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为了深入认识地球内部超临界流体的演化,中国科学技术大学地球和空间科学学院倪怀玮教授课题组利用水热金刚石压腔,原位观测了硅酸盐-水体系超临界流体随着温度和压力降低而发生的相分离过程。实验结果显示,除了常规的成核-生长机制外,超临界流体还可以通过旋节分解(spinodal decomposition)机制发生相分离。而且,由于硅酸盐组分和水的动力学性质存在很大差别,弛豫较慢的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。这种熔体网络结构有利于矿物结晶时同时捕获不同比例的硅酸盐熔体和富水流体,形成一系列成分有别的流体包裹体。同时,旋节分解这种整体分离机制可以极大地提高熔体和流体相分离的效率,这可能对岩浆热液矿床的形成具有重要意义。