第八組水巖反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析課件

提綱

1研究背景介紹

2動(dòng)力學(xué)過(guò)程描述

3相關(guān)結(jié)論提綱1研究背景介紹巖石與水的相互作用反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是近幾十年來(lái)地質(zhì)學(xué)最重要的研究課題，也是國(guó)際研究前沿?zé)狳c(diǎn)。（1）礦床的形成是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程，影響成礦作用的因素很多，從巖石與水化學(xué)動(dòng)力學(xué)的角度探討了成礦金屬可能的來(lái)源，為探索成礦作用機(jī)制和形成規(guī)律提供依據(jù)。1研究背景介紹（2）巖石與水的化學(xué)動(dòng)力學(xué)過(guò)程的研究是巖石力學(xué)領(lǐng)域國(guó)際前沿課題之一，也是核廢物地質(zhì)處置、能源地下儲(chǔ)存、二氧化碳地質(zhì)封存、地?zé)衢_發(fā)、石油開采以及壩基、邊坡、等眾多與水相關(guān)的巖石工程的基礎(chǔ)性研究課題之一，具有十分重要的科學(xué)意義。（2）巖石與水的化學(xué)動(dòng)力學(xué)過(guò)程的研究是巖石力學(xué)領(lǐng)域國(guó)際前沿課2動(dòng)力學(xué)過(guò)程描述（1）成礦過(guò)程中，水巖相互作用的化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究

相關(guān)概念：水溶液的臨界區(qū)、近臨界區(qū)

巖石與水反應(yīng)速率漲落

臨界漲落

2動(dòng)力學(xué)過(guò)程描述（1）成礦過(guò)程中，水巖相互作用的化學(xué)動(dòng)力學(xué)研臨界區(qū)：近臨界區(qū)：臨界區(qū)：動(dòng)力學(xué)過(guò)程：V-T曲線（AL）(鈉)（V）

350

25300374500（T/oC）近臨界區(qū)臨界區(qū)L+V動(dòng)力學(xué)過(guò)程：V-T曲線（AL）(鈉)近臨界區(qū)臨界區(qū)L+V案例分析玄武巖與海水相互作用化學(xué)動(dòng)力學(xué)分析大洋中脊熱海水與玄武巖相互作用能在短時(shí)間內(nèi)溶解出巨量的金屬成礦元素，金屬成礦元素隨著海水循環(huán)，上升，在有利成礦環(huán)境下，沉淀、堆積、富集形成規(guī)模巨大的金屬礦床。案例分析玄武巖與海水相互作用化學(xué)動(dòng)力學(xué)分析（2）應(yīng)力作用下巖石的溶解動(dòng)力學(xué)

相關(guān)概念：溶解反應(yīng)驅(qū)動(dòng)力水膜擴(kuò)散模型島渠模型（2）應(yīng)力作用下巖石的溶解動(dòng)力學(xué)(2.1)溶解反應(yīng)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算應(yīng)力作用下巖石與水的相互作用系統(tǒng)組成了一個(gè)動(dòng)力學(xué)體系。該體系在化學(xué)勢(shì)梯度的驅(qū)動(dòng)下發(fā)生著物質(zhì)和能量的交換。Δμi=μiβ-μiα=

fiβ-

fiα+P(Viβ-

Viα)+(P-σ)

Viα<0(2.1)溶解反應(yīng)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算(2.2)溶解反應(yīng)速率計(jì)算(2.2)溶解反應(yīng)速率計(jì)算（2.3）溶解的微觀機(jī)制A、水膜擴(kuò)散模型（2.3）溶解的微觀機(jī)制B、島渠模型

B、島渠模型第八組水巖反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析課件3相關(guān)結(jié)論(3.1)

300-500oC范圍稱為水溶液的近臨界和臨界區(qū)。這一區(qū)域的水溶液性質(zhì)會(huì)發(fā)生異常變化。深部流體上升，從高溫高壓條件進(jìn)入低溫低壓過(guò)程，一定會(huì)遇到水的臨界態(tài)的條件。在跨越水的臨界態(tài)時(shí)，出現(xiàn)礦物與水的反應(yīng)速率的漲落由于各類金屬與氧鍵(M—O)性質(zhì)的不同，在溫度變化時(shí)，它們的釋放速率是不同的。礦物與水的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的漲落是導(dǎo)致水巖相互作用劇變和礦石形成的原因之一3相關(guān)結(jié)論(3.1)(3.2)(a)巖石所承受應(yīng)力與周圍流體壓力之間存在的應(yīng)力差所產(chǎn)生的化學(xué)勢(shì)差是應(yīng)力作用下溶解反應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力。(b)應(yīng)力的施加顯著加快了礦物溶解反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)速率。(c)應(yīng)力作用下的巖石細(xì)觀溶解機(jī)制可根據(jù)固．液界面應(yīng)力分配及優(yōu)先溶解部