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姓名 張毅剛 性別:
職稱(chēng) 研究員 學(xué)位 博士
電話(huà) 010-82998370 傳真: 010-62010846
Email: zhangyg@mail.iggcas.ac.cn 郵編: 100029
地址 北京朝陽(yáng)區北土城西路19號,中科院地質(zhì)與地球物理研究所
更多信息:
 
簡(jiǎn)歷:

  張毅剛,研究員,博士生導師,國家杰出青年基金獲得者。1983年畢業(yè)于北京大學(xué)地質(zhì)系巖礦及地球化學(xué)專(zhuān)業(yè),1988年在法國洛林高等理工學(xué)院和法國國家科研中心南稀巖石地球化學(xué)中心獲博士學(xué)位。1988-1989年在美國卡內基地球物理實(shí)驗室做博士后。1992年獲中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會(huì )第四屆侯德封獎,1993年獲中科院第三屆青年科學(xué)家獎一等獎。主要工作方向是礦物的彈性性質(zhì)和狀態(tài)方程,地球早期核幔分異過(guò)程元素配分的第一原理分子動(dòng)力學(xué)研究。至今發(fā)表論文近40篇,其中近20篇發(fā)表在國際SCI刊物上。

教育及工作經(jīng)歷:

  • 1979-1983:北京大學(xué)地質(zhì)系巖石礦物地球化學(xué)專(zhuān)業(yè),學(xué)士學(xué)位。
  • 1984-1985:法國洛林高等理工學(xué)院,碩士學(xué)位。
  • 1985-1988:法國國家科研中心南錫巖石地球化學(xué)中心,博士學(xué)位。
  • 1988-1989:美國卡內基研究院地球物理實(shí)驗室,博士后研究。
  • 1989-1992: 中國科學(xué)院地質(zhì)研究所助理研究員。
  • 1992-1993: 中國科學(xué)院地質(zhì)研究所副研究員。
  • 1993-1999: 中國科學(xué)院地質(zhì)研究所研究員。
  • 1995.9-1996.6: 美國華盛頓卡內基研究院地球物理實(shí)驗室,訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者。
  • 1999-現在: 中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員。
  • 2004.8-2004.12 日本愛(ài)媛大學(xué)地球動(dòng)力學(xué)中心訪(fǎng)問(wèn)教授。
  • 2005.7.1-2005.9.27,日本愛(ài)媛大學(xué)地球動(dòng)力學(xué)中心訪(fǎng)問(wèn)教授。
 
學(xué)科類(lèi)別:
地球化學(xué)
 
研究方向:
通過(guò)第一原理分子動(dòng)力學(xué)方法研究地球深部物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì),不同物相之間的元素配分
 
職務(wù):
 
社會(huì )任職:
 
承擔科研項目情況:

博士及博士后期間主要從事各種成分流體在高溫高壓下的物理化學(xué)性質(zhì)研究。 

  1. 1990.1~1992.12,主持國家基金委青年基金,《高溫高壓下不混溶流體與變質(zhì)硅質(zhì)大理巖相互作用的實(shí)驗研究》。 
  2. 1990.1~1992.12,參加國家基金委面上項目,《中國東北地區鉀質(zhì)玄武巖和鉀交代研究》 
  3. 1994.1~1996.12,主持國家基金委面上項目,《高溫高壓下不混溶流體的滲透研究》。 
  4. 1994.1~1996.12,參加國家基金委面上項目,《燃煤電廠(chǎng)排放的潛在有毒痕量元素對環(huán)境的影響》。 
  5. 19959月至19966月赴卡內基研究院地球物理實(shí)驗室,利用活塞筒式高溫高壓釜對斜方輝石-鎂橄欖石-H2O系統進(jìn)行了詳細的研究,重點(diǎn)研究與斜方輝石和鎂橄欖石平衡的水的成分。 
  6. 19967月獲中科院院長(cháng)特別資助項目的支持,《高溫高壓下流體的物理化學(xué)性質(zhì)的分子動(dòng)力學(xué)研究》。 
  7. 1998.12001.12年獲國家基金委杰出青年基金項目《高溫高壓下流體動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的分子動(dòng)力學(xué)研究》 
  8. 2004.82004.12被邀作為訪(fǎng)問(wèn)教授,赴日本愛(ài)媛大學(xué)地球動(dòng)力學(xué)中心,用分子動(dòng)力學(xué)方法研究地幔礦物Akimotoite的各向異性。 
  9. 2000.1~2005.12,參加科技部973項目,從柏林、郭敬輝,《大陸深俯沖》,二級課題負責人。 
  10. 2003.1~2008.12,參加國家自然科學(xué)基金委員會(huì )創(chuàng )新研究群體,朱日祥,《地球磁場(chǎng)與地球外核動(dòng)力學(xué)》。 
  11. 2005.7.1~2005.9.27,被邀作為訪(fǎng)問(wèn)教授,赴日本愛(ài)媛大學(xué)地球動(dòng)力學(xué)中心,用分子動(dòng)力學(xué)方法研究礦物的狀態(tài)方程。 
  12. 2006.1~2009.12,參加國家自然科學(xué)基金委員會(huì )重點(diǎn)項目,段振豪,《分子水平上計算機模擬地質(zhì)流體的物理化學(xué)性質(zhì)和地球化學(xué)行為》。 
  13. 2007.1~2009.12,主持國家基金委面上項目,《方鎂石狀態(tài)方程參數的分子動(dòng)力學(xué)研究》 
  14. 2009.1~2011.12,主持中國科學(xué)院知識創(chuàng )新工程重要方向項目《深部過(guò)程與巖石圈演化》下屬課題《地球早期歷史對地球深部的制約》 
  15. 2013.1~2016.12,主持國家基金委面上項目《地球形成早期核幔分異平衡程度研究》
 
