新进展中科大发现地球内部血液新机制

有多少人仰望星空，就有多少人俯瞰大地。

对于地球和空间科学的研究员们来说，探寻地球内部的奥义，其乐趣，并不亚于追逐一颗星的秘密……尤其是当某项研究有了最新进展的时候。

最近，国际地球化学领域知名期刊GeochemicalPerspectivesLetters的封面文章，就刊登了我国中国科学技术大学倪怀玮团队的一项最新研究成果。

这一次，他们把研究重心放在了地球内部的超临界流体上。

这些被称作地球内部“血液”的东西，究竟对地球物质和能量的传输有怎样的作用？对相关课题又会产生怎样的意义？……这些，正是倪怀玮和团队正在做的事。

迈入地球和空间科学的大门

曾经有人这样形容过倪怀玮所在的学科：价格高昂的黄金被他们当做耗材，难得一见的宝石被他们当做工具，而那些毫不起眼的石头却被他们捧做宝贝……外人眼里的种种“不寻常”，对倪怀玮来说，恰恰是一种致命的吸引。于是，年高考填报志愿时，中国科学技术大学的地球和空间科学专业，就成了倪怀玮的第一选择。

不过，在那个时候，地球和空间科学并不是大家眼中的“香饽饽”，很少有人会把这个专业当作第一志愿。因为入学报道稍晚了些，老师一开始还以为倪怀玮填错了志愿不准备来了。

但当学习真正开始之后，倪怀玮越发肯定，自己当初的选择没有错。

所谓地球和空间科学，就注定了它是一门融合性非常强的学科。不论是研究方法还是研究内容，都和其他学科有很强的相关性。

就拿其中的地球化学一门来说。看似它是研究地球上样品的成分，但同样的一套研究方法，既可以拿来研究陨石，也可以用来研究太阳系的形成和演化。作为一个研究对象来说，地球并不是孤立的，它始终是太阳系的一部分。反之，地球和空间科学所教授的研究方法也是这样，只要运用得当，它的用武之地非常广。

学习期间，令倪怀玮感受最深的是，这门科学是一门反演科学，也可以说是一门观测科学。想知道地球上各式各样的矿物、岩石、土壤的不同参数分别表示什么意义，他们只能到实地去看、去测量，然后根据数据，结合实验，去推测当时发生了什么。

超临界地质流体

这一次，倪怀玮和团队成员，把研究方向放在了地球内部的超临界地质流体上。

超临界流体的概念，最早是在年由一名法国科学家提出的。通常指的是温度、压力高于其临界状态的流体，其温度与压力都处于临界点之上的物质状态。一般来说，处于这种状态下的物质会展现出很多独特的性质，比如粘度、密度、扩散系数等。

对应到地质学领域的应用，超临界地质流体能做的就更多了。

比方说，通过对超临界地质流体的研究，我们可以推断出高温高压条件对如蛇纹石、角闪石、云母、绿泥石等矿物的岩石物性影响。同时，它还可以帮助我们推断出地球内部物质演化的信息，进而能反演地球演化和动力学机制。

当然，最重要的是，超临界地质流体的存在，可以帮助我们更好地找到油气和矿藏资源。

有研究证明，因为超临界水的粘度低、扩散性高，所以超临界水向固体内部细孔中的渗透能力非常强。因此，向上运移的深部超临界流体非常容易和周围的岩层发生相互作用，形成各种构造的裂隙或者次生溶孔，促进油气的运移。换句话说，在实际操作中，找好超临界地质流体，在很大程度上，有利于找到聚集在一起的油气资源。

这样的说法并不是空穴来风。

去年年初，一个由多家欧洲能源公司和研究机构组成的财团启动了一项名为Descramble的项目，他们计划在意大利托斯卡纳区平宁山脉附近打下探井，钻探到地表下深层的超临界流体储藏层，看看能不能从井里取出这些高能量密度的液体，用于获取更多的能源。

但可惜的是，因为人们对这一领域的研究还不够深入。勘探井钻到一定深度温度过高，团队担心继续钻探会引发大范围的地震而作罢。

而此次倪怀玮团队最新研究成果中，就发现了超临界流体中的旋节分解和熔体网络，揭示了一种新的超临界流体演化机制。了解了这项机制，不但有利于捕获不同的流体，对后续研究这类岩浆热液矿床的形成也有重要意义。

地球是自然对人类的馈赠。倪怀玮曾说，倪怀玮常说，他们所做的工作，是站在一个过程的终点，去解读过去所发生的事情。而这个解读和探寻的过程，其乐无穷。

《我是科学人》纪录片由剑南春特约赞助。