精密测量院拥有两个国家重点实验室，一个国家大型科学仪器中心，一个国家台站网等4个国家级平台，各类省部级重点平台基地20余个。 现有职工600余人，其中院士4人、杰青13人，各类国家、科学院、省部级人才占比60%以上。2017年至今，在精密测量领域承担了数十项重大重点项目，其中，国家战略先导专项（2.5亿元）1项、重点研发计划12项、各类重大仪器研制专项10余项。精密探测技术和仪器已成为精密测量院满足国家需求和社会经济发展的优势领域方向。 精密...
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院（以下简称精密测量院）是由中国科学院武汉物理与数学研究所（始建于1958年）、中国科学院测量与地球物理研究所（始建于1957年）融合组建而成，是湖北省首个中国科学院创新研究院。 回望来时路，峥嵘六十载。在方俊、王天眷、张承修、李钧、李国平、丁夏畦、许厚泽、叶朝辉等老一辈科学家的带领下，精密测量院历经几代科技工作者的辛勤努力和开拓创新，解决了一系列事关国家全局的重大科...
精密测量院立足精密测量科学与技术创新，面向国家的重大战略需求，发挥多学科交叉优势，开展原子频标与精密测量物理、大地测量和地球物理、综合定位导航授时、脑科学与重大疾病以及多学科交叉的数学计算等研究，促进以原子频标、原子干涉、核磁共振、重力测量、地震探测等精密测量技术为核心的学科发展，形成精密原子、精密分子、精密地球三...
近日，精密测量院孙和平院士团队、倪四道院士团队与北京高压科学研究中心合作，基于第一性原理计算，证实了少量含水矿物的脱水可以导致地震学观测的核幔边界层（以下简称D′′层）内局部区域波速持续增加的特性。研究成果于1月6日发表在国际知名期刊The Innovation上，并被作为封面推荐文章。
D′′层作为地幔的最底部区域，其范围主要界定在核幔边界上方两三百公里之内。该区域显著的特征包括布里奇曼石向后钙钛矿的相变，以及铁或铝元素的富集。由于温度从D′′层顶部的大约2500K急剧上升到近地核的约4000K，这一区域内的成分组成与分布存在着很大的不均一性。通常情况下，布里奇曼石相变会导致地震波速度突然增加2-3%，然后由于温度升高或铁、铝的富集会引起弹性软化，导致地震波速在接近核幔边界时会缓慢下降。这一趋势在欧亚大陆、北极以及太平洋中部等地的地震观测中都得到了验证。然而，值得注意的是，在中美洲下方的D′′层内，局部的剪切波速（VS）在布里奇曼石相变后却随着深度的增加而逐渐增加。已有研究表明铁或铝在后钙钛矿、铁方镁石和毛钙硅石中的富集会降低D′′层内矿物相的VS，因此排除了这些因素作为该区域VS异常增加的直接原因。鉴于此，亟需探索新的机制来解释这种现象。
研究团队针对拥有极高热稳定性的含铝phase H，在40-135万大气压和2300K温压范围内开展了不同铝含量和不同铝构型的phase H相的弹性波速计算。研究结果表明，富铝phase H的波速明显比下地幔底部的主要矿物布里奇曼石和后钙钛矿都低。如果D′′层局部含有3.5 wt.%的水，则有可能会产生地震学上观测到的波速持续上升的结果，且符合大地测量学和地球化学的约束。研究团队认为，考虑到D′′层极高的地温梯度及由此导致的富铝phase H的脱水是解释D′′层局部区域波速持续升高的重要候选机制。
含水矿物脱水导致核幔边界D''层内地震波速异常升高的示意图
该研究结果以“Identifying dehydration-induced shear velocity anomaly in the Earth’s core-mantle boundary”为题发表在国际知名期刊The Innovation上。精密测量院博士研究生韩松松为文章第一作者，精密测量院研究员侯明强和北京高压科学研究中心研究员胡清扬为论文的通讯作者。
该研究得到自然科学基金委重大项目、原创项目和杰出青年基金等项目的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.xinn.2024.100740
科研动态
精密测量院在核幔边界层地震波速异常形成机制研究方面取得新进展
近日，精密测量院孙和平院士团队、倪四道院士团队与北京高压科学研究中心合作，基于第一性原理计算，证实了少量含水矿物的脱水可以导致地震学观测的核幔边界层（以下简称D′′层）内局部区域波速持续增加的特性。研究成果于1月6日发表在国际知名期刊The Innovation上，并被作为封面推荐文章。
D′′层作为地幔的最底部区域，其范围主要界定在核幔边界上方两三百公里之内。该区域显著的特征包括布里奇曼石向后钙钛矿的相变，以及铁或铝元素的富集。由于温度从D′′层顶部的大约2500K急剧上升到近地核的约4000K，这一区域内的成分组成与分布存在着很大的不均一性。通常情况下，布里奇曼石相变会导致地震波速度突然增加2-3%，然后由于温度升高或铁、铝的富集会引起弹性软化，导致地震波速在接近核幔边界时会缓慢下降。这一趋势在欧亚大陆、北极以及太平洋中部等地的地震观测中都得到了验证。然而，值得注意的是，在中美洲下方的D′′层内，局部的剪切波速（VS）在布里奇曼石相变后却随着深度的增加而逐渐增加。已有研究表明铁或铝在后钙钛矿、铁方镁石和毛钙硅石中的富集会降低D′′层内矿物相的VS，因此排除了这些因素作为该区域VS异常增加的直接原因。鉴于此，亟需探索新的机制来解释这种现象。
研究团队针对拥有极高热稳定性的含铝phase H，在40-135万大气压和2300K温压范围内开展了不同铝含量和不同铝构型的phase H相的弹性波速计算。研究结果表明，富铝phase H的波速明显比下地幔底部的主要矿物布里奇曼石和后钙钛矿都低。如果D′′层局部含有3.5 wt.%的水，则有可能会产生地震学上观测到的波速持续上升的结果，且符合大地测量学和地球化学的约束。研究团队认为，考虑到D′′层极高的地温梯度及由此导致的富铝phase H的脱水是解释D′′层局部区域波速持续升高的重要候选机制。
含水矿物脱水导致核幔边界D''层内地震波速异常升高的示意图
该研究结果以“Identifying dehydration-induced shear velocity anomaly in the Earth’s core-mantle boundary”为题发表在国际知名期刊The Innovation上。精密测量院博士研究生韩松松为文章第一作者，精密测量院研究员侯明强和北京高压科学研究中心研究员胡清扬为论文的通讯作者。
该研究得到自然科学基金委重大项目、原创项目和杰出青年基金等项目的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.xinn.2024.100740