固体地球物理研究生学术报告第一期（2）

石榴石是[(Mg,Fe,Ca)₃(Fe,Al)₂ Si₃O₁₂]是地球内部重要的组成矿物，它的化学成分复杂，具有多个类质同象端元。且成分的改变会极大的影响石榴石的物理性质，尤其是弹性模量。在本项研究中，我们利用外加热金刚石对顶砧结合布里渊散射，探讨高温高压共同作用对含Fe³⁺的钙铝榴石单晶弹性性质的影响，实验的温度范围为300-1000 K，压力范围为0-18 GPa。我们不仅获得了温度和压力联合效应对钙铝镏石单晶弹性常数的影响，通过与石榴石其他端元组进行对比我们进一步发现Ca²⁺替换Mg²⁺或Fe²⁺会降低石榴石的体波模量但增加剪切模量。尤其是发现Fe³⁺对Al³⁺的替换会极大降低石榴石的体波模量和剪切模量。近期研究指出，上地幔和过渡带中的Fe³⁺含量会随着深度的加深而增加。而石镏石是三价铁在上地幔和过渡带的重要载体。本项研究为识别三价铁的地震学信号提供了重要实验支持。