氧同位素在流体-岩石交换过程中的传输模型

摘要

流体控制着地球系统中质量和能量的传输.流体-岩石反应过程在岩石圈中是十分普遍的现象.在流体流动体系中,流体在岩石裂隙中通过平流、扩散、水动力弥散和动力学弥散等方式进行输运并与岩石发生同位素交换反应.文章首先对封闭体系、"封闭"体系、开放体系以及缓冲体系中的同位素交换模型进行了简单讨论,然后在讨论氧同位素动力学交换机制的基础上,建立了平衡交换模型和动力学交换模型.结合流体流动的归一化速率、弥散系数和流体-岩石的反应速率等变量,对流体-岩石交换反应的流体运动方程中的Peclet数和Damkhler数进行了讨论,并详细解释了它们在流体-岩石交换反应过程中的物理意义和地质用途.