高温高压下含水硅酸盐熔体结构和性质的第一性原理分子动力学研究

项目名称： 高温高压下含水硅酸盐熔体结构和性质的第一性原理分子动力学研究

项目编号： No.41174071

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 刘红

作者单位： 中国地震局地震预测研究所

项目金额： 64万元

中文摘要： 含水硅酸盐熔体的结构、密度和粘度影响一切与岩浆有关的活动。高温高压条件下含水硅酸盐熔体的研究，对了解深部物质组成和岩浆活动有重要意义。现有研究对含水硅酸盐熔体结构和物理化学性质及温压效应认识远为不足。近年来，第一性原理方法分子动力学逐渐成熟，成为地球深部物质科学研究的有力手段。本项目采用第一性原理分子动力学方法，在量子力学精度上模拟研究含水硅酸盐熔体的结构、密度、粘性及随成分、压力、温度变化规律，探索岩浆活动的微观物理本质。研究包括：含水硅酸盐熔体在高温高压条件下微观结构、水的溶解机制、键合方式、以及随压力温度成分的变化规律；建立含水硅酸盐熔体的高温高压相图，获得含水硅酸盐熔体在地幔温压条件下的密度和弹性数据；含水硅酸盐熔体的扩散性、粘性等性质变化的物理本质及压力温度效应；结合地震波观测数据，为探索地震波低速异常成因、地球深部物质组成和岩浆活动提供基础科学依据。

中文关键词： 高温高压；MgSiO3熔体；榴辉岩；粘度；结构

英文摘要：

英文关键词： high pressure and high temperature；MgSiO3 melt；eclogite；viscosity；structure