地球物理学报
地毬物理學報
지구물이학보
2010年
9期
2244-2256
,共13页
中地壳%水-岩相互作用%临界态%溶解速率%高导层和低速层%地震流体
中地殼%水-巖相互作用%臨界態%溶解速率%高導層和低速層%地震流體
중지각%수-암상호작용%림계태%용해속솔%고도층화저속층%지진류체
本文重点报道了高温高压下流体与流体-岩石相互作用实验结果,提供了中地壳条件下流体性质和水岩反应速率数据.这些数据有助于理解中地壳的一些地球物理现象.作者进行了25℃～435℃和22～39 MPa条件下水-岩相互作用反应动力学实验.同时,研究水在近临界区至超临界区的性质.一般地说,中地壳大致位于10(15)至25 km的深度范围.各地的地壳厚度不同,但是中地壳高导-低速层的深度范围十分相似.中地壳的顶界温度处于300℃,底界大致为450℃范围,压力高达200 MPa以上.流体-岩石相互作用实验表明:硅酸盐矿物和岩石的硅最大溶解速率出现在300℃～400℃.此时,硅酸盐矿物格架解体.通常,地壳里普遍存在水、流体.地壳构造活动导致断裂空隙、减压、流体流动.这时,有可能导致中地壳处于300℃～450℃流体的压力减低,由超临界区进入临界态、亚临界态.这会引发强烈流动的水与岩石相互作用.溶解反应导致岩层的硅淋失,硅的强烈淋失又会导致硅酸盐矿物格架解体,岩石崩塌.同时,进一步促进流体的流动.实验表明300℃～400℃下的强烈水岩相互作用促进了岩石破坏,并有可能影响岩层的地球物理性质,如高导层出现.另外,实验和理论研究表明处于300℃～400℃流体具有高电导率性质.这些水岩相互作用会使中地壳出现高导-低速层.
本文重點報道瞭高溫高壓下流體與流體-巖石相互作用實驗結果,提供瞭中地殼條件下流體性質和水巖反應速率數據.這些數據有助于理解中地殼的一些地毬物理現象.作者進行瞭25℃～435℃和22～39 MPa條件下水-巖相互作用反應動力學實驗.同時,研究水在近臨界區至超臨界區的性質.一般地說,中地殼大緻位于10(15)至25 km的深度範圍.各地的地殼厚度不同,但是中地殼高導-低速層的深度範圍十分相似.中地殼的頂界溫度處于300℃,底界大緻為450℃範圍,壓力高達200 MPa以上.流體-巖石相互作用實驗錶明:硅痠鹽礦物和巖石的硅最大溶解速率齣現在300℃～400℃.此時,硅痠鹽礦物格架解體.通常,地殼裏普遍存在水、流體.地殼構造活動導緻斷裂空隙、減壓、流體流動.這時,有可能導緻中地殼處于300℃～450℃流體的壓力減低,由超臨界區進入臨界態、亞臨界態.這會引髮彊烈流動的水與巖石相互作用.溶解反應導緻巖層的硅淋失,硅的彊烈淋失又會導緻硅痠鹽礦物格架解體,巖石崩塌.同時,進一步促進流體的流動.實驗錶明300℃～400℃下的彊烈水巖相互作用促進瞭巖石破壞,併有可能影響巖層的地毬物理性質,如高導層齣現.另外,實驗和理論研究錶明處于300℃～400℃流體具有高電導率性質.這些水巖相互作用會使中地殼齣現高導-低速層.
본문중점보도료고온고압하류체여류체-암석상호작용실험결과,제공료중지각조건하류체성질화수암반응속솔수거.저사수거유조우리해중지각적일사지구물리현상.작자진행료25℃～435℃화22～39 MPa조건하수-암상호작용반응동역학실험.동시,연구수재근림계구지초림계구적성질.일반지설,중지각대치위우10(15)지25 km적심도범위.각지적지각후도불동,단시중지각고도-저속층적심도범위십분상사.중지각적정계온도처우300℃,저계대치위450℃범위,압력고체200 MPa이상.류체-암석상호작용실험표명:규산염광물화암석적규최대용해속솔출현재300℃～400℃.차시,규산염광물격가해체.통상,지각리보편존재수、류체.지각구조활동도치단렬공극、감압、류체류동.저시,유가능도치중지각처우300℃～450℃류체적압력감저,유초림계구진입림계태、아림계태.저회인발강렬류동적수여암석상호작용.용해반응도치암층적규림실,규적강렬림실우회도치규산염광물격가해체,암석붕탑.동시,진일보촉진류체적류동.실험표명300℃～400℃하적강렬수암상호작용촉진료암석파배,병유가능영향암층적지구물이성질,여고도층출현.령외,실험화이론연구표명처우300℃～400℃류체구유고전도솔성질.저사수암상호작용회사중지각출현고도-저속층.
