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含水矿物作为水的运输和储存的主要载体，其高温高压条件下物理化学性质的研究对精确了解水在俯冲带中的存在形式，俯冲带中的物质组成与结构状态以及俯冲动力学过程具有重要意义。绿帘石族矿物是玄武岩中最常见的水热蚀变矿物，也是地球内部重要的含水矿物之一，是水在地球内部的重要携带者。因此，高温高压条件下绿帘石族矿物结构及热弹性性质的研究具有较重要的地学意义。作者利用金刚石压腔实验装置，结合常规X射线粉末衍射技术，同步辐射X射线粉末衍射技术以及拉曼光谱散射实验技术，在常温高压、常压高温以及高温高压条件下，对黝帘石、斜黝帘石、绿帘石进行了较系统的PV/TV/PVT状态方程研究。结合前人研究成果，讨论了类质同像置换对绿帘石族矿物晶胞体积、体弹模量等物性参数的影响。获得了以下研究结果: 1)对绿帘石、斜黝帘石进行了常温高压PV状态方程研究，发现绿帘石-斜黝帘石固溶体系列的体弹模量总体上随着XEp含量的增加而减小，随着XEp含量增加，矿物更容易被压缩。其原因为在绿帘石-斜黝帘石固溶体系列矿物中，离子半径较大的Fe3+离子(0.645(A))对M3(1)位置上的Al3+离子(0.535(A))的替代会导致M3(1)八面体体积变大，从而导致矿物容易被压缩。而在黝帘石-斜黝帘石同质二相体中Fe含量与体弹模量没有明显的线性关系，但黝帘石比斜黝帘石更容易被压缩。 2)在常压高温条件下通过VT状态方程获得了绿帘石的热膨胀系数。并在高温高压条件下通过PVT状态方程获得了绿帘石的体弹模量的温度导数(((a)K/(a)T)P）和热膨胀系数(α0)等热弹性参数。对比后发现，高温高压条件下获得的热膨胀系数明显比常压高温条件下获得的热膨胀系数大。 3)常温高压条件下绿帘石和斜黝帘石的拉曼光谱实验，表明在高压下，绿帘石的M-O键与Si-O键振动频率随压力的变化比斜黝帘石更为明显，这同样证明了绿帘石较容易被压缩的结论。 4)利用本论文获得的状态方程参数，结合前人对其他含水矿物状态方程的研究成果，计算了绿帘石、斜黝帘石、黝帘石、水镁石、蛇纹石和绿泥石在俯冲带不同地温梯度下的密度值，并认为绿帘石的含铁量越高越有利于俯冲板片进入深部地幔。