• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Mekanism och evolutionsprocessen för superkritisk vätska

    Figur 1. Fenomen observerade under kylning och omblandning av superkritisk vätska med olika massförhållanden silikat till H2O (S/H). (a–d) S/H = 0,53, kärnbildning av silikatsmältdroppar följt av oberoende tillväxt. (e–h) S/H = 0,57, spinodal sönderdelning med homogent dispergerade silikatsmältdroppar följt av koalescens. (i–p) S/H = 0,68, spinodal nedbrytning och utveckling av ett silikatsmältnätverk, senare avbruten till smältdroppar. (q–t) S/H = 1,69, spinodal nedbrytning med stora delar av silikatsmälta och vattenhaltig vätska. Kredit:DOI:10.7185/geochemlet.2119

    Vätskor är som "blodet" inuti den fasta jorden, spelar en viktig roll i transporten av materia och energi. På grund av kompositionsskillnaden, bergarter som huvudsakligen består av silikat och vanliga vätskor har en typiskt låg nivå av blandbarhet.

    Under de höga temperatur- och tryckförhållandena djupt inne i jorden, silikat och vätskor kan blandas helt, smide en superkritisk geologisk vätska med sammansättningen "tjockare" än magmatiska smältor och "tunnare" än vattenhaltiga vätskor. Dock, mycket återstår att göra för att avslöja evolutionsprocessen för superkritisk vätska på grund av svårigheterna med att experimentera.

    I en studie publicerad i Geokemiska perspektiv Bokstäver , ett forskarlag under ledning av Prof. Ni Huaiwei från University of Science and Technology of China (USTC) vid den kinesiska vetenskapsakademin hittade mekanismer och omblandningsprocessen av superkritisk vätska.

    Prof. Nis team observerade fasseparationsprocessen för silikat-vattensystem med sjunkande temperatur och tryck.

    Experimentet visade att förutom vanlig kärnbildnings-tillväxtmekanism, superkritisk vätska kan separeras genom spinodal nedbrytning. På grund av skillnaden i dynamiska egenskaper mellan silikat och vatten, silikatkompositionen med en låg relaxation skulle kunna stödja den elastiska spänningen och bilda ett nätverk av silikatsmältor i vätskorna. Men när temperaturen sjönk ytterligare, gränsytspänningen förstorades alltmer, leder till sönderfall av smältnät.

    Denna typ av smältnätverk kan underlätta samtidigt infångning av silikatsmältor och vattenhaltiga vätskor med olika proportioner när mineralkristallisationer kristalliserar. Under tiden, den spinodala sönderdelningen av den integrerade sönderdelningsmekanismen kommer avsevärt att bidra till effektiviteten av smält-vätskefasseparationen, vilket kan ha viktiga konsekvenser för bildandet av magmatiska hydrotermiska avlagringar.

    Denna studie rapporterade för första gången den spinodala nedbrytningen av superkritisk vätska och bildandet av magmatiskt nätverk.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com