张志刚
- 作品数：34 被引量：11H指数：2
- 供职机构：中国科学院地质与地球物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：天文地球理学更多>>
- CaCO_3熔体高压状态方程的第一性原理模拟研究
- <正>碳酸盐熔体在地球与行星内部发挥着重要作用,与许多地球物理和地球化学过程紧密联系,如大洋中脊高电导率异常、岩石圈底部低速层的出现、超深金刚石的形成、稀土元素的运移等[1]。目前对碳酸盐熔体性质的研究局限于低温低压条件...
- 张志刚刘在荣
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- 分子水平上研究地质流体的物理化学性质
- 地质流体普遍存在于地球各层圈中，它是物质传输、能量传递和各种地球化学作用过程的载体和介质，研究地质流体的物理化学性质和地球化学行为是地球系统科学研究所面对的挑战性课题之一。与诸如实验和物理化学建模等传统研究方法相比，分子...
- 张志刚
- 关键词：地质流体分子动力学计算机模拟技术相平衡
- 文献传递
- CaCO3熔体高压状态方程的第一性原理模拟研究
- 本研究采用基于密度泛函理论的第一性原理分了动力学方法，对CaCO3熔体的pvT性质进行了系统研究。发现:CaCO3熔体的微观结构从类似方解石逐渐变化到类似后文石结构，表现为Ca-O配位数从6.7增加到10.3;在4000...
- 张志刚刘在荣
- 关键词：地幔结构第一性原理
- 文献传递
- 硅酸盐熔体和液态铁的两相模拟与核幔间的氧交换被引量：2
- 2022年
- 地球早期经历了很多撞击事件,其中与地月系统形成相关的大撞击甚至造成深达核幔边界的全球规模的岩浆洋,在此过程中的核幔分异基本确定了地幔与地核的物质组成,也决定了地球随后的演化路径.我们采用基于量子力学理论的第一性原理方法和机器学习技术,实现了硅酸盐熔体和液态铁的超大体系两相分子动力学模拟,获得了核幔边界条件下的两相平衡数据,为超深岩浆洋中的核幔分异过程提供了重要约束.基于本研究模拟结果和现有的高温高压实验数据,我们还建立了能够准确预测核幔间元素交换的平衡模型,利用该模型深入探讨了核幔间的氧交换问题,并分析了其与地球生长、大撞击和岩浆洋事件、地球早期磁场等争议问题之间的关系.
- 张志刚刘锦张毅刚刘锦
- 关键词：硅酸盐熔体铁合金
- 陨石撞击成因气凝球粒及撞击烟柱的化学特征
- 2018年
- 陨石撞击地球表面往往产生灾难性的影响，然而这种影响往往很快地被地表活跃的地质与生物营力所抹去。撞击事件所产生的烟柱，携带大量气体、液滴和尘埃抛溅到距离撞击坑很远的地方，这些烟柱冷凝后成为球形颗粒被保存到地层中，为还原地球早期撞击事件、评估其对环境的影响提供了重要证据。本研究聚焦于撞击烟柱中高温矿物气体冷凝而成的气凝球粒，仔细分析了其中原生尖晶石相的化学成分特征，并以此为窗口推测了烟柱中的气体成分、氧逸度等。我们的研究表明，由于气凝球粒中尖晶石Fe3＋／FeTOT的比值往往很高，而单纯矿物气液平衡本身过于还原，因此气凝球粒的形成需要有撞击烟柱中混杂的空气参与作用。气凝球粒也因而在一定程度上提供了地球早期大气中氧逸度变化以及撞击烟柱不均一性的记录。这一推断与前人依据实验和地球化学分析得到的推测一致，为关于气凝球粒形成机制的数值模拟研究提供了重要启示。
- 祁滢张志刚
- 关键词：陨石撞击尖晶石热力学计算
- 下地幔布里奇曼石与毛钙硅石混溶对大型剪切波低速省长期演化的动力学影响:二维数值模拟
- 2023年
- 布里奇曼石(bridgmanite)和毛钙硅石(davemaoite)是下地幔主要的端元矿物,是构成下地幔的重要基石.矿物物理学新的研究发现,在高温高压条件下这两种矿物可以发生混溶,因而可能改变下地幔的物理化学状态.本研究我们在二维地幔对流数值模型中以相变的方式模拟布里奇曼石和毛钙硅石混溶现象,讨论其对地幔热-化学结构(尤其是下地幔大型剪切波低速省)的长期动力学影响.模拟结果显示,布里奇曼石和毛钙硅石混溶更有利于下地幔大型剪切波低速省长期保存,并且这种稳定作用随大型剪切波低速省与周围地幔密度差减小而更加显著,而相变边界的克拉伯龙斜率则在长期演化过程中起次级作用.
- 李杨牛笑光刘少辉史志东张志刚李娟李娟
- 关键词：地幔对流
- 分子水平上研究极高温高压条件下地质流体的性质:H2O-CO2体系PVTx性质的计算机模拟
- H2O-CO2流体广泛存在于各种地质环境中,包括中-高级变质岩、火成岩和伟晶岩、中-低温热液(金)矿床和地热系统等,它是地质上最重要的二元流体体系之一.该体系的压力-体积-温度-组成(PVTx)性质对于运用流体包裹体分析...
- 张志刚段振豪
- 关键词：地质流体变质岩地热系统计算机模拟
- 文献传递
- 地球内部熔/流体的分子模拟:进展与展望被引量：2
- 2020年
- 目前对超临界地质流体的形成条件、成分、结构和物理化学性质的认识还不是特别清晰,分子模拟作为一种方兴未艾的理论研究手段,正在被广泛应用于地球科学领域。本文简述了目前采用分子模拟研究硅酸盐熔体、含水硅酸盐熔体、富水流体以及超临界地质流体所取得的主要成果,侧重讨论分子模拟方法在其中的应用,为超临界地质流体的计算模拟研究提供帮助,并展望了超临界地质流体分子模拟可能遇到的挑战和发展趋势。已有研究结果表明,不同分子模拟方法各有优缺点,相对于精度较低的经典分子动力学方法而言,采用一般泛函的第一性原理方法加上色散校正之后,可以满足目前对超临界地质流体研究的精度需要。另外,机器学习和第一性原理方法结合,以及建立相关热力学模型将是推进与超临界地质流体相关研究的有效途径。
- 孙义程王天华刘显东张志刚吴忠庆
- 关键词：超临界流体分子模拟第一性原理硅酸盐
- Fe-S体系高温高压状态方程与地球内核中的硫含量
- <正>自从Birch发现地核密度缺失以来[1],人们试图通过各种方法约束地核中轻元素的组成,但至今对此基础科学问题仍然存在很大的不确定性和争议,这主要受制于人们对铁及其合金在地核温度压力条件下性质的认识仍然非常不足[2]...
- 张志刚张毅刚
- 文献传递
- 第一性原理模拟研究CaCO3高温高压相关系
- 碳在深部地幔以多种形式存在.而根据高温高压实验,碳在硅酸盐矿物及其熔体中的溶解度较小,并且随压力下降很快,因此碳酸盐及其熔体、金刚石、二氧化碳、铁碳化合物等碳的独立相可能是地幔中碳的几种主要存在形式.实际上，碳酸盐矿物随...
- 张志刚
- 关键词：第一性原理晶格动力学
- 文献传递