獲獎及榮譽(yù):
  • 1992年獲得中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會(huì )侯德封獎
  • 1993年獲得中國科學(xué)院青年科學(xué)家獎一等獎
  • 1994年獲團中央中國青年科學(xué)家獎提名獎
  • 2007年獲2006年度國家自然科學(xué)二等獎(排名第二,項目名稱(chēng)《巖石剩磁機理與古地磁場(chǎng)》)。
 
代表論著(zhù):
  1. Zhang YG and Frantz JD (1987) Determination of homogenization temperatures and densities of supercritical fluids in the system NaCl-KCl-CaCl2-H2O using synthetic fluid inclusions. Chemical Geology, 64:335~350.
  2. Frantz JD, Mao HK, Zhang YG, et al. (1988) Analysis of fluid inclusions by X-ray fluorescence using synchrotron radiation. Chemical Geology, 69: 235~244.
  3. Zhang YG and Frantz JD (1989) Experimental determination of the compositional limits of immiscibility in the system CaCl2-CO2-H2O at high temperatures and pressures using synthetic fluid inclusions. Chemical Geology, 74:289~308.
  4. Frantz JD, Zhang YG, Hickmott DD, and Hoering TC (1989) Hydrothermal reactions involving equilibria between minreals and mixed-volatiles. I) Techniques for experimentally loading and analyzing gases and their application to synthetic fluid inclusions. Chemical Geology, 76:57~70.
  5. Zhang YG and Frantz, JD (1992) Hydrothermal reactions involving equilibria between minerals and mixed-volatiles. II) Investigations of fluid properties in the CO2-CH4-H2O system  using synthetic fluid inclusions. Chemical Geology, 100:51~70.
  6. 張毅剛(1992)變質(zhì)過(guò)程中流體作用的實(shí)驗研究。礦物巖石地球化學(xué)通訊,4: 199~201。
  7. 張毅剛(1992)人造氣液包裹體方法在研究各種熱液的物理化學(xué)性質(zhì)中的應用。 地質(zhì)科學(xué),2: 141~148。
  8. 張毅剛(1992) 拉曼光譜在分析氣液包裹體中的氣體成分中的應用。巖礦測試,4:350~353。
  9. 張毅剛,鄂莫嵐(1992) Pearce元素比在研究中國東部新生代玄武巖巖石化學(xué)演化中的應用。巖石學(xué)報,3:284~290。
  10. Zhang, Y.G. (1992)  Experimental determination of the interaction between the siliceous marble and the immiscible fluid NaCl-CO2-H2O at high temperatures and pressures:Preliminary results. Scientia Geologica Sinica,1:97~105.
  11. 張毅剛(1993) 不混溶流體與變質(zhì)硅質(zhì)大理巖相互作用的實(shí)驗研究。巖石學(xué)報,9(1):1~8。
  12. 郭敬輝,翟明國,張毅剛,李永剛,閻月華,張?chǎng)┤A(1993) 懷安蔓菁溝早前寒武紀高壓麻粒巖混雜巖帶地質(zhì)特征、巖石學(xué)和同位素年代學(xué)。巖石學(xué)報,9(4):329~342。
  13. 張毅剛(1994)不混溶流體與變質(zhì)硅質(zhì)大理巖相互作用的實(shí)驗研究。科學(xué)通報, 39(4): 527~529。
  14. 張毅剛,鄂莫嵐(1994) 中國東部新生代玄武巖及其地幔包體的氧逸度。巖石學(xué)報,10(2): 161~170。
  15. 張毅剛(1996)地球內部流體的動(dòng)力學(xué)過(guò)程與機制。科學(xué)通報,41:68~77。
  16. 張毅剛(1997)高溫高壓下兩元系H2O-CH4的摩爾體積。地球科學(xué),32(3): 299~307。(Zhang Y.-G., 1997, Molar volumes of the binary system H2O-CH4 at high temperatures and pressures. Scientia Geologica Sinica, 32: 299-307)
  17. 郭永貴和張毅剛(1998)高溫高壓下水的剪切粘滯度的分子動(dòng)力學(xué)研究。巖石學(xué)報,14(1): 1~10。
  18. 張毅剛和聶高眾(1998)直至核幔邊界的Mg2SiO4成分熔體剪切粘滯度的平衡分子動(dòng)力學(xué)研究。巖石學(xué)報,14(4): 409~418。
  19. Guo YG, Nie GZ and Zhang YG (1998) Equilibrium molecular dynamics calculations of the shear viscosity of water at high temperatures and pressures. Scientia Geologica Sinica, 7(4): 559~567.
  20. Dubessy J, Moisette A, Bakker RJ, Frantz JD, and Zhang YG (1999) High-temperature Raman spectroscopic study of H2O-CO2-CH4 mixtures in synthetic fluid inclusions: First insights on molecular interactions and analytic implications. European Journal of Mineralogy, 11:23~32.
