沙水系统中方解石沉淀对流电势的改变：实验测量，pH范围4至12
摘要：火山活动相关的自发电位通常通过电动势进行解释，这种电动势通常在流动方向上为正（即岩石的Zeta电势为负）。在热液带中的水岩相互作用改变了初生矿物，导致了次生矿物的形成。本研究通过流动电位测量对由98%石英和2%方解石组成的沙子中方解石的沉淀进行了研究。通过高方解石溶度指数和渗透率的下降推断出方解石的沉淀作为次生矿物相对电动行为产生了显著影响，导致Zeta电势绝对值显著降低甚至改变符号。测得的Zeta电势从-16 mV降至-27±4 mV与pH从4上升至7有关，而当pH从8上升至10.5时，Zeta电势保持在-25±1 mV不变。对于pH大于10.5，方解石沉淀并预期涂覆在石英表面上。测量的Zeta电势在pH为10.6至11.7之间变化从-17至+8 mV，这取决于沉淀方解石的数量，通过渗透率的下降来指示。观察到的电平面电位符号的变化排除了通常通过SP异常定量解释来确定流体循环的方法，即使在pH低于9的情况下，如果方解石广泛存在作为次生矿物相，因为方解石的电表面势也取决于CO2的分压和[Ca2+]。因此，测量于热液区的SP异常，如未进行热液沉积物的矿物学分析和地球化学流体调查，应谨慎解释。
作者：Xavier Guichet (LMTG), Laurence Jouniaux (IPGS), Nicole Catel (LGE)
论文ID：physics/0610239
分类：Geophysics
分类简称：physics.geo-ph
提交时间：2007-05-23