地球內(nèi)部成分和結(jié)構(gòu)信息對(duì)我們認(rèn)識(shí)地球起源、演化以及動(dòng)力學(xué)過(guò)程具有重要意義。地震學(xué)觀測(cè)和分析可以得到地球內(nèi)部波速結(jié)構(gòu),而礦物物理學(xué)可以測(cè)量或者計(jì)算礦物在地球內(nèi)部溫壓條件下的彈性和波速等性質(zhì)。將礦物物理學(xué)得到的數(shù)據(jù)與地震學(xué)上觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,可以為地球內(nèi)部成分和結(jié)構(gòu)研究提供一些必要的約束。目前礦物物理學(xué)研究方法主要有高溫高壓實(shí)驗(yàn)和計(jì)算兩種,近些年隨著計(jì)算機(jī)軟件和硬件技術(shù)突飛猛進(jìn)地發(fā)展,基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算成為礦物彈性研究的重要方法。上地幔是地球的重要組成部分,地幔巖模型給出的上地幔主要組成礦物是橄欖石、石榴子石、斜方輝石和單斜輝石,這些礦物在地幔溫壓環(huán)境下的彈性性質(zhì)對(duì)我們解釋上地幔全球或局部的地震學(xué)結(jié)果有著重要作用,第一性原理計(jì)算和高溫高壓實(shí)驗(yàn)研究己經(jīng)獲得了橄欖石、石榴子石和單斜輝石在高溫高壓下的彈性性質(zhì),而斜方輝石在地幔溫壓條件下的彈性模量和波速還有待研究。之前的一些研究發(fā)現(xiàn)在上地幔50-120千米的地幔楔處存在一個(gè)異常低的Vp/Vs區(qū)域,這個(gè)區(qū)域可能與斜方輝石富集有關(guān),為了更好地認(rèn)識(shí)和理解這一低Vp/Vs區(qū)域的成分和結(jié)構(gòu),同時(shí)加深對(duì)整個(gè)上地幔的認(rèn)知,我們通過(guò)第一性原理計(jì)算獲...

【文章頁(yè)數(shù)】：130 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２．１地幔巖模型給出的直到地幔１０００千米深度范圍的地幔礦物結(jié)構(gòu)成分圖，圖中??右上角小橙色和粉色區(qū)域分別表示斜長(zhǎng)石和尖晶石的穩(wěn)定區(qū)域

?第１章緒論物理學(xué)中高溫高壓實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算的數(shù)據(jù)與觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。在這方法假設(shè)地幔礦物成分是深度的函數(shù)，然后使用礦物物理數(shù)據(jù)計(jì)算這些礦物成分的波速，接著將結(jié)果與全球或者局部波速結(jié)構(gòu)的地震學(xué)模型進(jìn)行嚴(yán)格對(duì)比。這地震學(xué)模型比較常見(jiàn)的有ＰＲＪＥＭ模型（Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ?Ｒｅ....

圖１．２．２?ＰＲＥＭ模型給出的從地表到地核的地球Ｐ波波速、Ｓ波波速以及密度結(jié)構(gòu)，??數(shù)據(jù)來(lái)自于?Ｄｚｉｅｗｏｎｓｋｉ?ａｎｄ?Ａｎｄｅｒｓｏｎ?（１９８１）??

?第１章緒論???比如本文中根據(jù)計(jì)算得到的斜方輝石及其高壓相的彈性性質(zhì)，研宄斜方輝石到斜??方輝石高壓相相變與上地幔２５０－３３０千米深度處Ｘ－不連續(xù)面之間的關(guān)系，以及??斜方輝石富集與地震學(xué)上觀測(cè)得到的地幔楔低仏／Ｋｓ區(qū)域之間的關(guān)系。??？？?ｊ．?■?ｉ?ｉ■?■

圖１．２．３斜方輝石在高溫高壓下的相圖

ｎｓｔａｔｉｔｅ?（空間群Ｃ２／ｃ，ＨＴＣＥＮ）以及一個(gè)新的空間群為的溫相??ｏｎ?ｅｔ?ａｌ．，?２００４），另外，Ｚｈａｎｇ?ｅｔ?ａｌ．?（２０１２）利用單晶Ｘ射線衍射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)斜??在１４．２６?ＧＰａ條件下會(huì)相變成為一個(gè)單斜的Ｐ２／／Ｃ結(jié)構(gòu)。??了實(shí)驗(yàn)研宄結(jié)果，理論計(jì)算也....

圖３．１．２Ｍ妓／Ｏｊ鈣鈦礦的（ａ）聲子態(tài)密度和（ｂ）等容熱容

第３章礦物的熱力學(xué)和彈性性質(zhì)???＋Ｓ?Ｚ?巾工（奶〃）４（／）４（〇４（／〃）＋?？??ｌ＜ｌ＇＜ｌｎ，ｉ＜?ｊ＜ｋ，ａ，ｐ，ｙ??（３．１．５７）???＂ｒｒＴｒ＂＂ｖ＇ｒ＇＂＂＂＇ｒ?１１１１＇１?Ｉｎｍ?ｒ＂１＂１＇１?ａ?＂ｉｒ＂???＊＇…ｉｎ＂＂＂ｍＭ??

本文編號(hào)：3942403