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柯石英作为石英常见的第一个高压相,通常都是由石英通过静高压实验得到的。人们为了解释地表中发现的天然柯石英,提出了地球板块折返假说,一直把柯石英的研究看做认识地球的“窗口”,柯石英实验室研究和天然形成机制分析成为了人们关注的热点。但关于地表柯石英形成机制存在着较多的争议,争论的焦点在于解释地表柯石英的形成条件和深度。不同作者因为不同的具体实验条件,所得的柯石英最小静态形成压力Pcos,min有很大的不同。此外,环境因素对柯石英的形成也有着重要影响。本文根据课题组提出的高能机械球磨和高温高压实验相结合模拟地表柯石英合成的方法,开展了一系列关于环境因素对柯石英形成条件影响的研究。实验结果表明,在强键脆性物质硬环境中(SiO2–Si体系),在高能机械球磨下Si晶粒的细化活化了表面原子,由于Si原子的强结合键性质,在高压高温密封环境缺乏自由氧的情况下,与α-石英晶粒表面的Si与氧原子有较强的亲合力,阻碍了近邻原子位移,从而制约了从六方α-石英到单斜柯石英的马氏体型同质异构变化;在弱键流体物质软环境中(SiO2–C体系),石墨含量大,环境更软,消耗了表观压力,此环境又具有流动性,使实际上作用在α–石英上的有效压力减小,延缓其达到柯石英的真正的最小形成压力;在强-弱键混合物质环境中(SiO2–C–Si体系),质量比SiO2:C:Si=3:1:9和SiO2:C:Si=1:3:3的样品在3.8GPa、1273K的温压条件下都没有合成柯石英,说明尽管小尺度不均匀局域压力微区形成地表柯石英,是一种可能性很大的产生地表柯石英的新机制,但由于柯石英的合成条件和环境因素都紧密相关,特别在局域高压和局域高温的小尺度不均匀非平衡区域,即使P > Pcos.min,但是由于局域环境不同,作用时间长短不同,原料组成等复杂因素的影响,仍然不一定能形成柯石英,因此,至今在地壳中还没有发现大尺度大面积地表柯石英存在的事实。