| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第11-23页 |
| 1.1 地球内部水循环 | 第11-20页 |
| 1.1.1 水在地球演化中扮演的重要角色 | 第11页 |
| 1.1.2 地球内部水循环的矿物学依据 | 第11-14页 |
| 1.1.3 水在地球内部的储存形式 | 第14-18页 |
| 1.1.4 地球内部存在水的证据 | 第18-20页 |
| 1.2 下地幔不连续面或散射体 | 第20-23页 |
| 第二章 研究方法 | 第23-40页 |
| 2.1 密度泛函理论 | 第23-26页 |
| 2.1.1 Born-Oppenheimer近似 | 第23页 |
| 2.1.2 Hatree-Fock近似 | 第23-24页 |
| 2.1.3 Hohenberg-Kohn定理 | 第24页 |
| 2.1.4 Kohn-Sham方程 | 第24-25页 |
| 2.1.5 交换关联泛函 | 第25-26页 |
| 2.1.6 Khon-Sham方程的求解过程 | 第26页 |
| 2.2 Quantum Espresso计算细节 | 第26-28页 |
| 2.2.1 晶体结构优化 | 第27页 |
| 2.2.2 计算静态弹性常数 | 第27-28页 |
| 2.2.3 计算晶格振动频率 | 第28页 |
| 2.3 晶体的热力学性质 | 第28-30页 |
| 2.4 晶体的热弹性性质 | 第30-34页 |
| 2.4.1 计算热弹性性质的传统方法 | 第30-31页 |
| 2.4.2 Wu-Wentzcovitch方法 | 第31-34页 |
| 2.5 聚合体的弹性模量和波速 | 第34-37页 |
| 2.5.1 Voigt-Reuss-Hill平均 | 第34-35页 |
| 2.5.2 聚合体的波速 | 第35页 |
| 2.5.3 不同矿物组成的聚合体的波速 | 第35-37页 |
| 2.6 三阶Birch-Murnaghan方程 | 第37-39页 |
| 2.6.1 三阶Birch-Murnaghan方程 | 第37页 |
| 2.6.2 高温三阶Birch-Murnaghan方程 | 第37-38页 |
| 2.6.3 根据高温三阶Birch-Murnaghan方程计算热膨胀系数 | 第38-39页 |
| 2.7 晶体各向异性的计算 | 第39-40页 |
| 第三章 Superhydrous phase B(ShyB)在高温高压下的弹性性质 | 第40-71页 |
| 3.1 Superhydrous phase B(ShyB)的研究进展 | 第40-42页 |
| 3.2 ShyB的计算细节 | 第42页 |
| 3.3 ShyB的晶体结构与振动频率 | 第42-51页 |
| 3.3.1 ShyB的晶体结构 | 第43-44页 |
| 3.3.2 ShyB的振动频率 | 第44-51页 |
| 3.4 ShyB的热力学性质 | 第51-56页 |
| 3.4.1 ShyB的状态方程 | 第51-52页 |
| 3.4.2 ShyB的热力学性质 | 第52-56页 |
| 3.5 ShyB在高温高压下的弹性性质 | 第56-64页 |
| 3.6 ShyB在高温高压下的各向异性 | 第64页 |
| 3.7 ShyB的地球物理学意义 | 第64-70页 |
| 3.7.1 ShyB和相关地幔主要矿物沿着冷的俯冲板块的波速和密度 | 第64页 |
| 3.7.2 ShyB的脱水及其对800 km不连续面的启示 | 第64-70页 |
| 3.8 小结 | 第70-71页 |
| 第四章 Phase D在高温高压下的弹性性质 | 第71-96页 |
| 4.1 Phase D的研究进展 | 第71-74页 |
| 4.2 Phase D的计算细节 | 第74-75页 |
| 4.3 Phase D的热力学性质 | 第75-82页 |
| 4.3.1 Phase D的状态方程 | 第75-78页 |
| 4.3.2 Phase D的热膨胀系数、格林爱森参数和热容 | 第78-82页 |
| 4.4 Phase D在高温高压下的弹性性质 | 第82-88页 |
| 4.5 Phase D在高温高压下的各向异性 | 第88-90页 |
| 4.6 地球物理意义 | 第90-95页 |
| 4.6.1 Phase D及其相关矿物的波速和密度 | 第90页 |
| 4.6.2 Phase D的脱水及其对下地幔顶部不连续面的意义 | 第90-95页 |
| 4.7 小结 | 第95-96页 |
| 第五章 总结与展望 | 第96-98页 |
| 5.1 总结 | 第96页 |
| 5.2 未来研究展望 | 第96-98页 |
| 参考文献 | 第98-116页 |
| 致谢 | 第116-117页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第117页 |
