实验室简介: 极端环境地质地球化学重点实验室于2002年组建,主要以探索地质体、岩石、矿物、生物和元素在极端物理化学条件下的特征、变化、相互作用过程为主要研究内容和目标。在理论研究的基础上,实验室以国内优势矿产资源为依托,以新型矿物材料的制备为重点,开展有市场前景的矿物及其相关材料的研制开发工作,为国民经济服务。 实验室主任为陈鸣研究员。现有研究技术人员15人,所顾问委员会成员2人,技术人员2人。拥有正高级研究人员6人(均为博士生导师),其中俄罗斯科学院外籍院士l人,国家杰出青年基金获得者2人,中科院百人计划2人。 广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室挂靠于本室,该重点室以“矿物物理基础研究”,“矿物材料的关键技术方法研发”,以及“矿物学领域高层次人才培养”为主要任务。 主要研究方向: 一、极端环境地质地球化学 1、高温超高压矿物岩石学 通过对冲击变质陨石、陨石撞击坑岩石的研究,探索地表撞击构造和岩石矿物的冲击效应,为研究地幔矿物组成和结构提供相关信息。通过高温高压实验途径、探索地球深部矿物组成特征,以及地幔和核幔边界的物质状态、地幔对流等地质现象的机制。 2、地幔岩石地球化学研究 研究地幔成因火成岩石元素地球化学特征和岩石成因演化机制,及其与内生金属矿床的成因联系。 3、地球深部-表层物质的相互作用 研究洋脊地幔物质与深海水圈和生物圈相互作用过程和产物,研究地幔岩和逸出的气液体组分在成矿过程中的地球化学作用、以及对球表层环境的影响。 二、矿物表面化学与材料科学 1、矿物及其材料有关的基础理论和应用基础研究 包括矿物物理学、矿物谱学研究;矿物微结构、局域成分及新材料基础研究;矿物材料的表面化学、表面物理学研究。 2、矿物材料应用开发研究 包括:(1)矿物材料开发应用关键技术研究: 超细粉体的研制、加工及其应用、表面活化、表面改性和层间域插入技术等;(2)新型矿物材料的合成技术;(3)功能型材料的研制和开发:功能型矿物填料、环境工程材料、催化材料、特殊涂层涂料和以新型矿物材料为原料的高技术陶瓷材料。 近期主要科研成果 2003年,本实验室在地幔超高压矿物研究中取得突破性的进展、在自然界首次发现了晶体结构密度比尖晶石更大的两个超尖晶石高压相,并通过实验证实了这两个相所形成的温度和压力条件。在一个经受过宇宙撞击事件的陨石中,发现尖晶石铬铁矿在12.5万大气压时转变成一个具有CF结构类型的高密度相,而当压力大于20万大气压时则转变成为另一个具有CT结构类型的高密度相。这两个超尖晶石结构高压矿物形成的压力分别相当于离地球表面400和580公里的地球深部地幔区的压力。由于铬铁矿是宇宙和地球普遍存在的矿物,该项研究成果在地球科学上具有潜在和重要的科学意义。它的发现揭示了一种重要氧化物矿物随温压增加发生结构或物相转变的顺序规律,提供了一种能够用于判别地球深部岩石温度和压力历史的重要标准。这项成果为探索地球深部火山作用岩石温度压力历史和大陆碰撞带构造地质学研究提供了一个重要的窗口。成果发表在美国科学院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences of U.S.A.,PNAS) 2007年,该实验室在非金属矿物材料基础理论领域取得重大进展,学术成果“层状硅酸盐矿物的表面研究”获广东省科学技术一等奖。 |