同步辐射光源的开发，为原位探索地球深部物质的性质提供了可靠手段。其发生原理是达到接近光速的电子速度大小或者方向发生改变时，沿切线方向发射处一系列光子。这种光线具有高准直性、高亮度、高纯净度等优良特点，为生命科学、材料科学、医药学以及地球与行星等科学领域的发展起着重大的技术支撑作用。同步辐射X射线衍射方法是高温高压实验中常用的原位分析手段，通过此方法可以实时观测到地球物质在地球深部的高温高压条件下的一系列变化，更是研究晶体结构和测量高温高压条件下晶胞参数的有效手段。　　 蛇纹石是一类由四面体层和八面体层组成的层状硅酸盐矿物，其分子式中含有13wt％的水，多由镁铁质或超镁铁质矿物蚀变而来，是含水俯冲板块的主要含水矿物。叶蛇纹石是蛇纹石的高压多型，因此其稳定域决定了地球表面大量的水能进入到地球的深度。叶蛇纹石的脱水会引起相应的物理性质的变化，可能是俯冲带双地震带中下地震层的有效解释，同时也是岛弧火山作用的诱因。　　 状态方程是指物质在平衡状态下的体积随着温度和压力的变化，即描述物质压力-体积-温度(P-V-T)关系的一个数学关系式。一定温度和压力条件下的单位晶胞体积(即P-V-T状态方程，P-V-T EoS)是矿物最重要的热力学参数之一，是计算矿物稳定域以及讨论含蛇纹石的俯冲板块密度的重要参数。然而，现有对蛇纹石状态方程的研究甚少，并且多在常温高压下进行。前人研究得到的叶蛇纹石的体积模量值相差很大，如Hilairet等(Hilairet，N.，Daniel，I.and Reynard，B.，2006.Equation of state of antigorite，stability field of serpentines，and seismicityin subductionzones.Geophys.Res.Lett.，33：L02302.2006)在常温下对叶蛇纹石的状态方程研究结果得到其体积模量为67.23(123)GPa，而Bose和Navrotsky(Bose，K.and Navrotsky，A.，1998.Thermochemistry and phase equilibria of hydrous phases in the system MgO-SiO2-H2O：Imolications for volatile transport to the mantle.J.Oeophys.Res.，103:9713-9719.)的结果为49.6(7)GPa，因此计算得到的稳定域也相差甚远。　　 本研究使用日本筑波高能物理研究所的第二代同步辐射光源PF-AR的NE5和NE7光束线，对叶蛇纹石在高温高压下的状态方程进行了原位X射线能量散射衍射研究。实验装置为立方6-6型多面顶砧，实验条件从常温常压到大约8GPa和500℃。在实验过程中，样品未发生脱水或无定型化作用，且实验中无明显的差异应力存在。使用二阶Birch-Murnaghan状态方程P=3/2K0，T[(VN0)-7/3-(V/V0)-5/3]{1+3/4(K0，τ’-4)[(V/V0)-2/3-1]｝对P-V-T数据进行拟合，得到常温常压下的体积模量K300K，0、体积V0以及体积模量对温度的导数dK/dT分别为K300K，0=68.1(19)GPa，V0=366.3(5)A3，dK/dT=-0.017(3)GPa/K.叶蛇纹石的三个晶轴的压缩性具有各向异性，其中c轴的可压缩性最大，而a轴的最小。此外，还得到叶蛇纹石的热膨胀系数为1.79(19)×10-5/K。　　 本实验得到的体积模量与最近Hilairet等(2006)的结果相一致，因而反映叶蛇纹石的稳定域也一致。然而，两者得到的三个晶轴可压缩性却不尽相同。除c轴具有最大可压缩性外，本文中a轴的可压缩性小于b轴，而Hilairet等的研究结果认为a轴的可压缩性较b轴大。此文得到的热膨胀系数也较前人的研究结果小，如Berman(Berman，R.G.，1988.Internally-Consistent Thermodynamic Data for Minerals in the System Na2O-K2O-CaO-MgO-FeO-Fe2O3-Al2O3-SiO2-TiO2-H2O-CO2.J.Petrology，29(2)：445-522.)的自洽热力学数据库中的2.26×10-5/K，Bose和Navrotsky(1998)得到的2.927(73)×10-5/K。　　 叶蛇纹石的稳定域可以通过热力学数据的计算或者相平衡实验来研究，前人对其研究认为其稳定域可能受到化学成分(主要是Al、Fe的含量)、结构(主要是由a的周期性决定的m值不同)以及实验本身的温度压力测定等方面的影响。本文得到的体积模量与最近的结果具有很好的一致性，虽然两者起始样品的Al含量并不相同，这说明少量的Al并不能显著影响叶蛇纹石的稳定域。且前人使用具有不同的m值的叶蛇纹石得到相同的稳定域，说明m值可能也不是影响其稳定域的主要原因。前人得到叶蛇纹石的稳定域差别可能来源于以下几方面的原因：1)实验温度的测量，由于不同类型的热电偶具有不同的压力效应，因此不同实验使用不同的热电偶测量温度时会有一定的差异；2)实验压力的标定，一般研究状态方程的实验利用压标的状态方程来计算压力，这样当实验过程中存在差异应力时，压标的衍射谱峰会发生改变，导致计算得到的压力不够准确；3)在相平衡实验中，矿物出现或消失临界条件的准确判断。　　 本文对叶蛇纹石的研究，对前人存在争议的体积模量值进行了验证，表明最近研究结果的准确性，为叶蛇纹石的稳定域计算提供了更新的可靠热力学数据。