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J-GLOBAL ID：201502204635563260   整理番号：15A0793480

CaCl₂-HCl-H₂O系における陽起石の溶融速度についての400°Cまでの実験的研究

Experimental study of dissolution rates of actinolite in CaCl₂-HCl-H₂O up to 400°C

著者 (3件)： ZHANG Xuetong (Lab. of Geochemical Kinetics, MLR Key Lab. of Metallogeny and Mineral Assessment, Inst. of Mineral Resources ...) ,  ZHANG Ronghua (Lab. of Geochemical Kinetics, MLR Key Lab. of Metallogeny and Mineral Assessment, Inst. of Mineral Resources ...) ,  HU Shumin (Lab. of Geochemical Kinetics, MLR Key Lab. of Metallogeny and Mineral Assessment, Inst. of Mineral Resources ...)
資料名： Journal of Asian Earth Sciences  (Journal of Asian Earth Sciences)
巻： 110  ページ： 201-220  発行年： 2015年10月01日 
JST資料番号： E0267C  ISSN： 1367-9120  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 水溶性HClと水溶性CaCl₂-HCl中の陽起石の溶解速度を25~400°C,23MPaで,平衡からはほど遠い条件下で流入式リアクターを用いて測定した。金属-酸素結合の切断による陽起石中の種々の元素の相対的解放速度は各々異なる。解放速度は温度とpHによって異なる。Siの解放速度は温度が20°Cから300°Cに上昇するにつれて増加し,それ以上の温度では減少する。Ca・Mg・Fe・Al等のその他の金属イオンは25~300°Cの範囲ではSiよりも迅速に解放されるが,300°Cを越えるとより遅くなる。200°Cでの排水中のm_Ca/m_Si及びm_Mg/m_Si比は陽起石中のこれらの元素の化学量論的比率に近いが,200°C以上及び以下の場合は化学量論的比率とは異なる。100°Cの水溶性HCl中での陽起石の溶解では,鉱物中の化学量論的比率に近い元素比が得られるが,100°C以上及び以下の場合は異なる比率となる。平衡からほど遠い条件下での実験から,溶解速度はpHと水溶性のCa²⁺,Mg²⁺,もしくはAl³⁺の両者に依存することが分かった。このイオン交換モデルは,鉱物表面での金属-水素イオン交換反応は鉱物溶融の鍵となるステップで,<300°Cの温度で鉱物表面にSiに富みMiに乏しい先駆的複合物が形成される。Si(r)の解放速度は以下のように記述される:-r₊=A exp(-E_A/RT)((a_J)^Zi/a_K)^α。但し,J=H⁺,K=Mi^Zi+。ここでαは水素イオンと溶融金属イオンの活動度の比率に関する次数である。100°CにおけるMg-H交換係数αは0.55である。活性化エネルギーE_Aは14.4kj/mol,A=0.23×10^-3mcm^-2s^-1である。我々の実験から,水の特性は臨界領域内で強く変化し,溶解機構に大きな影響を及ぼす事が判った。300°C以上での種々の元素の解放速度は300°C以下でのそれとは異なる。HRTEMとSEMによって,300°Cを超えると鉱物表面にFe(Al)に富み,Siに乏しい層が形成されることが分かった。Copyright 2015 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： 相互作用 ,  水 ,  溶解速度 ,  *角閃石 ,  高温高圧試験 ,  塩化水素 ,  塩化カルシウム
準シソーラス用語： *岩石-水相互作用 ,  陽起石

分類 (1件)： 岩石成因論  (DE07020I)

タイトルに関連する用語 (5件)： CaCl2 ,  HCl ,  H2O ,  溶融速度 ,  実験的研究