Segítség a Föld mélyében lejátszódó folyamatok értelmezéséhez: új nanoszintű szilárd-fluidum kölcsönhatás megközelítést mutattak be a HUN-REN kutatói

A Föld belsejében lezajló jelenségeket ez idáig döntően regionális, makro- és mikroléptékű megfigyelések alapján ismerhettük meg, ami különösen igaz az alsókéreg- és földköpeny-folyamatok esetében. Az utóbbi évek analitikában bekövetkezett fejlődésével azonban a földtudomány és geokémia egyre nagyobb hangsúlyt fektet a nanoléptékű folyamatokra, amelyek fontos szerepet kapnak például az oldatban lévő elemek geometriájában, ásványképződésben, elemek dúsulásában, majd azok vándorlásában. A szilárd-fluidum kölcsönhatás vizsgálata során azonban egy fontos szereplő maradt ki, az úgynevezett monorétegek és a nanocsatornák.

A monorétegek nanométer átmérőjű, szilárd geometriájú, de a szomszédos fluidumhoz közeli összetétellel rendelkező átmeneti rétegek. Képződésük a szilárd és fluidum közötti energiaminimumra való törekvés eredménye. Sajátosságuk, hogy képesek dúsítani olyan elemeket, ún. fluidum komplexeket, amelyek a mikroskálán csak kis részét képezik a teljes fluidumnak. A monorétegekben dúsuló fluidum ezáltal szerept kaphat egy új szilárd fázis kialakulásában, valamint a monorétegekben található komplexek kémiai egyenletekbe való beépítése kézzelfoghatóbbá teszi a fluidum-szilárd kölcsönhatás sztöchiometriáját.

A tanulmányban bemutatott nanocsatornák a szilárd-fluidum kölcsönhatás eredményei. E csatornák a monorétegekben található elemeknek nyújtanak áramlási lehetőséget és fontos szerepet játszanak az ásványnövekedésben. Jelenlétükkel igazolható, hogy a globális elemkörforgásban az anyagvándorlás olyan területeken is lejátszódhat, ahol a mikrolépték és afeletti porozitás hiányzik.

A fenti két jelenség amellett, hogy hozzájárul a globális folyamatok jobb megértéséhez, hatással lehet például a mély eredetű nem vulkáni CO2-kigázosodás folyamatára is.

A teljes tanulmány angol nyelven: https://www.nature.com/articles/s41598-026-40179-1