水矿藏在随板块爬升进程中会逐步发生脱水效果。可是，在冷爬升或许超冷爬升的条件下，含水矿藏的脱水效果或许会遭到低温的按捺，使其能够跟着爬升板片进入更深的地球深部，从而对地球深部地质效果进程发生重要影响。因而，研讨含水矿藏在不一样的温度和压力条件下的安稳性及热物理化学性质对准确了解水在地球内部，特别是爬升带中的存在方式、爬升带中的物质组成与结构状况和爬升效果动力学进程具有极端严重地学含义。

　　黝帘石是爬升板片中重要的含水矿藏之一，含有约2 wt.%的水。黝帘石归于绿帘石族矿藏，首要产出于各种不同地质环境（如大陆磕碰带和爬升带等）的高压或超高压变质岩中。可是，不同于其他绿帘石族矿藏归于单斜晶系矿藏，黝帘石归于斜方晶系矿藏。

　　在地球内部散布着许多速度反常区域，其间，Farallon板块是典型的冷爬升板块，其比周围上地幔的地温低~ 200℃。现有地球物理观测根据成果得出，Farallon板块在100-300 km范围内存在高波速反常。可是，关于形成此高波速反常的详细原因任旧存在争议。经过一系列剖析现有Farallon板块中出露的榴辉岩的矿藏组成不难发现，Farallon板块中的榴辉岩一般富含黝帘石，均匀含量可达~16.0 vol.%。因而，Farallon板块中富黝帘石榴辉岩的存在也或许是形成其在100-300 km范围内存在高波速反常的原因之一，但现在仍缺少相关的试验研讨工作加以证明。

　　针对上述科学问题，中国科学院地球化学研讨所研讨员范大伟团队使用金刚石压腔试验设备并结合同步辐射单晶X射线衍射试验技能，系统研讨了天然黝帘石在原位高温度高压力条件下的安稳性及热弹性，获得了相关研讨成果：1、在24.8 GPa和700 K的压力和温度条件下，黝帘石是亚安稳的。2、获得了黝帘石的晶胞体积、零压体弹模量、体弹模量的温度导数和热膨胀系数等参数。根据上述参数并结合前人研讨成果，构建了沿Farallon板块地温梯度的黝帘石榴辉岩的密度和体波速度散布模型。3、在冷爬升板块内，黝帘石能够将水带到~ 300 km深处。4、富黝帘石榴辉岩（~ 61.0 vol.%绿辉石、~ 23.0 vol.%石榴子石和~ 16.0 vol.%黝帘石）是引起Farallon板块100-300 km深处高波速反常的或许原因之一。

　　上述研讨成果以Thermal equation of state for zoisite: Implications for the transportation of water into the upper mantle and the high-velocity anomaly in the Farallon plate为题宣布在《美国地质学会学报》（Geological Society of America Bulletin）上。

　　研讨工作得到国家自然科学基金项目、中科院青年立异促进会专项基金、中科院“西部之光”人才教育训练方案等的支撑。

　　（a）黝帘石的P-T安稳域;（b）黝帘石和黝帘石榴辉岩的密度；（c）黝帘石和黝帘石榴辉岩的体波波速; （d）在100~300 km深度，3种榴辉岩岩石学模型沿Farallon板状地温梯度与AK135模型之间的速度差。