所属栏目：新闻中心发布时间：2026-02-03浏览量:554
中国科学技术大学岩石圈演化与环境演变全国重点实验室郭璇团队在《矿物岩石地球化学通报》发表论文《硅酸盐熔体的物理性质及其对地球深部状态和过程的启示》。该论文指出硅酸盐熔体是地球内部物质循环与能量传递的关键载体，其高温高压下的物理性质对诠释熔融相关地质过程意义重大，综述了熔体物理性质特征、变化规律、潜在原因及定量模型，并阐释了相关重要应用。
硅酸盐熔体在地球演化各阶段至关重要，从早期岩浆洋促进地核与地幔分离，到现代洋中脊新洋壳形成、弧火山作用推动新陆壳形成，再到许多经济价值矿床的形成，都与岩浆作用密切相关。其物理性质包括密度、黏度、扩散系数、电导率、热导率等，彼此相互关联，共同影响地球内部演化。
密度方面，温度升高使熔体体积增大、密度降低，压力增加则导致体积减小、密度增大，成分中主量元素及H₂O、CO₂等挥发分也会显著影响密度，相关定量模型可在不同温压条件下计算熔体密度。黏度受温度、压力和成分共同作用，温度升高黏度降低，压力对不同聚合度熔体影响不同，造网离子与变网离子含量及挥发分也会改变黏度，多种经验方程和模型可拟合黏度数据。
扩散系数随温度升高而上升，压力影响复杂，成分及水含量对其影响显著，目前已明确多种元素的扩散规律及相关数据。电导率由导电离子浓度和活动性主导，温度升高、水含量增加会提升电导率，压力增大则使其降低，成分中变网离子尤其是Na⁺对电导率影响关键。热导率研究相对有限，其受温压、成分影响，相关测量方法和模型仍需完善。
该研究成果在解释地幔不均一性成因、斑岩型矿床金属元素富集、热点中熔融比例和挥发分约束等方面具有重要应用，为深入认识地球早期圈层演化和现今内部状态提供了关键支撑，也为后续相关研究奠定了基础。