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王文忠: 作品数：11 被引量：4H指数：1; 供职机构：中国科学技术大学地球和空间科学学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>; 相关领域：天文地球理学更多>>

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矿物高温高压下弹性的第一性原理计算研究进展被引量：4: 2016年; 矿物在高温高压下的弹性特性是我们将地球内部波速信息转换为地球内部成分、温度时所不可缺的最基本数据,是我们理解地球内部水的分布、地球动力学特性等的基础.最近十多年来,弹性特性的研究取得了长足的进展.第一性原理计算方法无需引进任何经验参数,所得的结果跟实验可以比拟,可以提供认识地球内部所需的高温高压弹性系统可靠数据,在矿物高温高压下弹性研究中扮演了越来越重要的角色.这一方面得益于计算能力的提高,同时也由于计算方法的进步,如最近发展的新方法所需的计算量不到常规方法的十分之一,且保持计算精度,新方法缓解了常规方法惊人计算量对矿物弹性研究的制约,加速了我们对地球内部主要矿物弹性特性的获取,有力地深化了我们对地球内部成分动力学特性的认识.目前我们对下地幔的主要矿物的弹性特性已经有比较好的认识,包括温度、压强、铁含量对弹性的影响,以及铁的自旋转变下铁方镁石体模量的反常降低,利用这些数据限定下地幔铁方镁石最可能的含量为10~15%.其自旋转变效应足以在层析成像中产生清晰的信号,例如在~1700km处纵波的温度敏感性不到~2300km深处的几分之一,全球P波图像及夏威夷、冰岛等热点下面的地幔柱P波图像在相应深度的＂中断＂都可能与铁方镁石自旋转变有关.地球动力学模拟也发现铁的自旋转变对太平洋和非洲下面大低波速块体的两大结构特点（包括清晰的边界以及从核幔边界一直稳定到边界以上近千千米）的形成扮演关键的角色,从不同的角度表明下地幔铁发生了自旋转变.计算也研究了大部分上地幔和地幔过渡带的矿物弹性特性包括水含量对地幔过渡带矿物弹性的影响,以及俯冲带含水矿物及其他不含水的主要矿物的弹性特性,以帮助弄清俯冲带的含水及水的运移状况,水在地球�; 吴忠庆王文忠

高温高压下Superhydrous phase B的弹性性质: ＜正＞水对地球内部的物理和化学性质以及动力学过程具有较大影响,俯冲过程可能会输运大量的水到地球深部（Iwamori,2007）,包括Superhydrous phase B在内的一系列的致密含水硅酸镁相被认为是输运水到下...; 杨大鹏吴忠庆王文忠

第一性原理计算高温高压δ-AlOOH的弹性性质: <正>δ-AlOOH是水铝石的高压相,含水量高达15 wt%,其稳定温压范围可达到120 GPa和2300 K[1]。由于δ-Al OOH具有很高含水能力且能够被俯冲板块带到下地幔,因此它也被认为是可能将水带到下地幔的一...; 王文忠吴忠庆; 文献传递

剪切模量软化与内核的各向异性和极高的泊松比: <正>明显的弹性各向异性和极高的泊松比是地球固体内核的两个显著特征,不同的机制包括预熔效应(Martorell et al 2013),部分熔融(Vocaldo 2007)和铁碳合金等(Chen et al 2014;P...; 吴忠庆王文忠; 文献传递

俯冲洋壳高温高压下的波速和密度特征:理解下地幔波速异常的起源: 下地幔是地球内部最大的连续圈层,其体积和质量分别占了整个地球体积的55%和52%,在地球内部的成分演化和动力学过程方面扮演了主导角色。早期研究认为,除了大横波低速省和核幔边界小尺度的波速异常,下地幔是一个比较均一的圈层。...; 王文忠徐印涵吴忠庆; 关键词：下地幔; 文献传递

第一性原理计算含水林伍德石的弹性性质: 林伍德石是橄榄石在地幔转换带稳定存在相,而氢原子可以取代林伍德石结构中镁原子的位置(Mg2+=2H+),也可以取代硅原子的位置(Si4+=4H+),形成含水林伍德石结构.通过第一性原理计算得到了含水量为3.27wt.％的...; 王文忠吴忠庆; 关键词：含水量第一性原理地幔过渡带波速结构; 文献传递

高温高压下Superhydrous phase B的弹性性质: <正>水对地球内部的物理和化学性质以及动力学过程具有较大影响,俯冲过程可能会输运大量的水到地球深部(Iwamori,2007),包括Superhydrous phase B在内的一系列的致密含水硅酸镁相被认为是输运水到下...; 杨大鹏吴忠庆王文忠; 关键词：水地球化学; 文献传递

第一性原理计算矿物间钙同位素的平衡分馏系数: 钙是第四周期IIA族元素,属于活泼的碱土金属,是地幔、地壳和沉积物等地质储库的主要组成元素(Fantle and Tipper,2014)。钙易随着熔体和流体在地球的各个圈层迁移。钙有六个稳定同位素(Ca,Ca,Ca,C...; 肖子聪周陈王文忠黄方; 文献传递

第一性原理计算不同Mg摩尔浓度的碳酸盐的Mg、Ca同位素平衡分馏系数: 2015年; 碳酸盐中的Mg、Ca同位素平衡分馏系数对利用Mg、Ca同位素来进行地球内部碳循环示踪具有重要意义。我们通过第一性原理计算,在简谐近似(Urey H.C.,1947)的情况下,得到了不同Mg摩尔浓度的碳酸盐与白云石之间的Mg、Ca同位素平衡分馏系数,此方法已在Mg同位素(Wu et al.,2015)和Si同位素(Huang et al.,2014)应用。我们的结果显示。; 王文忠吴忠庆; 关键词：同位素平衡分馏系数第一性原理计算地球内部碳循环示踪

地幔过渡带的水含量: 地球内部的水循环深刻地影响地球的演化和宜居性。地幔过渡带主要矿物瓦茨利石和林伍德石具有极高的含水能力（可以含几个质量百分比的水）,实际地幔过渡带含多少水因此是认识地球内部水循环的关键一环。瓦茨利石和林伍德石含水会改变它们...; 吴忠庆王文忠; 文献传递

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