地震学在上地幔,过渡带以及核幔边界处观测到了许多超低速度带的存在,这些超低速度带的形成多被归因于硅酸盐的熔融或部分熔融。玻璃常作为一种熔体的类似物用来研究地球内部致密岩浆的性质。因此研究硅酸盐玻璃的高压行为（如声速、相变和状态方程）有助于理解熔体在高压下的特性。MgSiO3是地球内部地幔中含量最丰富的成分,研究MgSiO3玻璃的高压性质对了解地球深部超低速度带具有重要意义。Al2O3也是地球内部最主要的成分之一,其在下地幔最主要的矿物布里吉曼石（MgSiO3）中52 GPa时的溶解度高达29 mol%。然而,Al2O3对MgSiO3物理性质的影响尚不清楚,因此讨论Al2O3对低地幔压力下铝硅酸盐玻璃致密化机理的影响,有助于更好地理解玻璃材料和玻璃熔体在高压下的异常行为。因此,本次研究利用金刚石对顶砧实验装置结合布里渊散射实验技术,首次测量了MgSiO3+5mol%Al2O3玻璃和MgSiO3+24.5 mol%Al2O3玻璃的声速,实验压力分别高达20 GPa和42 GPa,获得了以下成果:1.利用原位高压布里渊散射光谱技术对MgSiO3+5 mol%Al2O3玻璃的声速进行了研究,实验压力高达20 GPa。声速数据显示,高压力下（>17.8 GPa）MgSiO3+5 mol%Al2O3玻璃的横向声学模式VS和纵向声学模式VP与压力变化的梯度比低压力下（<17.8 GPa）的梯度平缓。本实验结果表明在17.8 GPa时MgSiO3+5 mol%Al2O3玻璃的结构发生了变化,这与MgSiO3玻璃的多晶结构相变有关,此时为Si-O配位从4配位向6配位开始转变的压力点。2.利用原位高压布里渊散射光谱技术对MgSiO3+24.5 mol%Al2O3玻璃的声速进行了研究,实验压力高达42 GPa。声速数据显示,高压力下（>31.8 GP）MgSiO3+24.5 mol%Al2O3玻璃的横向声学模式VS与压力变化的梯度比低压力下（<31.8 GPa）的梯度平缓。实验结果表明在31.8 GPa时MgSiO3+24.5 mol%Al2O3玻璃的结构发生了变化,这与MgSiO3玻璃的多晶结构相变有关,此时为Si-O配位从4配位向6配位开始转变的压力点。3.通过分析MgSiO3-Al2O3玻璃的VS与压力的变化曲线得到,Al2O3的掺入对MgSiO3玻璃的声速影响很小。本实验声速数据与之前MgSiO3的声速相比,Al2O3的掺入延迟了Si-O配位从4配位到6配位开始转变的压力点。MgSiO3-Al2O3玻璃体系中Al2O3含量越多,其Si-O配位从4配位到6配位开始转变的压力点越高。4.发现玻璃的合成方式对其在高压下的绝对速度影响很大。利用氧化物作为初始材料合成的MgSiO3玻璃的声速明显高于采用凝胶方法合成的MgSiO3玻璃的声速。5.对高压下非晶体材料的密度计算公式进行了验证,通过比较X射线衍射得到的密度和通过密度公式利用声速计算的密度,发现两者之间的密度差异与压力的升高呈正相关。因此在计算过程中γ不能假定为常数1,而是一个与压力升高相关的变量,压力越大,γ值越大。6.利用声速数据,计算了高压下Al2O3-MgSiO3玻璃的泊松比。结果表明,Al2O3的含量对MgSiO3玻璃的泊松比几乎没有影响,并且所有镁硅酸盐玻璃的泊松比均高于布里奇曼石的泊松比。