| 天然富有机质含铵伊利石高温高压稳定性研究 |
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| 引用本文： | 刘红梅,刘冬,罗璟瀚.天然富有机质含铵伊利石高温高压稳定性研究[J].地球化学,2024(1):122-131. |
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| 作者姓名： | 刘红梅 刘冬 罗璟瀚 |
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| 作者单位： | 1. 中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室/广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室;2. 中国科学院深地科学卓越创新中心;3. 中国科学院大学 |
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| 基金项目： | 广东省自然科学基金面上项目(2020A1515010542)；;国家自然科学基金面上项目(41972046)；;广东省科技计划(2023B1212060048)联合资助； |
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| 摘 要： | 含铵伊利石等含铵黏土矿物是地壳中重要的储氮矿物,研究其高温高压稳定性对地球壳–幔圈层间氮循环具有重要意义。本研究通过高温高压(HTHP)模拟实验,初步探索了天然富有机质(具类石墨结构)的含铵伊利石矿物结构及其携带的C、N元素的稳定性。结果表明,在高温(600℃)常压环境下,含铵伊利石层状结构发生塌陷,结构羟基脱失,层间NH4+脱失,其表面类石墨的结构有序度下降,部分含C、N官能团脱失,但仍有近一半得以保存。伊利石层间NH4+的热稳定性受矿物层状结构的制约,当伊利石因高温发生层间塌陷时,NH4+失去伊利石片层保护后受热发生分解。而不同形态有机氮的热稳定性主要与其在类石墨有机质芳香结构中的位置有关。含铵伊利石结构在高温高压(600℃、2 GPa)下保持稳定,类石墨的有序度以及石墨化程度均增强,表明压力在一定程度上补偿了温度的影响。此外,伊利石表面具网状片层结构的类石墨有机质对矿物结构有物理保护作用。同时,有机质中的部分C、N元素在高温高压下与伊利石结构中的Al和O等元素形成稳定的化合键,亦可增强有机质的稳定性。含铵伊利石在高温高压下的稳定性表明,含铵黏土矿物很有可能是携带地壳中的氮经俯冲进...
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| 关 键 词： | 含铵伊利石 含N类石墨有机质 高温高压 稳定性 氮循环 |
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