微量元素示踪是地质学和地球化学研究各种地质作用和地质现象的重要方法。目前对于各种微量元素在地壳和上地幔岩石圈的分布和分异行为都有比较深刻的了解，但对于下地幔中微量元素的丰度和赋存形式的研究比较缺乏。探讨全地幔对流背景下物质交换过程中微量元素的分异特征，需要了解各种微量元素在组成-温度-压力宽广热力学空间的晶体化学行为。锶(Sr)是一种重要的地球化学示踪元素，它的离子半径比钙(Ca)大，这种大阳离子微量元素在地球演化过程中发生分异，并被认为富集于地球浅部而不相容于地球深部硅酸盐环境。下地幔主要由硅酸盐钙钛矿组成，从晶体化学角度来看，Sr在下地幔能否稳定存在取决于硅酸盐钙钛矿能否提供足够大的晶格位置以容纳Sr离子。  

    中国科学院广州地球化学研究所肖万生课题组与中国科学院高能物理研究所、中国工程物理研究院流体物理研究所的研究人员合作，利用金刚石压腔高压装置，对经高温高压处理的SrSiO₃样品，在北京同步辐射装置（BSRF）上进行高压原位X射线衍射测试，发现了SrSiO₃立方钙钛矿高压新相，并通过密度函数理论计算预测了SrSiO₃立方钙钛矿的稳定性和相变压力条件，表明下地幔压力条件下Sr²⁺离子可以进入硅酸盐钙钛矿晶格。由于Sr比Ca更易压缩，Sr²⁺离子替代Ca²⁺离子进入CaSiO₃钙钛矿这种下地幔主要矿物所产生的晶格应变很小并可形成完全固溶体。因此，下地幔中CaSiO₃钙钛矿是Sr的寄主矿物，Sr可以稳定存在于下地幔中而不必分异到地球浅部，修正了某些微量元素在地球内部赋存状态及其地球化学行为的传统认识。  

    该研究结果最近发表在American Mineralogist(2013, 98, 2096-2104)上。