通过对核慢物质的研究,探索地球各层圈物质的晶体化学及矿物学特征及其演化规律。以西藏罗布莎铬铁矿矿床中的地幔矿物组合为基础,重点研究金属、金属互化物及金属碳化物的晶体结构及晶体化学。研究在地球深部物质随深度增加时阳离子在配位多面体中的占位特点及迁移规律。为业已发现的七十余种未定名矿物提供晶体结构数据。采用X射线衍射中的电子藕合探测器等新技术,测定结晶粒度细至微米量级的地幔矿物的晶体结构。力争在阐明成分和结构等关键性数据的基础上发现并确定二至三种具有深度表征意义的核慢矿物新种。结合天体化学、陨石及成因矿物学中有关矿物共生组合的资料与理论,提出核幔物质,尤其是金属及金属碳化物化学键性质及其与深度及温压关系的新见解。并以核幔物质研究成果为源头,为金属及合金产品的改进提出创新性建议。
本项目主要取得以下成果①在大量查阅国内外资料的基础上总结出地球深部硅酸盐、氧化物的晶体化学规律压力增高使氧离子半经缩小,硅离子逐渐向配位数大的配位多面体迁移使得其离子半径呈增大趋势,化学键则由离子键逐渐向金属键转化。②在2006年日本召开的第19届国际矿物学大会上提出了地核矿物的概念。阐明了地核物质可通过地幔羽上升,并以包体形式在浅部冷却成矿物;③对西藏罗布莎铬铁矿中的Fe-Si 及Fe-C系列矿物进行了深入研究,发现了罗布莎矿、曲松矿、雅鲁矿及藏布矿四种新矿物并获国际新矿物命名委员会批准。④改进了德国Bruker公司的X射线单晶衍射仪,使晶体颗粒可小至20微米左右也可获得全套衍射数据。⑤在国内外学术刊物及会议上己发表二十余篇论文。其中有1/4左右的论文为SCI及EI收录。发现了西藏罗布莎蛇绿岩型铬铁矿中以包体形式存在的大量的金属及金属互化物。发现了硅尖晶石及硅金红石。这些矿物可能是地球中处于还原环境的层圈或核幔边界的物质通过地幔羽上升至浅部并在铬铁矿中冷却结晶而成的。这种独特地质环境形成的非同寻常的矿物组合为地球深部物质组成及地球早期演化历史提供了十分宝贵的基础资料.