“由于超臨界流體只在高溫高壓狀態(tài)下保持穩(wěn)定的特性,如何準(zhǔn)確識(shí)別某個(gè)區(qū)域曾經(jīng)有超臨界流體的活動(dòng)一直都是亟待解決的科學(xué)問(wèn)題?!?2月25日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)肖益林教授接受采訪時(shí)介紹,其團(tuán)隊(duì)在通過(guò)大量的數(shù)據(jù)分析后,提出了4個(gè)方面識(shí)別俯沖帶超臨界流體的標(biāo)準(zhǔn)。
超臨界流體(Supercritical fluid)是形成于高溫-高壓環(huán)境下,水和硅酸鹽熔體完全互溶的一種特殊流體。其具有非常強(qiáng)的元素遷移能力,在地球內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)的很多方面都發(fā)揮了巨大作用。然而,如何在處于常溫常壓狀態(tài)下的天然樣品中識(shí)別超臨界流體是長(zhǎng)期以來(lái)的研究難點(diǎn)。
近日,肖益林教授的研究團(tuán)隊(duì)與合作者系統(tǒng)總結(jié)了20多年來(lái)相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)展,并進(jìn)行了進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析,提出了識(shí)別俯沖帶中超臨界流體活動(dòng)的4個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)成果發(fā)表在最新一期的地球科學(xué)國(guó)際知名期刊《地球科學(xué)評(píng)論》(Earth-Science Reviews)上。
據(jù)介紹,化學(xué)意義上的超臨界流體可以分為單一組分(如水或者二氧化碳)和多組分體系形成的超臨界流體,其中超臨界二氧化碳已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)萃取等生產(chǎn)過(guò)程中,比如中草藥有效成分的提取、色素的提取、化學(xué)混合物的分離等。
而地球科學(xué)領(lǐng)域,超臨界流體兼有水和硅酸鹽巖漿的物理化學(xué)特性,使得其在地球內(nèi)部的物質(zhì)遷移、偉晶巖和礦床的形成、氣候和生態(tài)環(huán)境的變化以及地震的產(chǎn)生等方面都起到了巨大作用。
因此,雖然超臨界流體在很多情況下看不見(jiàn)摸不著,但對(duì)超臨界流體的深入研究有助于幫助人們理解氣候的變化和地震的產(chǎn)生機(jī)制及預(yù)測(cè)等。
肖益林表示,在后續(xù)的研究中,該團(tuán)隊(duì)建立的識(shí)別體系可以作為鑒定超臨界流體活動(dòng)的參考標(biāo)準(zhǔn),從而為揭示超臨界流體在成礦、氣候和地震等領(lǐng)域的作用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。