为什么心情愉快地上升地幔矿物熔化,但心情愉快地上升的大气水凝结?

Question

在地幔,浮力羽流中包含的矿物岩石经历相变从固体到液体(减压融化)。在大气中,水域中包含空气浮力羽流进行相变从气相到液相(云层和降水)。

羽流在两个系统的经验减少压力和减少温度上升。为什么相变走相反的方向,即为什么上升地幔矿物融化而上升的大气水凝结?

Answer 1

没有比较“大气”的化学成分与地幔岩石和上升的后果都有几乎无事可做。上升的冷却空气是一个相当简单的热力学过程要求成分的分子变化,化学释放的水,也不热不透水边界。

相比之下,地幔物质上升将经历不同的融化过程取决于他们的水分含量和化学。在最简单的情况下,像一个大洋中热点,通过熔体流量未受污染的水和碳酸盐,上升的地幔岩石经历了“减压融化”两件事的发生:

1)所需的压力继续上升地幔物质固体释放和材料成为液体(这样粗糙的迈克尔,上图)。记住,只要有足够的压力,你可以加热并保持固体……甚至氢,像这样被认为存在于地球的核心。

2)矿物成分进行阶段(矿物)变化对上流社会的基础。记住,地幔物质来的地球表面为玄武岩矿物不同olivene-rich地幔橄榄岩。尽管是化学性质相似,含有矿物质,深层地幔岩石结晶学密度比发现玄武岩。随着他们长大,这些矿物质发生相变,改变他们的晶体结构;他们成为不同的矿物质,更轻、更活跃,进一步减少的密度上升融化。

这是(简单地说):减少压力热固体材料使其成为液体并调用相矿物的变化,使整体材料密度较低。

Answer 2

当潮湿的空气上升时,它到达高海拔满足寒冷的空气。因为空气是液体,它容易与周围的寒冷的空气混合,降低了蒸汽压力的H₂O和冷凝为液体或固体(即水或冰,分别)。这非常类似于传热平流和对流。(由凯西下面还要注意评论)

地幔,另一方面,是固体。混合的热羽流冷环境极其缓慢,只有发生传导。岩石导热性是可怕的,所以他们只降温绝热地,这是没有多少。如果我们看看我严重绘制相图:

您可以看到,一个崛起的摇滚(红色和蓝色线)不酷迅速足以小姐固相(曲线表示- t条件,岩石融化)。因此,它融化。

我还想补充的是,大多数岩石地幔不融化,或者他们在有限的程度上这样做。地幔羽流造成大范围融化,因为他们上升和低于其他岩石池耐火材料(容易融化)。这可能是由于他们的成分更少的镁铁质,或因为他们有水通量等。这些地壳岩石的热地幔柱是通常会导致大面积的融化。