高温高压下部分熔融岩石和岩石玻璃弹性波速研究的任务书.docx

高温高压下部分熔融岩石和岩石玻璃弹性波速研究的任务书
任务书
一、背景
岩石是地球上最基本的物质之一，高温高压下的岩石是地球深部物质研究的重要对象。随着科技的不断发展，尤其是地震学观测技术的进步，研究高温高压下的岩石的弹性波速已成为深部地球物质研究的核心问题之一。弹性波速是研究岩石物性的重要参数之一，可以反映岩石在不同温压条件下的强度、粘滞性、韧性等性质，因此研究高温高压下的岩石弹性波速对于深入了解地球内部的构造和演化过程、地震预测和资源勘探等都具有重要意义。
二、研究目的
对高温高压下的部分熔融岩石和岩石玻璃的弹性波速进行研究，探讨它们在不同温压条件下的物性变化规律，深入了解地球深部物质的物理特性和演化过程。
三、研究内容
1.确定实验样品
根据实验需要，选取不同种类的熔岩和玄武岩样品，并根据需要制备玻璃样品。
2.实验方法
采用声学闪烁法、塑性声学法、超音波共振干涉技术等方法，测定不同温压下部分熔融岩石和岩石玻璃样品的长波和横波速度、声阻抗等参数。
3.实验条件
控制实验室温度、压力和加热系统，保持实验样品温度和压强稳定，并记录实验参数。
4.数据分析
对实验结果进行数据处理和分析，采用多元统计方法和有限元模拟方法，建立实验样品的弹性模型，揭示部分熔融岩石和岩石玻璃的物性变化规律。
5.结果解释
根据实验结果，解释部分熔融岩石和岩石玻璃的弹性特性与温度、压力之间的关系，深入了解地球深部物质的物理特性和演化过程，探讨地球内部结构与演化的相关问题。
四、计划进度
1.确定实验方案和流程，确定实验条件和样品选取：1周
2.实验设备和仪器的准备、试样制备和测量：5-7周
3.数据处理和分析，建立弹性模型与模拟：3-4周
4.结果解释和撰写报告：2-3周
五、预期成果
1.部分熔融岩石和岩石玻璃在不同温压条件下的弹性波速数据和物性参数。
2.探讨部分熔融岩石和岩石玻璃物性与温压关系的规律。
3.深入了解地球深部物质的物理特性和演化过程，并对地球内部结构与演化的相关问题进行探讨。
4.相关研究成果可以用于地震预测和资源勘探等领域。
六、参考文献
1.ZhangFan,etal.Ultrasonicvelocitymeasurementsofsilicateglassesunderhightemperatureandhighpressure.ChineseJournalofHighPressurePhysics.2011,25(4):319-325.
2.CaiRenzhong,etal.Thetemperatureandpressuredependenceofcompressionalwavevelocityofsilicateglasses,HighPressureResearch.2018,38(4):435-445.
3.LiuChang,etal.Influencesofwateronthesoundvelocitiesoffoidicvolcanicrocksathightemperatureandhighpressure.PhysicsoftheEarthandPlanetaryInteriors,2018,280:84-95.
4.Jackson,I.etal.VibrationalpropertiesofmineralsintheEarth'sinterior.ReviewsinMineralogyandGeochemistry,2005,58:441-482.
七、经费预算
本次研究需购买实验设备和仪器，预计经费约人民币50万元。其中包括声学闪烁法、塑性声学法、超音波共振干涉技术的仪器设备和相关的实验样品等。需要配备技术人员近5人和实验学者3人。
以上为本研究项目的任务书。