减压诱导的岩浆起泡过程中能否发生旋节分解？

火山喷发由岩浆中过饱和挥发组分的减压诱导起泡所驱动。这一现象的初始阶段长期以来被描述为成核与生长。最近有研究提出，在减压诱导的岩浆起泡过程中可能会发生旋节分解（一种不需要形成明显界面的能量自发相分离）。这一提议引起了关注，但目前仅基于减压实验产物的结构观察（例如，气泡数密度与减压速率无关以及气泡的均匀空间分布）。在本研究中，我使用简单的热力学方法研究了减压诱导的岩浆起泡过程中是否会发生旋节分解。通过利用实验测定的水溶解度值，将几种温度和成分条件下的含水岩浆近似为硅酸盐和水的二元对称正规溶液，我在化学成分-压力平面上绘制了双节线和旋节线曲线。在充分低于第二临界端点的压力下，旋节线始终远低于双节线。此外，迄今为止所进行的所有减压实验的最终压力均落在这两条曲线之间。这表明旋节分解不太可能发生在大陆地壳岩浆过程的压力范围内，减压诱导的起泡如前所述源于成核及随后的生长。此外，通过将测定的旋节压力代入非经典成核理论公式，可以估算硅酸盐熔体与气泡核之间的表面张力。