Gordana Garapic和Ulrich Faul -波士顿大学地球科学系
Erik Brisson -科学计算和可视化，波士顿大学
熔融和熔体分离是地球演化的关键过程。熔融发生在地球上地幔的特定环境中，如俯冲带、洋中脊和大陆裂谷带。熔体的存在影响岩石的物理性质。一个重要的例子是对地震特性的影响；熔体降低了地震波的速度。熔体还通过使岩石变弱来影响岩石的变形行为。
如果熔体少量存在，其影响主要取决于它在结晶晶粒中的分布。它在断开的形式下几乎没有影响，但相互连接的层将极大地影响这些属性。熔化开始于不同成分的颗粒的连接处。由于相邻晶粒因生长或收缩而不断重排，熔体往往在晶粒之间形成复杂的形状。
目前公认的模型预测，熔体沿着三粒边缘形成一个简单的相互连接的网络，在密度差异的驱动下，熔体一形成就开始从宿主岩石中分离出来。为了澳门威尼斯人注册网站研究熔体对物理性质和熔体偏析的影响，特别是对小孔隙率的影响，有必要确定熔体的三维几何形状。现有的晶粒尺度熔体分布模型是通过对二维抛光表面的观测推导出来的。然而，这种方法无法解决复杂的熔体三维几何问题。
为了克服这一问题，我们对部分熔融岩石样品（平均晶粒尺寸为33微米）进行了连续切片和连续高分辨率扫描电子成像（FE-SEM，蔡司Supra， 40 VP，波士顿大学光子中心）。本澳门威尼斯人注册网站研究中使用的样品在1350°C和1 GPa的活塞缸中产生，在那里退火432小时。获得了连续的二维层，尺寸约为300×230微米，间距为1.5微米，作为建立熔体三维计算机模型的基础。
在每个切片中确定了熔化区域。将薄片作为一个堆栈，对其进行配准，并应用表面重建技术给出熔体边界的三维表示。这提供了一个物理系统，将用于模拟多孔熔体流动。三维熔体几何效果图显示，除了三晶粒边缘的管状网络外，熔体还在两晶粒边界上形成薄片。这一发现与现有的模型相矛盾，该模型认为熔体只存在于沿三晶粒边缘的小管中。
可视化序列
熔融和熔体分离是地球演化的关键过程。通过对部分熔融岩石样品的连续切片和连续高分辨率扫描电子成像，获得了连续的二维层（尺寸约为300×230微米，间距为1.5微米），作为建立熔体三维计算机模型的基础。三维熔体几何效果图显示，除了三晶粒边缘的管状网络外，熔体还在两晶粒边界上形成薄片。