二氧化硅对橄榄石热液蚀变反应速率和氢气形成的影响
文献类型：CNKI期刊论文
| 作者 | 黄瑞芳; 孙卫东 ; 丁兴; 赵予生; 李毅兵; 商修齐
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| 发表日期 | 2023-12-18 |
| 出处 | 中国科学:地球科学
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| 关键词 | 橄榄石热液蚀变 二氧化硅 蛇纹石化 氢气 蛇纹石 |
| 英文摘要 | 橄榄石热液蚀变影响地球动力学和俯冲带挥发分(如水和碳)的再循环.二氧化硅是地质流体的重要成分之一.已有实验研究主要采用H_2O或者盐溶液作为初始物与橄榄石反应,而对二氧化硅对橄榄石热液蚀变反应和氢气形成的影响缺乏认识.本文在300～515℃和3.0kbar条件下开展水热实验(1bar=10~5Pa),考察均匀混合的橄榄石和二氧化硅粉末与盐溶液(0.5mol L~(-1)的NaCl)反应产物和过程.使用傅里叶红外光谱分析建立标准曲线,测定了实验产物中蛇纹石和滑石的比例.结果显示,二氧化硅可以显著影响橄榄石的热液蚀变反应路径、反应速率和氢气的形成.在300℃、SiO_2含量为10wt%时,7天后橄榄石热液蚀变形成蛇纹石(占6.5%)和滑石(占12%).延长反应时间,蛇纹石和滑石并没有明显增加.形成蛇纹石的反应方程式为:4.5橄榄石+5.5SiO_2+4H_2O=蛇纹石.当初始物中SiO_2增加至20wt%以上时,橄榄石热液蚀变形成滑石.当SiO_2含量从20wt%增至40wt%时(反应时间均为14天),实验产物中的滑石含量从43%增加至77%,表明反应速率随着SiO_2含量的增加而加快.形成滑石的反应方程式为:3橄榄石+5SiO_2+2H_2O=2滑石.其他温度下的实验得到类似的实验结果.在300℃,SiO_2导致热液蚀变产生的氢气浓度降低了1～2个数量级,对应的氧逸度(logfO_2)为?FMQ-0.96～?FMQ-3.41(FMQ为铁橄榄石-磁铁矿-石英缓冲的氧逸度值). |
| 文献子类 | CNKI期刊论文 |
| 资助机构 | 国家自然科学基金项目(批准号:41873069) ; 中国科学院战略性先导科技专项项目(编号:XDA22050103、XDB42000000) ; 深圳市自然科学基金项目(编号:JCYJ20220530113016038)资助 |
| 卷 | v.54期:01页:235-247 |
| 语种 | 中文; |
| 分类号 | P588.323 |
| ISSN号 | 1674-7240 |
| 源URL | [http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/186934]  |
| 专题 | 中国科学院海洋研究所 |
| 作者单位 | 1.中国科学院广州地球化学研究所,同位素地球化学国家重点实验室 2.中国科学院南海海洋研究所,边缘海与大洋地质重点实验室 3.南方科技大学前沿与交叉科学研究院 4.中国科学院海洋研究所深海极端环境与生命过程研究中心 5.中国地质科学院地质研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 黄瑞芳,孙卫东,丁兴,等. 二氧化硅对橄榄石热液蚀变反应速率和氢气形成的影响. 2023. |
入库方式： OAI收割
来源：海洋研究所
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