科学家发现地球原始岩浆海结晶凝固机制

西安2月2日电(记者 张丹华)早期地球上的岩浆海洋是如何结晶凝固的?西北工业大学材料科学与工程学院牛海燕教授与国际团队合作发现,在地球深部岩浆海缓慢冷却的条件下,桥石这种重要的下地幔矿物并没有像之前认为的那样结晶成小颗粒。相反,它们有机会生长成巨大的厘米级到米级的晶体,然后聚集成“晶体簇射”,这可能会深刻地改变岩浆海洋的凝固方式并促进地幔的初始分层。相关成果在线发表在国际《自然》杂志上。研究团队采用机器学习与分子动力学相结合的创新方法,模拟了桥锰矿在岩浆深处高温高压环境下的结晶过程。ean 在超级计算机上。结果表明,随着压力的增加,桥锰矿与熔体之间的界面能显着增加。较高的界面能显着抑制凝固成核密度。结合深部岩浆海洋缓慢的冷却速度,桥锰石晶体的生长可以促进到厘米甚至米的尺度。米级的巨型晶体很可能以类似“晶体簇射”的方式积聚在中性浮力层中,促进偏析、结晶和化学分化,从而为“层状凝固”假说提供可量化的微物理支持。
(编辑:项小斌)

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