Основные выводы редакторов
Источник: Journal of Geophysical Research: Solid Earth
Сверхкритические жидкости — это водные силикатные жидкости, в которых вода и расплав полностью смешиваются. Они, как полагают, играют ключевую роль в химическом транспорте и перераспределении элементов в зонах субдукции. Однако процессы на атомном уровне, лежащие в основе их высокой подвижности, изучены недостаточно.
Chen et al. [2025] использовали молекулярную динамику ab initio для изучения системы диопсид–H₂O в широком диапазоне содержания воды, давления (до 12 гигапаскалей) и температуры (3000 кельвин). Их результаты показывают, что вода способствует разрушению силикатной сети, преобразуя мостиковые оксигены (BOs) в немостиковые оксигены (NBOs). Это приводит к образованию меньших, менее полимеризованных силикатных кластеров с большей диффузией и структурной стабильностью.
Такая деполимеризация повышает атомную подвижность и снижает вязкость. Наблюдаются сильные линейные корреляции между степенью полимеризации и транспортными свойствами. Результаты исследования определяют деполимеризацию, вызванную водой, как основной механизм высокой подвижности сверхкритических жидкостей.
Эти выводы имеют широкие implications для понимания динамики транспорта магмы и геохимических признаков, таких как неравновесие урана и тория в лавах дуг. Исследование подчёркивает критическую роль воды в регулировании структуры и динамики силикатных жидкостей в магматических и минерализующих процессах, связанных с субдукцией.
Цитирование: Chen, B., Song, J., Zhang, Y., Wang, W., Zhao, Y., Wu, Z., & Wu, X. (2025). Water dissolution driving high mobility of diopside-H₂O supercritical fluid. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 130, e2024JB030956. https://doi.org/10.1029/2024JB030956
— Jun Tsuchiya, Editor, JGR: Solid Earth