下地幔条件下MgO-SiO2-FeO-CaO熔体结构与热力学性质的多尺度计算

项目名称： 下地幔条件下MgO-SiO2-FeO-CaO熔体结构与热力学性质的多尺度计算

项目编号： No.40973048

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 张志刚

作者单位： 中国科学院地质与地球物理研究所

项目金额： 41万元

中文摘要： 本项目采用第一性原理分子动力学、经典分子动力学/蒙特卡罗模拟以及热力学建模等多尺度理论计算方法，对下地幔温压条件下MgO-SiO2-FeO-CaO体系的熔体结构、状态方程、溶液性质、固液平衡性质等进行深入研究，特别关注Fe、Ca等重元素对MgSiO3熔融温度的影响及其在固液相中的分配、硅酸盐熔体密度与其共存固体之间的密度对比关系等关键问题，并结合地震资料以及高温高压实验最新进展，为地幔底部是否存在硅酸盐熔体、早期地球深部岩浆海如何固化结晶形成固态地幔等科学问题提供重要约束，从而提高对下地幔岩浆形成、富集、迁移和结晶过程的认识，进而加深对地球早期的热和化学演化、当今地球下地幔的热和化学状态等重要科学问题的理解。

中文关键词： 下地幔；硅酸盐熔体；岩浆洋；第一性原理；熔融

英文摘要：

英文关键词： Lower Mantle；Silicate Melts；Magma Ocean；First principles；Melting