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深入認識地球內部構造,中國科大發現超臨界地質流體新演化機制

10 月 9 日訊息 據中國科學技術大學官網,近日,中國科學技術大學地球和空間科學學院倪懷瑋教授課題組在超臨界地質流體演化過程和機制研究方面取得重要進展。

為了深入認識地球內部超臨界流體的演化,中國科學技術大學地球和空間科學學院倪懷瑋教授課題組利用水熱金剛石壓腔,原位觀測了矽酸鹽-水體系超臨界流體隨著溫度和壓力降低而發生的相分離過程。

據介紹,流體就像固體地球內部的“血液”,對於物質和能量的傳輸發揮重要作用。岩石主要是矽酸鹽成分,而常見的流體包括富水流體和以矽酸鹽為主的岩漿熔體(通過火山噴發可到達地表),二者之間混溶程度通常很低。但在地球深部的高溫高壓條件下,矽酸鹽和水可以完全混溶,形成成分比岩漿熔體“稀”、但比富水流體“稠”的超臨界地質流體。但超臨界流體實驗研究難度很高

,特別是目前對超臨界流體的演化行為仍嚴重缺乏瞭解。

該研究首次發現超臨界流體旋節分解和形成熔體網路,從而揭示了一種全新的超臨界流體演化機制

這種熔體網路結構有利於礦物結晶時同時捕獲不同比例的矽酸鹽熔體和富水流體,形成一系列成分有別的流體包裹體。同時,旋節分解這種整體分離機制可以極大地提高熔體和流體相分離的效率,這可能對岩漿熱液礦床的形成具有重要意義

瞭解到,該項研究得到了國家科技部重點研發計劃變革性技術關鍵科學問題專項“超臨界地質流體的性質和效應”專案、國家自然科學基金以及中央高校基本科研業務費的支援。