含水矿物在地球内部的热稳定性对于了解地球的演化历程及其物理化学状态至关重要。针铁矿(α-FeOOH)是一种分布广阔的氢氧化合物,是铁锈的主要组成成分。最近的研究表明,在地球内部深度约1800 km的俯冲板片中,FeOOH能够转变成一种含氢的过氧化铁,Py-FeO₂H_x (x≤1)(Hu et al., 2016; 2017; Nishi et al.,2017),进而将水(或者氢)输送到下地幔底部。然而,Fe OOH在下地幔中部条件下的热稳定性还未被充分理解。在这里,我们采用冲击回收的实验方法在约70GPa和2750K的压力和温度范围内研究了FeOOH的稳定性和分解反应。我们的实验结果显示FeOOH在35-70GPa和1150-2750K的条件下部分分解生成铁氧化物Fe₂O₃和Fe₃O₄,表明俯冲板片中的FeOOH在俯冲到地球内部约900km时会变得不稳定并释放H₂O和O₂。O₂可能通过地幔柱和一系列的地质活动(如地幔脱气,火山爆发等)回到地球表面,进而可能为发生在约23-25亿年前的大氧化事件提供一些零星的氧气来源。H₂O可能被一些镁铁质岩石吸收并储存于下地幔(Nishi, 2015),导致周围地幔物理和化学性质的改变。