超临界 新进展!中科大发现地球内部“血液”新机制,对能源利用意义很大


超临界 新进展!中科大发现地球内部“血液”新机制,对能源利用意义很大
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超临界 新进展!中科大发现地球内部“血液”新机制,对能源利用意义很大
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超临界 新进展!中科大发现地球内部“血液”新机制,对能源利用意义很大

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Geochemical Perspectives Letters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 , 1997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 。
中国科学技术大学
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 。
【超临界|新进展!中科大发现地球内部“血液”新机制,对能源利用意义很大】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1822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 。
倪怀玮
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 。

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