【安徽日报】中科大揭示地球内部“血液”新秘密

发布时间:2021-10-11 15:36 来源:安徽日报2版 阅读次数:
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记者10月9日从中国科学技术大学获悉,该校地球和空间科学学院倪怀玮教授课题组,发现了地球内部“血液”新演化过程和机制,在超临界地质流体演化过程和机制研究方面取得重要进展。相关研究成果近日发表于国际地球化学知名学术期刊《地球化学透视快报》上。

地球内部的流体被形象地比喻为地球的“血液”,对于物质和能量的传输发挥重要作用。岩石主要成分是硅酸盐,而常见的流体包括富水流体和以硅酸盐为主的岩浆熔体(通过火山喷发可到达地表),二者之间混溶程度通常很低。但在地球深部的高温高压条件下,硅酸盐和水可以完全混溶,形成成分比岩浆熔体“稀”、但比富水流体“稠”的超临界地质流体。

超临界地质流体具有复杂的成分和结构、超常规的物理化学活性,可以促进地球深部物质循环,迁移富集元素成矿,甚至引发深部地震。但超临界流体实验研究难度很高,特别是目前对超临界流体的演化行为仍严重缺乏了解。

为了深入认识地球内部超临界流体的演化,课题组实验发现,临界流体可以通过旋节分解机制发生相分离,而且硅酸盐组分可以支撑弹性应力,在流体中形成了硅酸盐熔体的网络结构(相互联通的熔体球,边界处有多个小的流体气泡)。当温度进一步降低时,界面张力越来越大,导致熔体网络坍塌。

该研究首次发现超临界流体旋节分解和形成熔体网络,从而揭示了一种全新的超临界流体演化机制,可能对探索岩浆热液矿床形成具有重要意义。(记者 陈婉婉)