خصائص المواد

معادلات الحالة[عدل]
للاستدلال على خصائص المعادن في أعماق الأرض، من الضروري معرفة مدى اختلاف كثافتها عن الضغط ودرجة الحرارة. وتُسمى هذه العلاقة باسم معادلة الحالة (EOS). ويتم توقع أحد الأمثلة البسيطة على معادلة الحالة من خلال نموذج ديباي (Debye model) للاهتزازات الشعرية التوافقية، ويتمثل ذلك في معادلة الحالة الخاصة بمي-جرونهايسن (Mie-Grünheisen):
\left(\frac{dP}{dT} \right) = \frac{\gamma_D}{V}C_V,
حيث إن C_V هو السعة الحرارية و\gamma_D هي جاما ديباي. والأخيرة هي إحدى معلمات جرونهايسن الكثيرة التي تلعب دورًا مهمًا في الفيزياء ذات الضغط العالي. وهناك معادلة حالة أكثر واقعية وهي معادلة الحالة الخاصة ببيرش-مورناغان (Birch–Murnaghan).[8]
تفسير السرعات السيزمية[عدل]
إن قلب البيانات السيزمية يعطي لمحات عن السرعة السيزمية كما هو الحال في وظيفة العمق. ويتعين تفسير هذه البيانات في سياق خصائص المعادن. وقد تم اكتشاف بيانات تجريبية مفيدة من قِبل فرانسيس بيرش: خاصة بعدد كبير من الصخور، حيث لوحظ وجود علاقة خطية لسرعة الموجة الضغطية v_p للصخور والمعادن التي تتمتع بمتوسط ثابت من الوزن الذري \overline{M} مع الكثافة \rho:[9][10]
v_p = a \overline{M} + b \rho .
وهذا يجعل من الممكن استقراء السرعات المعروفة عن المعادن على السطح للتنبؤ بالسرعات الخاصة بالمناطق الأكثر عمقًا في الأرض.
الخصائص الفيزيائية الأخرى[عدل]
اللزوجة
الزحف (التشوه)
الذوبان
التوصيل الكهربائي وخصائص النقل الأخرى