Helium diffusion in carbonate minerals is important for studying the physical and chemical properties and dynamic processes of Earth’s degassing. This paper discussed helium incorporation and diffusion mechanism in crystals of calcite and aragonite based on density functional theory calculations. The diffusion pathways, activation energies (E_a), and frequency factors (v) of helium under the surface and mantle condition were calculated. Calculations show an apperant anisotropy of helium diffusion in calcite, with more energetically favorable directions along a(b) axis. The moderate anisotropy of helium diffusion is showed in aragonite, in which the diffusion rate along c axis is slower than that along a axis. Under high pressure conditions, the activation energies of helium diffusion in aragonite increase with pressure. The closure temperature for calcite crystal varies from −54 ℃ to −25 ℃ in the direction [010], and for aragonite varies from −12 ℃ to 23 ℃ in [100]. Aragonite may be more retentive for helium than calcite under surface condition, which agrees well with previous experimental studies.

本实验选用TiH2及其它微量元素做粘结剂，在DS-029B型六面顶压机上烧结人造金刚石与硬质合金复合材料。实验中，采取TiH2脱氢与金刚石净化同时进行的工艺，在高真空和一定温度下脱氢，得到高活性的新鲜钛，使其具有更强的粘结作用，以获得高磨耗比的金刚石复合材料。实验中比较了不同净化温度对磨耗比的影响；同一种粘结剂不同含量与磨耗比之间的关系；同时还测试了其耐热性及时间极限。结果表明，这种复合材料在850 ℃下，加热3 min，磨耗比没有明显改变。

在700~780 ℃、2.1~2.9 GPa温压范围内，对天然泥质岩体系进行了高温高压实验，对体系中生成的石榴子石的Fe-Mg组成受温度的影响进行了研究。实验产物中石榴子石主要以MgO和FeO为主要组成。石榴子石中镁铝榴石和铁铝榴石含量高于88%（质量分数），钙铝榴石和锰铝榴石含量低于12%。石榴子石中FeO和MgO含量与温度呈现明显线性关系，但与压力没有呈现线性关系。研究结果确定了具有复杂化学组成的天然泥质岩体系中石榴子石Fe-Mg组成特征随温度的变化趋势，为确定泥质岩原岩组成的榴辉岩相岩石的变质温度提供了实验研究结果。

报道了100～300 ℃、0.5～4.0 GPa条件下辉长岩纵波速度（vP）和横波速度（vS），并且根据品质因子（QP、QS）的变化讨论了该条件下辉长岩的物性特征及其地震地质意义。实验结果表明：压力为0.5～4.0 GPa时，固定温度下辉长岩vP、vS、QP、QS随压力增大而递增，并且在0.5～2.3 GPa压力范围内它们随压力的变化率比在2.3～4.0 GPa范围内的大；固定压力下，温度从100 ℃增至300 ℃时，辉长岩vP、vS、QP、QS呈线性下降趋势。进一步分析得到：在0.5～2.3 GPa压力下，随着压力的增加辉长岩样品不断被压缩，样品的连续性变好，弹性加强，弹性波衰减变小，波速与Q值升高；在2.3～4.0 GPa压力下，样品被压密，样品接近连续弹性介质，弹性波衰减很小，波速与Q值的变化速率变小；在温度为100～300 ℃条件下，辉长岩样品内部以膨胀为主，样品密度变小，弹性波速与Q值呈线性下降趋势。研究结果表明，在岩石圈内构造应力局部集中会导致岩石Q值增大，岩石破裂、热物质局部聚集会导致岩石Q值降低，这也解释了地震前后观测到的震源区Q值的类似变化。

俯冲带沉积物（岩）的变质脱水作用对俯冲带流体组成、矿物和同位素组成及岛弧岩浆演化具有深远影响。以天然泥质岩为研究对象，通过高温高压实验，确定了1.5~3.5 GPa、746~930 ℃条件下，俯冲带沉积物中绿泥石、绢云母及其脱水后产物角闪石和黑云母在俯冲带的稳定范围，绘制了高温高压条件下泥质岩体系相图。研究结果表明，在泥质岩体系中，绿泥石是最早发生变质脱水的矿物，在俯冲带50 km深度以上全部分解，其分解产物角闪石可携带流体进入到俯冲带85 km处，黑云母则可俯冲至120 km或更深的深度，据此可知，在俯冲带深部，沉积物完全脱水的深度范围（120 km）要大于蚀变洋壳（90~100 km）。