当前所在位置:首页 >> 新闻动态 >> 综合新闻
中国科学技术大学毛竹教授与吴忠庆教授访问地球化学研究所
发布时间:2017-05-15

应中国科学院地球化学研究所代立东研究员的邀请,中国科学技术大学地球与空间科学学院的毛竹教授与吴忠庆教授于5月11日-13日来地化所进行学术交流与访问。访问期间,毛竹和吴忠庆参观了中科院地球内部物质高温高压重点实验室,并于5月12日在高压室三楼会议室分别作了题为“矿物在高温高压下的弹性模量实验研究”和“矿物在高温高压下弹性模量的计算研究”两场学术报告。所内部分科研人员及研究生聆听了报告,报告会由高压室代立东研究员主持。

高温高压下矿物弹性波速是反演地球内部物质组成和热力学状态的重要参数,是研究地震发生机制和传播过程的基础数据,也是认识地球演化历史的重要参数之一。目前,主要通过实验和计算两种手段,来探究矿物在不同实验条件下波速变化,以及解释地震波探测到的地球内部波速异常。

毛竹首先详细对比弹性模量实验研究通常采用的4种方法:同步辐射X射线衍射、大腔体压机超声测量、DAC非弹性散射和布里渊散射。布里渊散射应用最广,结合DAC和激光加热技术,可以研究下地幔各类物质相的波速。这种方法唯一的缺点是压力达到20 GPa以上时,无法确定Vp波峰位置。进而,介绍了俯冲带含水相Shy-B相的波速研究结果,并认为这种含水相很可能是导致低速带的重要原因。最后,分析了亚稳态橄榄石与深部地震波速跃迁的关系。

吴忠庆在对第一性原理进行简要介绍后,讲解了一种新的弹性计算方法,这种方法是通过振动频率和体积关系,建立了振动频率与一般应变关系,并以此来计算样品波速。新的方法不影响计算精度并减少了数值误差。此外,重点展示了具体研究成果:铁原子自旋转变是导致地球深部波速变化的重要因素之一,而转换带水含量与间断面密度跳变相关;结合地震波测量和实验研究,发现瓦兹利石的最佳水含量为0.8%,铁在橄榄石和瓦兹利石中的含量分别为7%和11.5%。

报告结束后,现场研究员及学生积极提问,与毛竹和吴忠庆共同探讨相关问题。

毛竹教授简介:

毛竹,博士,教授。于2004、2009年分别获得中国科学技术大学学士学位和美国普林斯顿大学博士学位,并于2009至2013年在美国德州大学奥斯汀分校和加州大学洛杉矶分校从事博士后研究。2012年入选第二批中组部青年千人,回中国科学技术大学任教。主要从事利用金刚石对顶砧结合各种同步辐射技术和光学技术,研究地球内部主要构成物质在高温高压下的各种物理性质,包括:弹性模量、热力学状态方程、相变、电子最外层电子的自旋变化等。现主持包括:国家自然基金委面上、优青、重大项目子课题等多项项目。在PNAS、Nat Comm、EPSL、GRL国际一流学术刊物上发表论文40余篇。

吴忠庆教授简介:

吴忠庆,博士,教授。于1997、2000和2003年分别获得四川大学学士、浙江大学硕士和清华大学博士学位,于2003-2009年分别在清华大学、明尼苏达大学和南加州大学从事博士后研究,主要采用第一性原理计算研究矿物和材料在高温高压下的物性。近年来,系统地研究了地幔主要成分的状态方程,及温度、压力、相变、铁自旋转变等控制因素对矿物热力学和弹性性质的影响,并发展了一系列第一性原理物性计算的新方法。现主持包括:国家自然基金委面上、重大项目子课题、中科院先导专项子课题等多项项目。在PNAS、EPSL、JRL、PRL等国际一流学术刊物上发表论文40余篇。

 

代立东研究员主持报告

毛竹教授作报告

吴忠庆教授作报告

(代立东课题组 供稿/摄影)