  21. Zhang YG, Guo GJ, & Nie GZ (2000) A molecular dynamics study of bulk and shear viscosity of liquid iron using embedded-atom potential. Physics and Chemistry of Minerals, 27: 164~169.
  22. Zhang YG and Frantz, JD (2000) Enstatite-forsterite-water equilibria at elevated temperatures and pressures. American Mineralogist, 85: 918~925.
  23. Zhang YG and Guo GJ (2000) Molecular dynamics calculation of the bulk viscosity of liquid iron-nickel alloy and the mechanisms for the bulk attenuation of seismic waves in the Earth’s outer core. Physics of the Earth and Planetary Interior, 122(3-4): 289~298.
  24. 張毅剛(2000)地球外核動(dòng)力學(xué)性質(zhì)研究。中國科學(xué)基金,14(1):43~45。
  25. 張毅剛(2000)外核液態(tài)鐵粘滯度的分子動(dòng)力學(xué)研究。地學(xué)前緣,7(1):239~246。
  26. Guo GJ and Zhang YG (2001) Equilibrium molecular dynamics calculation of the bulk viscosity of liquid water. Molecular Physics, 99(4): 283~289.
  27. Guo GJ, Zhang YG, Refson K, and Zhao YJ (2002) Viscosity and stress autocorrelation function in supercooled water: a molecular dynamics study. Molecular Physics, 100(16): 2617~2628.
  28. Guo GJ, Zhang YG, and Zhao YJ (2003) Comment on “Computation of the viscosity of a liquid from time averages of stress fluctuations” Physical Review E, 67: 1~3
  29. Guo GJ, Zhang YG, and Zhao YJ (2003) Molecular dynamics simulations of filled and empty cage-like water clusters in liquid water and their significance to gas hydrate formation mechanisms, 化工學(xué)報, 54, 62~66.
  30. 趙亞娟、張毅剛、郭光軍、Refson, K (2004) NaAlSi3O8熔體粒子擴散行為壓力效應的分子動(dòng)力學(xué)研究,巖石學(xué)報,20(6), 1461~1468
  31. 趙亞娟、張毅剛、郭光軍、Refson, K (2004) 鈣長(cháng)石成分熔體粘滯度和自擴散系數壓力效應的分子動(dòng)力學(xué)研究,巖石學(xué)報,20(3), 737~746
  32. Guo GJ, Zhang YG, Zhao YJ, Refson K, and Shan G (2004) Lifetimes of cage-like water clusters immersed in bulk liquid water: A molecular dynamics study on gas hydrate nucleation mechanisms. J. Chem. Phys., 121(3), 1542~1547
  33. Zhang YG, Guo GJ, Refson K, and Zhao YJ (2004) Finite-size effect at both high and low temperatures in molecular dynamics calculations of the self-diffusion coefficient and viscosity of liquid silica. J. Phys.: Condens. Matter 16: 9127~9135.
  34. Guo GJ, Zhang YG, and Refson K (2005) Effect of H-bond topology on the lifetimes of cagelike water clusters immersed in liquid water and the probability distribution of these lifetimes: Implications for hydrate nucleation mechanisms. Chem. Phys. Lett., 413(4-6), 415~419.
  35. Zhang YG, Zhao DP, Matsui M (2005) Anisotropy of akimotoite: A molecular dynamics study. Physics of the Earth and Planetary Interiors. 151, 309~319.
  36. Zhang YG, Zhao DP, Matsui M, Guo GJ (2006) Equations of state of CaSiO3 perovskite: A molecular dynamics study. Physics and chemistry of minerals, 33, 126~137.
  37. Guo GJ, Zhang YG, and Liu H (2007) Effect of methane adsorption on the lifetime of a dodecahedral water cluster immersed in liquid water: A molecular dynamics study on the hydrate nucleation mechanisms, J. Phys. Chem. C, Vol.111, pp.2595~2606.
