為什麼流體的加入可以降低岩石的熔點？

01-04

為什麼含水的岩漿溫度比較低？

原題目是「為什麼水的加入可以降低岩石的熔點？」，以下是原回答：

謝 @雲舞空城女神喵~

降低岩石的熔點，就是說降低了它的固相線（solidus），所以相比於無水的體系而言在更低的溫度下岩石就能熔融形成岩漿。

根本原因是比較微觀的。因為岩漿大部分都是硅酸鹽熔體，而水在硅酸鹽熔體中的溶解能產生非橋氧（non bridge oxygen，NBO），對這些硅酸鹽從結構上起到「解聚」的作用，相當於把緊實的硅酸鹽網格或者格架變「松」，那麼就更容易熔融了。

比如在高度聚合的鈉長石(Ab)熔體中H2O的溶解可以這樣表示：14NaAlSi3O8 (Ab) + 13H2O = 9Si4O7(OH)2+ 8Na+(離子) + 6[NaAlSiO6]4- + 8(OH)- + 8Al3+ ；你看，水的加入使原來晶格網格中的一些Al離子和Na離子不再參與網格的構築，成為「變網離子」，進入熔體。

從物理的角度來看液相物質比固相物質的分子間距也更大，更「鬆散」，這樣可能更好理解。

具體的每一種體系水的作用是不同的，比如水對花崗質熔體的解聚比對玄武質熔體的解聚更明顯。並且它的作用還會隨著環境壓力的變化而程度不同。這些理論和認識一方面要通過熱力學計算（Clapeyron方程，克分子體積之類的），另一方面也可以通過實驗岩石學的實驗加以探索。

不止是水，CO2，F-，Cl-，CO3 2-等的加入也有類似作用。

並非實驗岩石學專業的，可以一起探討。

參考：《實驗及理論岩石學》，周金城，王孝磊編著，地質出版社。

從幾個不同的方面都可以考慮這個問題。

eliton的回答無疑是正確的。

第二，最簡單的原因就是等壓熔融過程的ΔS增加了。這裡我們暫且假設實比熔融，把岩石視作單一組分。考慮等壓條件下干熔融和濕熔融具有相同的初態和末態溫度。那麼，岩石跟揮發分摻和起來的熔融(濕熔融)，比起兩種物質分別由固相轉變成液相，增加了在液相中的混合熵這一項貢獻，從而濕熔融跟干熔融相比ΔG更小。不負責一點地講，ΔG更小也就意味著反應在熱力學上更容易實現，所以熔融(達到固液兩相平衡)需要的溫度更低。

第三，這個現象屬於稀溶液的依數性之一。見：

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Melting-point_depession

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Freezing-point_depression

流體的加入導致的地幔 solidus depression 是俯衝帶岩漿作用和熱點岩漿活動的重要因素。而洋中脊虧損地幔的熔融現在也被認為有~150 ppm水的貢獻(Asimow Langmuir, 2004)。

Katz et al. (2003)給出了一種地幔peridotite的干熔融和濕熔融的參數化模型。

References

Asimow, P.D., Langmuir, C.H., 2004. The importance of water to oceanic mantle melting rigimes. Nature. 421(6925), 815-820.

Katz, R.F., Spiegelman, M., Langmuir, C.H., 2003. A new parameterization of hydrous mantle melting. Geochem. Geophys. Geosyst. 4(9), 1073.

另一半的浪漫也能降低你的熔點心都要化了！

我看到牛逼的答案了

岩石的某些部位化學成份變了吧應該是具體不懂