北京高压科学研究中心极端条件下含锰碳酸盐的状态和性质数据集（2022-2023）

碳酸盐矿物是碳元素从浅部俯冲带向地幔深部迁移的重要载体形式。本课题研究了极端条件下含锰碳酸盐Ca(Mg,Fe,Mn)(CO₃)₂的状态和性质。样品来自中国大别山或史密森学会矿物科学部（the Department of Mineral Sciences, Smithsonian Institution）。在北京高压科学研究中心完成样品装样、充气和原位高压拉曼光谱测试。原位高压拉曼光谱采用Renishaw RM1000 Raman microscope显微系统，激光波长532 nm，光谱分辨率2 cm⁻¹，使用高纯氖气或氦气作为静水压介质（PTM）以减小体系压差。原位高压单晶XRD衍射实验在阿贡国家实验室先进光源（Advanced Photon Source, APS）的13-BM-C线站完成，射线波长为0.4340 Å，聚焦光斑15 μm，使用MAR165 CCD检测器。测试过程中样品旋转角度为-19°至+20°，总曝光时间为10 s。为准确测定样品与检测器之间的距离，在测试前使用LaB₆粉末进行校正，最终距离确定为208.20 mm。利用GSE_ADA/RSV和Dioptas软件处理XRD数据，并获得样品的晶体结构信息。Ca111白云石-II相的晶格畸变主要累积在CaO₆和MnO₆八面体的阳离子层中，对刚性的CO₃²⁻基团影响极小。在22.4–28.1 GPa高压下，衍射强度的变化表明Ca111样品中Ca²⁺和Mn²⁺的原子位置发生显著调整。原子位置的显著变化不仅破坏了MnO₆和CaO₆阳离子层的长程有序性，还在压力≥24 GPa时改变了Ca111样品中CO₃²⁻基团的键合环境。关于含锰碳酸盐在高温高压条件下的研究数据，有助于进一步理解地球深部碳循环，并为可能解释成矿过程中的异常现象提供新思路。