王文忠

中国科学技术大学地球物理和地球化学博士研究生。1993年08月出生，男，汉族，江西吉安人。2011年9月—2015年6月在中国科学技术大学读本科，获理学学士学位；2015年9月—2017年6月，中国科学技术大学，硕士研究生；2017年9月—至今，中国科学技术大学，博士研究生。

王文忠从事基于密度泛函理论的第一性原理计算在地球科学方面的应用工作，目前主要集中在同位素平衡分馏机理研究和地球内部矿物高温高压弹性研究。在校期间，王文忠作为主要研究人员参与导师的中国科技部973子课题、中科院先导专项子课题和国家自然科学基金面上项目等多个项目，并与国内外多位知名科学家展开合作，包括美国卡耐基研究所主任Mike Walter和资深研究员毛河光、斯坦福大学教授Wendy Mao和博士后刘锦、德克萨斯大学奥斯汀分校林俊孚教授和刘嘉超博士后、内华达大学拉斯维加斯分校黄士春教授、英国剑桥大学地球科学系主任Simon Redfern等。取得的主要科研成果有：

（1）通过第一性原理计算得到了碳酸盐矿物之间的Mg和Ca平衡同位素分馏，发现了碳酸盐矿物间的Mg、Ca同位素平衡分馏除了受温度影响外还受到碳酸盐中的Mg浓度的控制。白云石相对其他的碳酸盐矿物，最富集重Mg和轻Ca同位素；Mg浓度降低，碳酸盐矿物与白云石之间的Mg同位素平衡分馏值会迅速降低，Ca同位素平衡分馏值会升高。由于自然界矿物普遍是以固溶体的形似存在，同位素平衡分馏的“成分效应”应当是广泛存在的，这是对同位素平衡分馏机理的重大发现和补充。

（2）为了更好地利用Ca同位素制约地幔地球化学过程，我们基于第一性原理计算，发现上地幔主要含钙矿物斜方辉石和单斜辉石之间的Ca同位素分馏不仅受到斜方辉石中的Ca浓度影响，而且证实了该成分效应的另⼀个临界点，即浓度低于某个极低值时，同位素平衡分馏值对浓度不再敏感。这对微量元素体系的同位素平衡分馏研究极为重要。

（3）利用第一原理计算获得了上地幔主要矿物斜方辉石高温高压下的弹性和波速性质，发现斜方辉石具有极低的波速比(Vp/Vs)，并提出斜方辉石的富集可以很好地解释地震学在地幔楔观测的到低Vp/Vs异常，这对上地幔局部物质循环与演化具有重要的指示意义。

（4）通过第一原理计算获得了下地幔最重要的矿物布立基曼石的铝端元结构-刚玉在地幔温压条件下的弹性性质，发现石榴子石分解可能是导致地震学在700-800 km观测到的不连续界面的主要原因，并证实Al固溶到布立基曼石里不会对其波速有明显的影响，这意味着Al含量变化不是地震学观测到的下地幔异常体的主要因素。

（5）通过对新发现的过氧化物FeO₂H的高温高压弹性研究，发现FeO₂H纵波波速要比周围正常地幔值低~20%，其横波波速要低~40%，⼀定量的含氢过氧化铁在核幔边界富集可以很好地解释地震学在核幔边界观测到超低速区。这意味着，核幔边界观测到超低速区很可能是地球深部隐藏的储氧区(过氧化物), 对我们进一步思考地球演化历史上出现过一些重大事件，如大氧化事件、雪球地球、生物大灭绝、超大陆的分离合并，提供了新的思路。

自读研以来，王文忠连续四年获得“一等学业奖学金”，连续两次获得国家奖学金，获得2016、2017年“中国地球科学联合学术年会学生优秀论文奖”，获得“中国矿物岩石地球化学学会第16届学术年会优秀学生论文奖”等荣誉。除了承担重大科研任务，王文忠还积极和同行交流与合作，多次参加国内外国际学术会议并做报告，包括美国地球物理学术年会(AGU)、中国地球科学联合学术年会(CGU)、哥特斯密特会议(Goldschmidt Conference)、亚洲大洋洲地球科学学会(AOGS)等。目前已经在《Geochimica et Cosmochimica Acta》、《Geophysical Research Letters》、《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》发表四篇第一作者文章，与他人合作在《Nature》、《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》、《Earth and Planetary Science Letters》、《Science China Earth Science》发表五篇文章。