了解礦物中的物質(zhì)運(yùn)輸和能量遷移規(guī)律是理解地球動力學(xué)演化的基礎(chǔ)。因此,定量研究礦物內(nèi)部物質(zhì)輸運(yùn)性質(zhì)已成為固體地球科學(xué)的重要研究領(lǐng)域。元素在礦物中的擴(kuò)散是地球物質(zhì)內(nèi)部運(yùn)移的一種重要方式。氦是地幔演化過程中的關(guān)鍵微量元素,辨明氦在地幔中的遷移性質(zhì)對了解地球的熱歷史,推演地球化學(xué)演化過程具有重要意義。然而,在地幔條件下,對于礦物中惰性氣體擴(kuò)散的研究還存在一定局限性,因此氦在地幔礦物中的擴(kuò)散速率和機(jī)制仍不能確定。傳統(tǒng)的實驗方法在進(jìn)行礦物內(nèi)部惰性氣體擴(kuò)散性質(zhì)的研究中存在許多困難,最主要的難題是目前的實驗條件難以模擬深部地殼和地幔的環(huán)境。另外,礦物樣品的采集和制備過程也受到許多實驗條件限制,如樣品中不可避免地含有一定量的雜質(zhì)元素、晶體缺陷、裂隙、流體包裹體等,這些物質(zhì)都對礦物中氣體的擴(kuò)散速率有一定影響,進(jìn)而影響使所測得擴(kuò)散參數(shù)的適用性。隨著理論模擬技術(shù)的飛速發(fā)展和計算能力的大幅度提高,基于量子力學(xué)和計算化學(xué)的原子模擬技術(shù)在地球科學(xué)領(lǐng)域中的作用逐漸增大。特別是在高溫高壓技術(shù)研究領(lǐng)域,原子理論模擬存在獨特的優(yōu)勢,已逐漸成為了與實驗研究相輔相成的重要手段。本文采用第一性原理方法計算了氦在石英、柯石英、方解... 

【文章來源】：中國地震局地震預(yù)測研究所北京市

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

為石英晶胞中的原始六元環(huán)，(b)為我們找到的單個氦原子在石英晶胞中

(a)為石英晶胞中的原始六元環(huán)，(b)為我們找到的單個氦原子在石英晶胞中所在的最穩(wěn)定位置(黃色：硅原子；紅色：氧原子；白色：氦原子)。石英結(jié)構(gòu)中，硅氧四面體通過角共享形成四元環(huán)狀結(jié)構(gòu)，然后建立與晶格中行的“雙曲軸”鏈。圖 2 分別展現(xiàn)了柯石英單胞和超胞的微觀結(jié)構(gòu)。) (b)

(b)層狀方解石單胞(c)、(d)層狀文石單胞

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]滇西南幔源氦釋放:對思普地震帶M6地震叢集活動的成因意義[J]. 趙慈平,王云,冉華,周摯,陳有麗.  國際地震動態(tài). 2018(08)
[2]海原斷裂帶東南段土壤氣體地球化學(xué)特征[J]. 周曉成,王傳遠(yuǎn),柴熾章,司學(xué)蕓,雷啟云,李營,謝超,劉勝昌.  地震地質(zhì). 2011(01)
[3]延懷盆地地下熱水與稀有氣體的地球化學(xué)特征[J]. 王廣才,張作辰,汪民,王基華,劉五洲,易立新,孫明良.  地震地質(zhì). 2003(03)

博士論文
[1]礦物輸運(yùn)性質(zhì)的計算模擬和實例研究[D]. 汪愷.南京大學(xué) 2015
[2]汶川Ms 8.0地震后川西地區(qū)的氣體地球化學(xué)[D]. 周曉成.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011



本文編號：3317620