  38. Zhang YG, Zhao DP, Matsui M, Guo GJ (2007) Strong temperature dependence of the first pressure derivative of isothermal bulk modulus at zero pressure. Journal of Geophysical Research, 112, B11202, doi:10.1029/2006JB004865
  39. Guo GJ, Zhang YG, Li M, and Wu CH (2008) Can the dodecahedral water cluster naturally form in methane aqueous solutions? A molecular dynamics study on the hydrate nucleation mechanisms. Journal of Chemical Physics 128, 194504.
  40. Guo GJ, Li M, Zhang YG, Wu CH (2009) Why can water cages adsorb aqueous methane? A potential of mean force calculation on hydrate nucleation mechanisms. Physical Chemistry Chemical Physics 11, 10427~10437.
  41. Zhang YG and Guo GJ (2009) Partitioning of Si and O between liquid iron and silicate melt: A two-phase ab-initio molecular dynamics study. Geophysical Research Letters, 36, L18305, doi:10.1029/2009GL039751.
  42. Guo GJ, Li M, Zhang YG, and Wu CH (2009) Why can water cages adsorb aqueous methane? A potential of mean force calculation on hydrate nucleation mechanisms,Phys. Chem. Chem. Phys., 11, 10427~10437.
  43. 李開(kāi)華、張毅剛、郭光軍(2011) 純鐵狀態(tài)方程第一原理計算與外核密度虧損,地質(zhì)科學(xué),46(3), 896~904.
  44. Guo GJ, Zhang YG, Liu CJ, and Li KH (2011) Using the face-saturated incomplete cage analysis to quantify the cage compositions and cage linking structures of amorphous phase hydrates,Phys. Chem. Chem. Phys., 13, 12048~12057.
  45. Zhang YG and Yin QZ (2012) Carbon and other light element contents in the Earth’s core based on first-principles molecular dynamics. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109, 19579~19583.
  46. Liu, CJ, Zhang ZC, Zhang ZG, Zhang YG, and Guo GJ (2013) Effects of cage type and adsorption face on the cage-methane adsorption interaction: Implications for hydrate nucleation studies, Chem. Phys. Lett., Vol.475,54~58.
  47. Cui H, Zhang ZG, and Zhang YG (2013) The effect of Si and S on the stability of bcc iron with respect to tetragonal strain at the Earth’s inner core conditions. Geophysical Research Letters, 40: 2958-2962, doi:10.1002/grl.50582.
  48. Sun T, Xian J, Zhang H, Zhang ZG, and Zhang YG (2017) Two phase thermodynamic model for computing entropies of liquids reanalyzed. Journal of Chemical Physics 147, 194505.
  49. Zhang ZG, Mao Z, Liu X, Zhang YG, Brodholt J (2018) Stability and reactions of CaCO3 polymorphs in the earth's deep mantle, Journal of Geophysical Research-solid earth, 123, 6491-6500. https://doi.org/10.1029/2018JB015654
  50. Zhao Y, Zhang YG, Geng M, Jiang JL, Zou XY (2019) Involvement of slab-derived fluid in the generation of Cenozoic basalts in Northeast China inferred from machine learning. 46. https://doi.org/10.1029/2019GL082322
  51. Liu WY, Zhang YG, Yin QZ, Zhao Y, Zhang ZG (2020) magnesium partitioning between silicate melt and liquid iron using first-principles molecular dynamics: Implications for the early thermal history of the Earth’s core. Earth and Planetary Science Letters, 531: 115934. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2019.115934
 

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