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近日，深海極端環境模擬研究實驗室周義明研究員作為第二通訊作者在國際著名地球化學期刊《Geochemical Perspectives Letters》發表了題為“In situ determination of NaCl-H₂O isochores up to 900℃ and 1.2 GPa in a hydrothermal diamond-anvil cell”的文章。

NaCl-H₂O是地球上最重要和最普遍存在的二元流體體系，其PVTX（壓力-體積-溫度-組分）屬性或等容線是描述其物理化學行為的重要參數。但長期以來，該流體的PVTX和等容線模型主要依靠人工合成包裹體技術或與其相關的熱力學計算獲得。這些模型的適用條件多低于600 MPa和600 ^oC，而且在等容線測定實驗中，人工包裹體并非嚴格等容，這導致前人的等容線擴展到更高溫度壓力條件時，往往存在較大的偏差。由此，本論文利用熱液金剛石壓腔技術，連同用拉曼光譜測定α-β石英相變時的溫度和壓力的技術（Li and Chou, 2022），精確測定了NaCl-H₂O的等容線。

新測定的等容線適用的鹽度范圍為5?25 wt % NaCl, 氣→液均一溫度為100–450 ^oC, 溫壓條件高達～900 ^oC、1.2 GPa（圖1）。與前人數據的對比及在超高壓變質帶流體包裹體中的應用表明，所測定的等容線具有高精度、適用溫壓條件廣的優勢。同時，論文提供了一種快速、準確測定LiCl、NaCl、KCl、MgCl₂ 和CaCl₂等鹵水體系及其混合流體的等容線的方法，對地質流體的研究具有重要意義。

圖1. 實驗測定的NaCl-H₂O等容線（紅色線）與前人等容線的對比

論文信息：Li, J.K., Chou, I.-M., Wang, X. In situ determination of NaCl-H₂O isochores up to 900℃ and 1.2 GPa in a hydrothermal diamond-anvil cell. Geochemical Perspectives Letters, (2024) 31, 32–37.