압력 조건 : 지각과 외부 코어 사이에 위치한 지구의 맨틀은 위에있는 층의 무게로 인해 엄청난 압력을 경험합니다. 이 압력은 깊이에 따라 증가하여 하부 맨틀과 코어 맨틀 경계에서 극한 값에 도달합니다.
미네랄의 용융 거동 : 실리케이트 및 산화물과 같은 지구 맨틀 내의 미네랄은 극심한 압력과 온도 조건에서 다르게 행동합니다. 고압은 이러한 미네랄의 용융 거동에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 일부 미네랄은 고압 하에서 더 높은 온도에서 녹는 반면, 다른 미네랄은 녹는 특성에 영향을 미치는 복잡한 위상 변형을 나타냅니다.
실험 기술 : 극단적 인 압력 연구는 고급 실험 기술을 활용하여 지구 내에서 발견되는 압력 및 온도 조건을 시뮬레이션합니다. 이러한 기술에는 다음이 포함됩니다.
- 다이아몬드 안빌 셀 (DAC) :DAC를 통해 연구원들은 작은 미네랄 샘플을 매우 높은 압력으로 옮길 수 있으며, 종종 지구 내부에서 발견되는 것들을 초과합니다.
- Multi-Anvil Press (MAP) :MAP는 여러 방향에서 압력을 적용하여 균일 한 응력 조건에서 광물을 연구 할 수 있습니다.
-LHDAC (Laser-Heated Diamond Anvil Cell) :LHDAC는 DAC를 고전력 레이저 가열 시스템과 결합하여 온도의 정확한 제어를 허용하면서 극도의 압력 조건을 유지합니다.
광물 변형 : 극심한 압력과 온도 하에서 지구 맨틀의 미네랄은 위상 변형을 겪을 수 있으며, 여기서 원자 배열과 결정 구조가 변합니다. 이러한 상 전이는 밀도, 탄력성 및 전기 전도성을 포함하여 맨틀의 물리적 특성에 중대한 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 미네랄 변형을 이해하는 것은 지구의 맨틀 역학과 진화의 메커니즘을 풀기 위해 필수적입니다.
마그마 생성 및 맨틀 대류 : 맨틀 내에서 미네랄의 용융 및 응고는 화산 폭발 동안 표면으로 올라가는 용융 물질 인 마그마를 생성하는 데 중요한 역할을합니다. 고압 하에서 맨틀 미네랄의 위상 행동 및 용융 특성을 연구하면 과학자들은 지구의 지질 활동 및 열 전달의 기본 인 마그마 생성 및 맨틀 대류의 과정을 이해하는 데 도움이됩니다.
판 구조론 : 극단적 인 압력 연구는 또한 지구 지각 판의 대규모 움직임을 설명하는 판 구조론의 이해에 기여합니다. 지구의 맨틀의 응고와 첫 번째 고체 빵 껍질의 형성은 판 구조론의 초기 역사에서 중요한 사건이다. 고압 실험은 지구의 초기 차별화와 고형 지구의 형성과 관련된 조건과 과정에 빛을 비췄습니다.
극도의 압력 조건 하에서 미네랄의 행동을 조사함으로써 극단적 인 압력 연구는 맨틀의 응고, 마그마 생성 및 플레이트 구조의 역학을 포함하여 지구 내부를 형성하는 과정에 대한 통찰력을 제공합니다. 이 지식은 지구의 진화와 현재 상태를 이해하는 데 필수적입니다.
