实验限定蛇纹岩在H2O–CO2–NaCl碳酸盐化反应

碳酸盐化是俯冲带流体活动的重要特征之一，为限定蛇纹岩在被超临界流体交代发生碳酸盐化反应时，流体中不同组分对反应速率的影响， 我们利用冷封式高压釜开展了蛇纹岩和 H2O–CO2–NaCl 流体在 140–180 MPa、 300–500 ℃条件下的反应实验。 实验结果表明， 反应边厚度随流体中 CO2 浓度的增加而增大，而随流体中盐度的增加而降低（图 6）。基于反应边厚度与时间近于正相关关系（图 6），我们认为蛇纹岩碳酸盐化反应由扩散主导。 NaCl通过降低流体中水和 CO2 的活度、 pH 值，降低反应物在流体中的运移速率，以及增加流体中菱镁矿的溶解度来抑制蛇纹岩碳酸盐化反应。结合前人蛇纹岩碳酸盐化实验数据，我们拟合得到了由温度、压力、流体盐度和 CO2 含量共同影响的反应速率的经验公式。根据此公式，我们估算出流体与地幔的反应每年可在地幔中固定 7.3–28.5 Mt 的碳。数据集主要包括：论文图表集合（pdf）；论文图表源数据（excel）；碳通量模拟计算源数据（excel）。