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第30期青年促進論壇-中國地質大學(武漢)葉宇教授和四川大學張友君副研究員作報告
發布時間:2019-07-19

7月11日,中國科學院地球化学研究所青促会顺利举办第30期论坛。本期论坛邀请到中国地质大学(武汉)叶宇教授和四川大学张友君副研究员进行学术交流,并分别作了题为“压力标尺体系状态方程的比较”和“地核的运输性质与地球发电机的演化”的学术报告。所内师生30余人参加了此次学术报告会。

在叶宇教授报告中,他首先介绍了压力标定对高温高压实验研究的重要性,以及DAC中常用的几种压标:Pt、 Au、 MgO、ruby、He、NaCl 等。各类压标物质适用于不同的实验体系,根据高温高压条件下压标物质的XRD图谱获得相应的晶胞体积,并结合状态方程便可获得腔体的实际压力。此外,比较了Pt-MgO-Au的P-T-V状态方程。之后,介绍了三种压标(Pt、Au和MgO)的体变模量,以及不同材料的熔融温压曲线,发现前人的实验结果存在一定的差异。对前人利用相同的压标物质研究获得的后尖晶石及后钙钛矿相变的克拉珀珑斜率进行对比,同样发现了明显的差异。最后,讲解了稀有气体在地球深部的密度和体波声速。稀有气体(Ne、Ar、Kr、Xe)与B2相(NaCl、KCl、KBr)的高压压轴系数相接近,差别在5%以内。相应的温压条件下,Ne和Ar密度与下地幔底部相接近,Kr与外核相接近,而Xe密度明显高于地核。在报告过程中及结束后,在座的研究员及同学踊跃提问,与叶宇老师探讨了很多重要问题。

在张友君副研究员的报告中,他首先介绍了地球的圈层结构、地核的元素组成及重要性,尤其强调了内核与外核的差异。地核在为地球发电机/地磁、地幔对流及板块运动等地球运动提供能源和动力。此外,探讨了地球的能量平衡问题,认为核幔边界的热传导主要由Fe和Fe合金在高温高压下的热输运性质决定。之后,介绍了地球发电机的能量源,主要包括热对流和成分对流两部分。接着,详细介绍了四川大学原子与分子物理研究所冲击波物理与地球物理研究室的实验设备和研究成果。在LHDAC高压装置中,利用四电极法可准确测量Fe和Fe合金的电导率。根据计算的热导率,计算获得内核年龄为1?1.5 Gyr。最后,分析了地球内核的固化与轻元素的分化过程,认为液态富Si的Fe在F层部分固化,并形成悬浮液,结晶过程中,轻元素析出并进入液态外核中。

叶宇,于2006、2012年分别获得中国科学技术大学学士学位和美国科罗拉多大学Boulder分校博士学位,并于2012至2014年在美国亚利桑那州立大学担任研究助理。2015年回中国地质大学(武汉)任教。主要从事利用大腔体高压设备,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、水在深部地球的存在状态及分布、深部成矿过程及物质响应等。现主持包括国家自然基金委面上、重大项目子课题等多项项目。在Geophysical Research Letter 、Contributions to Mineralogy and Petrology、American Mineralogist等期刊发表论文20余篇。

张友君,2009年毕业于西北工业大学飞行器动力工程专业,2015年获日本广岛大学地球与行星系统科学理学博士学位。2012-2017年期间,先后在流体物理研究所和北京高压科学研究中心工作,现为四川大学原子与分子物理研究所副研究员。主要从事高压地球物理、冲击波物理和凝聚态物理方面研究。迄今在Geophysical Research Letter,Journal of Geophysical Research: Solid Earth, Scientific Report, American Mineralogist等期刊发表SCI论文10余篇。

 

 

(地球内部物质高温高压重点实验室 代立东课题组 供稿/摄影)