1樓：熱狗已存在
地球內部壓力產生的高溫
2樓：匿名使用者
實驗岩石學是在實驗室控制的物理化學條件下，研究礦物岩石體系相平衡和動力機理的學科。歐美習慣把礦物和岩石的高溫高壓實驗研究統稱實驗岩石學，即廣義的實驗岩石學。
用實驗方法研究礦物和岩石的嘗試已有一百多年的歷史。英國物理學家霍爾首次做了玄武岩熔化結晶的高溫高壓實驗，因而被稱為實驗岩石學之父。華盛頓卡內基地球物理實驗室於2023年建立，一般把它作為現代實驗岩石學發展的起點。
20世紀開始了嚴格受控條件下矽酸鹽體系的實驗研究，早期以幹體系的實驗為主。
美國實驗岩石學家鮑溫，在矽酸鹽幹體系實驗基礎上提出了「礦物反應系列」。第二次世界大戰後，高溫高壓技術的進步使實驗岩石學有了較大的發展。2023年美國實驗岩石學家塔特爾設計出了冷封高壓容器，改進型可用於700～900℃和四億帕的實驗。
2023年美國實驗岩石家約得研製的內加熱高壓容器能獲得1500℃的高溫和十億帕的高壓。這兩種流體介質的高壓裝置成功地用於研究岩漿作用和變質作用，導致了花崗岩深熔理論和玄武岩成因理論的建立。
二十世紀50年代後，實驗岩石學進入到以超高壓為特徵的發展時期。以2023年首次人工合成出金剛石為契機，各種超高壓裝置迅速發展起來，出現以固體為壓力介質的各種壓機，能產生高達三百億帕的超高壓。2023年美國毛河光等研製出的鑽石高壓腔達到了一千二百億帕的壓力，經改進後又獲得了二千八百億帕的超高壓，相當於地核內部的壓力。
實驗岩石學不僅研究火山作用、岩漿作用和變質作用等成巖過程，而且還研究地球深部的物態和物相轉變，研究礦物岩石在高溫高壓下的形變、波傳播、磁性、電導等物性。實驗資料不僅可以核查和補充地質觀察，而且可作為推論人們無法觀察的深部地質過程的旁證。
實驗岩石學也應用於研究月岩學和隕石學。此外，實驗岩石學中的高溫高壓技術和方法，還用於研製工業和技術的新原料，如人工合成金剛石、半導體和鐳射晶體、壓電和光電晶體，以及耐火、陶瓷等合成材料。
研究火成岩的成因，比較有成效的是花崗岩成因研究。代表花崗岩的鈉長石-正長石-二氧化矽-水體系的實驗表明，其液相面隨水蒸氣壓的升高而降低。當壓力為五千萬帕時熔化溫度為770℃，五億帕時共熔溫度降至640℃。
把鈉長石+正長石+二氧化矽，組分大於80%的天然花崗岩的成分點投影到鈉長石+正長石-二氧化矽相圖上，則絕大多數花崗岩的成分點都集中在共結點附近。這說明花崗岩主要是由熔融體共結形成的，大量天然花崗岩以及沉積岩、變質岩的熔化實驗結果也表明，在有水存在及水蒸氣壓約四億帕條件下，這些岩石的熔化溫度也多在640～700℃之間。
所有這些實驗結果都說明，地殼上部的矽鋁質岩石因構造運動下降到20～25公里深度時，會發生部分或全部含水熔化，其生成熔體的成分就相當於花崗岩或花崗閃長巖。因此，大陸中大量的花崗岩是由地殼岩石經深熔和再結晶作用形成的，這個結論已被大多數岩石學家接受。
基性巖的成因與花崗岩不同。橄欖石-透輝石-二氧化矽體系高壓實驗表明，橄欖岩或輝橄巖在二十億帕下發生無水部分熔化，產生的熔體成分相當於二氧化矽略不飽和的玄武岩漿。據此認為，玄武岩漿是超鎂鐵質上地幔岩石在高壓下無水部分熔化形成的。
當岩石受到變質作用時，它們的礦物組分和結構構造會發生重結晶和改造，其新生成的礦物組分取決於變質的溫度、壓力等物理化學條件。岩石學家把相近溫度壓力條件下形成的、代表一定變質岩石的礦物組合劃分成組，叫變質相。
混合巖化和花崗岩化等作用的發生條件和機理，也能藉助於實驗闡明。當存在粒間溶液時，岩石的液相面位置與有效水的含量有密切關係。當有過剩水時角閃巖、雲英閃長巖和花崗岩的初熔曲線彼此分開不遠，表明混合巖形成於同大多數地殼岩石相當的深度中。
這個混合巖形成的溫壓條件已是區域變質作用的極限條件。因此區域變質作用的通常產物是粒間花崗岩熔體，而達不到閃長巖的水平。
人們可根據地表出露的深成岩研究地殼物質的化學和礦物成分，但要了解幾
十、幾百公里以下地球深部的物質就困難了。利用**測量和高溫高壓實驗等方法，可對地幔物質進行探索。**波在地球裡傳播速度的研究表明，地幔是固態物質組成的，且隨深度增加物質密度不連續地增大。
地幔物質究竟以什麼物相的形式存在以及它們如何隨深度而變化，這長期以來一直是個謎。超高壓下的實驗研究發現，鎂橄欖石在1000℃和一百三十億帕下相變為變尖晶石，在三百三十億帕以上又轉變為尖晶石和方鎂石；斜方輝石在超高壓下亦變成密度更大的尖晶石和超石英；在更高的衝擊波壓力下，矽酸鹽礦物趨於轉變為密度更大的氧化物。如橄欖石在1500℃和二百六十億帕下變為鈣鈦礦、尖晶石和方鎂石等。
現已查明地幔是由超鎂鐵質的固相物質組成的，其物相隨深度而變化。上地幔物相有輝石、橄欖石、石榴子石等，它們組成的岩石被稱作地幔巖。
實驗岩石學有一定的侷限性。實驗室的條件較之自然過程總是大大簡化了，實驗時間與漫長地質過程亦無法比擬。不過這些侷限性會隨著實驗技術的完善而逐步縮小。
現在，實驗岩石學正朝著更復雜，因而更接近自然條件的多元體系，和含多種揮發組分的複合體系的實驗研究方向發展，朝著探索地球更深部祕密的超高溫超高壓實驗發展。熱力學、動力學與實驗研究的結合可以互相補充和訂正許多資料資料，從而把實驗岩石學推向更精確的定量階段。地質地球化學過程的動力學可能成為這個領域未來探索的主要課題。
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