高温、高压条件下铬铁矿尖晶石类矿物相变的分子动力学模拟研究

本研究将利用高速并行计算机（约2千亿次浮点运算每秒）对铬铁矿尖晶石在高温、高压下产生固态相变以及熔融的过程进行较大规模体系（粒子数>50,000）的分子动力学模拟研究。从低温、低压到高温、高压的正向模拟着眼于再现两种超尖晶石高压相变的过程，使之与高温、高压实验的实际数据（Chen, et al, 2003）吻合。正向模拟达到平衡后按降压梯度保持恒定、依温度梯度大小不同的多种方案进行逆向模拟。为铬铁矿尖晶石的相稳定性和熔融的微观行为、以及高压变质过程和解压退行变化的原子机制提供理论上的阐释。并且利用不同温度、压力条件下模拟的多粒子体系的微观运动状态，来计算等压热膨胀系数、等温压缩系数、等温体积模量以及等容、等压热容等宏观热力学性质，从而建立铬铁矿尖晶石从地表到下地幔温度压力范围的状态方程。