地球内部水的含量和分布是影响其演化及动力学过程的关键因素。赋存于含水矿物中的地表水可以通过板块俯冲作用迁移至地球深部,甚至核幔边界。俯冲板片表层的沉积物层和洋壳相对于岩石圈地幔更富硅元素和铝元素,在富水环境中以Al2O3-SiO2-H2O为端元的ASH体系中可形成一系列含水矿物。高温高压实验研究表明该体系中含水矿物的热稳定性通常高于含水镁硅酸盐,甚至能够沿正常地温线稳定存在。本文采用金刚石压腔技术（DAC）结合同步辐射单晶X射线衍射,开展了ASH体系中黄玉和Phase egg的热状态方程研究,获得其热弹性性质;采用DAC结合红外吸收光谱和激光拉曼光谱,开展了ASH体系中Phase egg、α-AlOOH和δ-AlOOH的振动光谱研究,讨论氢元素在地球深部的赋存状态。黄玉(Al2SiO4F1.64（OH）0.36)的高压单晶X射线衍射结果表明,其化学成分中F/（F+OH）比值与体积模量呈正相关性;F替代OH会显著影响黄玉的轴压缩各向异性,随着F含量的降低,a轴线性弹性模量增大而c轴线性弹性模量减小。黄玉的P-V-T热状态方程参数为K0=166（1）GPa,K’=3.0（1）,（（?）K0/（?）T）P=-0.015（9）GPa/K,α0=3.9（5）×10-5 K-1。它在上地幔俯冲环境中的密度和体波速均高于初始参考地球模型（PREM）,负浮力作用有利于其向深部俯冲。热膨胀系数是重要的热力学参数,但是样品的物理属性以及测试温压范围等因素均会影响其准确性,基于高温高压条件下的单晶X射线衍射测试获得的热膨胀系数更适用于地球深部研究。Phase egg的高压单晶X射线衍射结果显示在～14 GPa时其晶体结构中的氢原子发生“跳跃”引起结构相变,氢键结构由O4-H···O3变为O4···H-O3,导致其体积模量增加以及b轴和c轴线性弹性模量的增加,轴压缩各向异性减弱。氢键结构变化会引起高压红外光谱中OH伸缩振动吸收峰由低频向高频跳变～20cm-1,引起高压拉曼光谱在～487 cm-1出现新的位移峰。其P-V-T热状态方程参数为K0=167（8）GPa,K’=5.5（10）,（（?）K0/（?）T）P=-0.023（5）GPa/K,α0=4.2（11）×10-5 K-1。温度效应会抑制或者掩盖氢键结构的变化,并消除氢键变化对于体积模量的影响。Phase egg在地幔过渡带深度范围内不同热结构的俯冲环境中的密度和体波速几乎均高于PREM模型,而密度与体波速的比值低于PREM模型,有助于探测地球内部Phase egg的存在,为地球物理观测的反演提供有效的约束。δ-AlOOH的高压红外吸收光谱显示其在～12 GPa时发生氢键对称化。高压下晶体结构中氢键作用增强或者氢键结构发生变化,会引起α-AlOOH、δ-AlOOH和Phase egg拉曼光谱位移峰的相对强度发生显著变化,关注含水矿物高压下拉曼位移峰的相对强度变化能够为探测氢元素在地球内部赋存状态提供新的认识。