直至核幔边界的Mg_2SiO_4成分熔体剪切粘滞度的平衡分子动力学研究

熔体的粘滞度极大地影响熔体的各种动力学行为。虽然有一些有关酸碱性熔体粘滞度的数据，但涉及地球更深部过程的基性和超基性熔体的粘滞度的数据很少。本项研究利用平衡分子动力学方法研究Ｍｇ２ＳｉＯ４成分熔体温度从２１６９Ｋ到５５９５Ｋ，压力从１０５Ｐａ到１３５ＧＰａ的粘滞度，所获得的粘滞度数据介于Ｕｒｂａｉｎｅｔａｌ．（１９８２）和ＩｖａｎｏｖａｎｄＳｔｅｎｇｅｌｍｅｙｅｒ（１９８２）的实验数据之间，比Ｓｈａｗ（１９７２）和Ｐｅｒｓｉｋｏｖ（１９９０）的经验方程高大约高０．６个对数单位。研究结果表明该熔体的粘滞度随温度的变化比酸碱性岩浆要小得多，在大约１０５Ｐａ条件下随温度有如下关系式：ｌｏｇη（Ｐａｓ×１０－１）＝４．２１５×１０３Ｔ（Ｋ）－２．６９９Ｍｇ２ＳｉＯ４熔体粘滞度随压力的增加而线性增加。这与前人关于聚合程度低的液体的行为一致。在５５００Ｋ左右，从１０５Ｐａ到１３５ＧＰａ，它的粘滞度大约变化一个数量级。这与酸碱性熔体相比也是较小的。本项研究获得的粘滞度与压力的关系如下：η（Ｐａｓ×１０－１）＝７．２６７×１０－５Ｐ（ＧＰａ×１０－１）＋４．１５８×１０－３总之，Ｍｇ２ＳｉＯ４熔体粘滞度的温度和压力效应均大?