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Gigahertz ultrasonic interferometry in a new high-pressure, high-temperature diamond anvil cell: A novel approach to measuring the thermoelastic parameters of mantle minerals with application to the structure, composition, and mineralogy of Earth`s interi

新型高压高温金刚石砧室中的千兆赫超声干涉测量：一种测量地幔矿物热弹性参数的新方法，应用于地球内部的结构、成分和矿物学

基本信息

批准号：
5417366
负责人：
Dr. Steven D. Jacobsen
金额：
--
依托单位：
Bayerisches Forschungsinstitut für Experimentelle Geochemie und Geophysik (BGI)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2004
资助国家：
德国
起止时间：
2003-12-31 至 2011-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5417366?language=en
关键词：
Gigahertz ultrasonic interferometry new pressure

项目摘要

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, die Struktur, Zusammensetzung und Mineralogie des tiefen Erdinneren zu verstehen. Unser Bild des Inneren der Erde verbessert sich zunehmend dadurch, dass immer grössere seismische Datensätze mit modernen Methoden wie der Computertomographie kombiniert werden. Zur detaillierten Interpretation insbesondere von richtungsabhängigen seismischen Resultaten ist die Kenntnis der Anisotropie von elastischen Eigenschaften unabdingbar, welche durch den Elastizitätstensor (cij) vollständig beschrieben werden. Mit dem vorliegenden Projekt wollen wir die Druck- und Temperaturabhängigkeit von cij für mindestens zwei Phasen bestimmen, die für den Erdmantel und Kern von grosser Bedeutung sind. Dazu werden wir zwei neue methodische Ansätze miteinander kombinieren, die in jüngster Vergangenheit am Bayerischen Geoinstitut entwickelt wurden. Indem wir Ultraschallinterferometrie im Gigahertzbereich in einer extern beheizbaren Diamantstempelpresse durchführen, können wir bei in-situ Elastizitätsmessungen Temperatur- und Druckbedingungen von über 1000°C und 10 GPa erreichen. Wir schlagen vor, mit diesem methodischen Ansatz bei hohen Drücken und Temperaturen die Elastizität von Magnesiowüstit (Mg,Fe)O zu messen, der das häufigste nichtsilikatische Oxid im unteren Erdmantel (660-2900 km Tiefe) und damit auch in der gesamten Erde darstellt. Des weiteren haben wir vor, den Elastizitätstensor von Eisen-Nickel-Legierungen in Abhängigkeit von Druck, Temperatur und Nickel-Gehalt zu bestimmen, da mit grösster Wahrscheinlichkeit der innere Kern der Erde aus diesem Material besteht.

这些研究是对地下水的结构、构造和矿物学的研究。根据地球内部的图片，用现代的计算机断层扫描韦尔登方法可以获得非常精确的地震数据。详细解释地震结果是不受约束的弹性本征值各向异性的结果，也可通过弹性应变量（cij）得到韦尔登。Mit dem vorliegenden Projekt wollen wir die Druck- und Temperaturabhängigkeit von cij für mindestens zwei Phasen bestimmen，die für den Erdmantel und克恩von grosser Bedeutung sind.大足韦尔登将在巴伐利亚地理研究所的最后一届会议上推出两种新的综合评估方法。我们在一个外部的金刚石压力下进行了超声波干涉测量，在1000°C和10 GPa的温度下进行了原位弹性测量。我们可以使用这种方法来模拟镁合金（Mg、Fe）O的弹性（Elastizität）和温度（Temperaturen），以确定Erdmantel（660-2900 km Tiefe）中的häufigste nichtsilikatische Oxid和damit auch in der gesamten Erde darstelt。我们还可以通过对最佳材料的内部克恩的最大壁厚、温度和镍热膨胀系数的测量，来确定镍热膨胀系数的弹性。