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姓名 张毅刚 性别:
职称 研究员 学位 博士
电话 010-82998370 传真: 010-62010846
Email: zhangyg@mail.iggcas.ac.cn 邮编: 100029
地址 北京朝阳区北土城西路19号,中科院地质与地球物理研究所
更多信息:
 
简历:

  张毅刚,研究员,博士生导师,国家杰出青年基金获得者。1983年毕业于北京大学地质系岩矿及地球化学专业,1988年在法国洛林高等理工学院和法国国家科研中心南稀岩石地球化学中心获博士学位。1988-1989年在美国卡内基地球物理实验室做博士后。1992年获中国矿物岩石地球化学学会第四届侯德封奖,1993年获中科院第三届青年科学家奖一等奖。主要工作方向是矿物的弹性性质和状态方程,地球早期核幔分异过程元素配分的第一原理分子动力学研究。至今发表论文近40篇,其中近20篇发表在国际SCI刊物上。

教育及工作经历:

  • 1979-1983:北京大学地质系岩石矿物地球化学专业,学士学位。
  • 1984-1985:法国洛林高等理工学院,硕士学位。
  • 1985-1988:法国国家科研中心南锡岩石地球化学中心,博士学位。
  • 1988-1989:美国卡内基研究院地球物理实验室,博士后研究。
  • 1989-1992: 中国科学院地质研究所助理研究员。
  • 1992-1993: 中国科学院地质研究所副研究员。
  • 1993-1999: 中国科学院地质研究所研究员。
  • 1995.9-1996.6: 美国华盛顿卡内基研究院地球物理实验室,访问学者。
  • 1999-现在: 中国科学院地质与地球物理研究所研究员。
  • 2004.8-2004.12 日本爱媛大学地球动力学中心访问教授。
  • 2005.7.1-2005.9.27,日本爱媛大学地球动力学中心访问教授。
 
学科类别:
地球化学
 
研究方向:
通过第一原理分子动力学方法研究地球深部物质的物理和化学性质,不同物相之间的元素配分
 
职务:
 
社会任职:
 
承担科研项目情况:

博士及博士后期间主要从事各种成分流体在高温高压下的物理化学性质研究。 

  1. 1990.1~1992.12,主持国家基金委青年基金,《高温高压下不混溶流体与变质硅质大理岩相互作用的实验研究》。 
  2. 1990.1~1992.12,参加国家基金委面上项目,《中国东北地区钾质玄武岩和钾交代研究》 
  3. 1994.1~1996.12,主持国家基金委面上项目,《高温高压下不混溶流体的渗透研究》。 
  4. 1994.1~1996.12,参加国家基金委面上项目,《燃煤电厂排放的潜在有毒痕量元素对环境的影响》。 
  5. 19959月至19966月赴卡内基研究院地球物理实验室,利用活塞筒式高温高压釜对斜方辉石-镁橄榄石-H2O系统进行了详细的研究,重点研究与斜方辉石和镁橄榄石平衡的水的成分。 
  6. 19967月获中科院院长特别资助项目的支持,《高温高压下流体的物理化学性质的分子动力学研究》。 
  7. 1998.12001.12年获国家基金委杰出青年基金项目《高温高压下流体动力学性质的分子动力学研究》 
  8. 2004.82004.12被邀作为访问教授,赴日本爱媛大学地球动力学中心,用分子动力学方法研究地幔矿物Akimotoite的各向异性。 
  9. 2000.1~2005.12,参加科技部973项目,从柏林、郭敬辉,《大陆深俯冲》,二级课题负责人。 
  10. 2003.1~2008.12,参加国家自然科学基金委员会创新研究群体,朱日祥,《地球磁场与地球外核动力学》。 
  11. 2005.7.1~2005.9.27,被邀作为访问教授,赴日本爱媛大学地球动力学中心,用分子动力学方法研究矿物的状态方程。 
  12. 2006.1~2009.12,参加国家自然科学基金委员会重点项目,段振豪,《分子水平上计算机模拟地质流体的物理化学性质和地球化学行为》。 
  13. 2007.1~2009.12,主持国家基金委面上项目,《方镁石状态方程参数的分子动力学研究》 
  14. 2009.1~2011.12,主持中国科学院知识创新工程重要方向项目《深部过程与岩石圈演化》下属课题《地球早期历史对地球深部的制约》 
  15. 2013.1~2016.12,主持国家基金委面上项目《地球形成早期核幔分异平衡程度研究》
 
获奖及荣誉:
  • 1992年获得中国矿物岩石地球化学学会侯德封奖
  • 1993年获得中国科学院青年科学家奖一等奖
  • 1994年获团中央中国青年科学家奖提名奖
  • 2007年获2006年度国家自然科学二等奖(排名第二,项目名称《岩石剩磁机理与古地磁场》)。
 
代表论著:
  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. 张毅刚(1992)变质过程中流体作用的实验研究。矿物岩石地球化学通讯,4: 199~201。
  7. 张毅刚(1992)人造气液包裹体方法在研究各种热液的物理化学性质中的应用。 地质科学,2: 141~148。
  8. 张毅刚(1992) 拉曼光谱在分析气液包裹体中的气体成分中的应用。岩矿测试,4:350~353。
  9. 张毅刚,鄂莫岚(1992) Pearce元素比在研究中国东部新生代玄武岩岩石化学演化中的应用。岩石学报,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. 张毅刚(1993) 不混溶流体与变质硅质大理岩相互作用的实验研究。岩石学报,9(1):1~8。
  12. 郭敬辉,翟明国,张毅刚,李永刚,阎月华,张雯华(1993) 怀安蔓菁沟早前寒武纪高压麻粒岩混杂岩带地质特征、岩石学和同位素年代学。岩石学报,9(4):329~342。
  13. 张毅刚(1994)不混溶流体与变质硅质大理岩相互作用的实验研究。科学通报, 39(4): 527~529。
  14. 张毅刚,鄂莫岚(1994) 中国东部新生代玄武岩及其地幔包体的氧逸度。岩石学报,10(2): 161~170。
  15. 张毅刚(1996)地球内部流体的动力学过程与机制。科学通报,41:68~77。
  16. 张毅刚(1997)高温高压下两元系H2O-CH4的摩尔体积。地球科学,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. 郭永贵和张毅刚(1998)高温高压下水的剪切粘滞度的分子动力学研究。岩石学报,14(1): 1~10。
  18. 张毅刚和聂高众(1998)直至核幔边界的Mg2SiO4成分熔体剪切粘滞度的平衡分子动力学研究。岩石学报,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. 张毅刚(2000)地球外核动力学性质研究。中国科学基金,14(1):43~45。
  25. 张毅刚(2000)外核液态铁粘滞度的分子动力学研究。地学前缘,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, 化工学报, 54, 62~66.
  30. 赵亚娟、张毅刚、郭光军、Refson, K (2004) NaAlSi3O8熔体粒子扩散行为压力效应的分子动力学研究,岩石学报,20(6), 1461~1468
  31. 赵亚娟、张毅刚、郭光军、Refson, K (2004) 钙长石成分熔体粘滞度和自扩散系数压力效应的分子动力学研究,岩石学报,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. 李开华、张毅刚、郭光军(2011) 纯铁状态方程第一原理计算与外核密度亏损,地质科学,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.
 

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