石英、柯石英、斯石英、金刚石等是作为地质学的重要压力标志矿物,研究这些超高压变质岩,对于了解陆-陆碰撞造山作用的深度广度、超高压变质岩的形成过程、地球板块折返机制、成矿环境条件、造山带的压力深度分布以及地幔物质构成等都具有重要的意义。长期以来,人们一直把柯石英的研究看作是认识地球的“窗口”。本文根据该集体提出的一种利用高能机械球磨与静高压相结合模拟地表柯石英合成的实验室方法,开展了许多高压模拟合成柯石英、斯石英、金刚石方面的研究,此项工作尚无报导。本文利用高能机械球磨的手段,具体研究了α-石英、石墨、α-石英和石墨混合粉末的非晶化过程,并通过XRD、Raman谱分析,发现了α-石英非晶体化过程中出现的一个中间亚稳相,指认该亚稳相是鳞石英,是鳞石英一种新的形成机制,并研究了亚稳相的稳定性。采用高温高压合成技术研究了α-石英中间亚稳相、非晶α-石英、非晶石墨、掺碳α-石英纳米级非晶的高温高压合成产物,此方法合成的柯石英的Raman谱,涵盖了以前得到天然柯石英和人工合成柯石英的Raman谱全部信息;发现了短时间快速合成柯石英现象,阐明了此方法合成柯石英在地球科学研究上的含义,支持了另一种可能的地表柯石英形成机制;指出掺石墨和纳米级非晶对合成柯石英的作用;研究了α-石英亚稳相在高温高压下合成柯石英、斯石英的最低温压条件;阐明了高温高压合成柯石英、斯石英、金刚石的实验室方法在地球科学研究中的重要意义。