非等温流体流中の多重安定同位体フロント【Powered by NICT】

Fekete Szandra; Weis Philipp; Scott Samuel; Scott Samuel; Driesner Thomas

文献

J-GLOBAL ID：201802276797659478 整理番号：18A0421896

非等温流体流中の多重安定同位体フロント【Powered by NICT】

Multiple stable isotope fronts during non-isothermal fluid flow

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資料名：
巻： 223 ページ： 537-557 発行年： 2018年
JST資料番号： C0062A ISSN： 0016-7037 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

熱水鉱脈と交代作用を受けた母岩からの鉱物中の酸素,水素と他の元素の安定同位体の特徴は,流体源と経路を研究するために広く使用されている。過去の理論的研究は,ほとんど単相,等温流体流中に発生した安定同位体フロントの解析に焦点を当てた。本研究では,数値シミュレーションは,温度変化,輸送現象,動力学的および平衡同位体交換及び同位体源信号は,流体-岩石相互作用中の鉱物酸素同位体組成を決定するかを評価するために実施した。シミュレーションは一次元シナリオに焦点を当て,非等温単一2相流体流と,石英析出と溶解の効果を含んでいる。流体と鉱物間の同位体交換が速い場合,流体と鉱物の重い酸素同位体で以前に認識されていない,顕著な富化が熱前線で発生した。最大濃縮は,流体と鉱物流体-岩石比と温度の最大変化の初期同位体組成に依存するが,流入流体の同位体組成とは無関係である。熱的に誘起された同位体フロントが流入流体の初期同位体組成に関連した信号よりも速く伝搬し,過渡重い酸素同位体濃縮の帯背後の伴流フロントを形成する。流体と岩石間の同位体交換の温度依存反応速度は熱フロントでの富化の程度に強く影響する。流体と岩石の初期同位体値は,平衡から離れていると同位体分別は速度論により制御されるシステムでは,温度上昇は母岩との平衡条件に流体のアプローチを加速した。熱フロントでの増加は,支配的であることができ,入力流体の初期同位体組成下の流体値を生成することができる。同位体交換の速度論限界として,第三の前面は動力学的に制限され,流入流体の移流速度で伝搬し,最速である進行を発症する可能性がある。結果は,流体との同位体交換を経験した岩脈に記録された熱フロントでの酸素同位体の特徴は,誤解される容易にできることを示した,すなわち,バルク分析技術を適用した。しかし,沈殿した鉱物の安定同位体微量分析は,後に同位体交換は速度論的に制限される場合システムの過渡的熱および水文学的進化過程の貴重なアーカイブを提供するかもしれない。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

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同位体地質学

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