地球深部探索与高压研究!

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1、"#"""""#"知#""识"和"进"展""#地球深部探索与高压研究!谢鸿森侯渭周文戈郭捷（中国科学院地球化学研究所地球动力学高温高压开放研究实验室贵阳(("""$）摘要地球内部是一个复杂的高温高压系统，地球核心的压力约#)"*+,，温度约("""-.地球内部物质在高温高压条件下演化成为目前的地球层圈结构.在地球表面发生的许多重大的地质事件，都与高温高压条件下地球深部物质的性质密切相关.文章介绍了近年来高压物质科学的某些研究现状，并提出若干地球科学中急待研究的科学问题.关键词高温高压，地球，物质，性质!""#"$

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5、地核的极端高温理学相结合，形成了地球物理学的观测和研究方法，高压环境，地球核心的压力约为#)"*+,，温度约为发展中产生了多个分支学科，如地震学、地电学、重("""-.地球内部物质在各种不同的温压条件和化力学和地磁学等；二是地球科学与化学（包括天体化学环境下经历了几十亿年的演化，形成了目前的岩学）相结合，形成了地球化学的观测和研究方法，发石圈、地幔和地核的层圈结构（见图!）.地球仍在演展过程中又产生了元素地球化学、同位素地球化学、化之中，在地球表面及内部发生的许多重大的地质、矿床地球化学等；三是地球科学与实验科学

6、相结合，地球物理和地球化学事件，如板块运动、火山和地震形成了以高温高压实验为主的研究方法.由于地球爆发、成矿作用等都与高温高压条件下地球深部物内部是一个复杂的高温高压体系，因而在地球科学质的性质和状态密切相关.领域中的高温高压实验研究占主要地位.地球科学的早期都是在地表进行观察和采样研究的.目前，除地表观测和采样外，钻探是一种对地球进行直接观测和采样的方法.然而，由于难度大、!国家自然科学重点基金（批准号：!""#$"%"）资助项目成本高，钻探的深度一直非常有限.即使是超深钻$"""&"’&!!收到初稿，$"""

7、&!!&!"修回探，目前到达的最大深度也不超过!%QF.这个深度#"卷（$""!年）#期·!%(·质状态，地外小行星撞击地球引起地质灾变等问题的研究$动高压实验结果还可作为设计静态超高压实验的边界条件，并可以与静态超高压实验结果进行相互验证$+当前开展高温高压研究的迫切性和可能性"&世纪)&年代以来，地学领域发生了两大革命性的事件：一是登月和空间探测获得成功，大大增加了太阳系各行星，特别是月球和类地行星的探测资料，也为探索地球的整体物质组成、形成和演化提供了旁证；二是地球板块学说的建立和发展，将地表发生的许多地质

8、现象纳入了板块运动的体系，确立了地球表层物质运动的基本模式，也引发了一系列探索板块运动机制、解决板块驱动力问题的全球性的地学深部探测计划的实施［"，+］$从此，人类进入了图!地球的层圈结构图以探索地球深部———地幔和地核为主要目标，对地球进行全面和整体研究的新时期$"地学中的高温高压实验技术在全球性的深部探测活动中，地球物理学的多种观测方法一直是最重要的研究手段$特别是高