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矿物岩石地球化学通报

·综述·BulletinofMineralogy,PetrologyandGeochemistry

Vol.44No.1,Jan.,2025

水在金红石和斯石英中赋存的研究现状及展望

刘瑾璞1.2,张里1*

1.中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京100083；2.北京高压科学研究中心，北京100193

摘要：地球内部存在全球尺度的大规模水（氢）循环过程。存在于俯冲板片中的斯石英和金红石可赋存含量可观的水并作为水的

重要载体。此外，斯石英还被认为是下地慢上部正常地温梯度条件下水的潜在储库。由于金红石和斯石英同属金红石型结构矿物，

它们也具有相似的赋水机制。目前已有的红外光谱分析结果显示，金红石的水含量主要受控于金红石晶体结构中的三价金属元素离

子含量。虽然含A13+和不含A13+斯石英均可赋存质量占比超过0.01%的水，含A13+斯石英的含水量整体仍高于不含A13+斯石英。后续

的实验研究应致力于厘清其它分析方法与红外光谱分析方法在估算斯石英含水量方面存在的差异，以及不同化学成分体系中水在斯

石英/金红石和其它深部地慢共生矿物相间的分配规律。

关键词：金红石；斯石英；氢；晶体结构

中图分类号：P579文章编号：1007-2802(2025)01-0178-06doi:10.3724/jissn.1007-2802

Waterincorporationinrutileandstishovite:areviewandperspective

LIUJin-pu2,ZHANGLil*

1.SchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China;

2.CenterforHighPressureScienceandTechnologyAdvancedResearch,Beijing100193,China

Abstract:AglobalwatercirculationcanbeobservedintheEarthsinteriors.Stishoviteandrutilecanincorporatesignificantamountsof

waterandexistinthesubductedslabsasimportantwatercarriers.Inaddition,stishoviteisalsoexpectedtobeapotentialwaterreservoirin

thetopmostlowermantleatgeothermtemperatures.Sincerutileandstishovitehaveasamerutile-typestructure,themechanismsofwater

substitutioninrutileandstishovitearealsosimilar.Previouslyreportedinfraredspectroscopyinvestigationsindicatedthatthewater

contentsofrutilearemainlycontrolledbytheconcentrationsoftrivalentmetalcationinthecrystalstructure.AlthoughbothAl-richand