CO2矿化封存条件下玄武岩溶解反应速率模型

第２７卷第６期２０１３年１２月现代地质ＧＥＯＳＣＩＥＮＣＥＶｏｌ２７Ｎｏ６Ｄｅｃ２０１３ＣＯ２矿化封存条件下玄武岩溶解反应速率模型李晓媛，常春，于青春（中国地质大学（北京）水资源与环境学院，北京１０００８３）收稿日期：２０１２１２３０；改回日期：２０１３０４２３；责任编辑：戚开静。基金项目：国土资源部公益性行业科研专项（２０１２１１０６３－０４）；中央高校基本科研业务费专项（２０１１ＹＹＬ１４７）；中国地质调查局项目（１２１２０１１３０４００００－３）。作者简介：李晓媛，女，硕士研究生，１９８８年出生，地下水科学与工程专业，主要从事ＣＯ２地质埋存研究工作。Ｅｍａｉｌ：ｌｉｘｉａｏｙｕａｎ１００１＠１６３ｃｏｍ。通信作者：于青春，男，教授，博士生导师，１９６３年出生，水文地质学专业，主要从事水文地质、工程地质、环境地质问题研究。Ｅｍａｉｌ：ｙｕｑｃｈ＠ｃｕｇｂｅｄｕｃｎ。摘要：实施ＣＯ２补集与地质封存是目前降低大气中ＣＯ２含量、减轻温室效应的有效途径。在所能利用的封存方式中，ＣＯ２矿化封存最为安全、稳定。在能实施矿化封存的岩石介质中，玄武岩封存潜力巨大，且岩石溶解反应过程是矿化沉淀过程的基础；因此，研究玄武岩溶解反应速率十分必要。在构成玄武岩的单一矿物与缓冲溶剂的反应速率模型的基础上，提出不同温度下玄武岩样品在超临界ＣＯ２水溶液中的溶解速率模型，并通过室内实验，利用采自山东省临朐县的玄武岩岩心样品，在４５～１００℃、１０ＭＰａ条件下，与超临界ＣＯ２－纯水反应，并运用最小二乘法确定模型中相关参数。同时利用５７℃、７２℃、９２℃３个温度下的模型计算值与实验值对模型进行验证，结果证明了模型的准确性和可靠性，研究结果可直接应用于ＣＯ２地质封存条件下玄武岩溶解速率的计算。关键词：ＣＯ２矿化封存；溶解速率模型；玄武岩；超临界ＣＯ２；山东省临朐县中图分类号：Ｐ６４１３文献标志码：Ａ文章编号：１０００－８５２７（２０１３）０６－１４７７－０７ＭｏｄｅｌｏｆＢａｓａｌｔＤｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎＲａｔｅＵｎｄｅｒＣＯ２ＭｉｎｅｒａｌＳｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓＬＩＸｉａｏｙｕａｎ，ＣＨＡＮＧＣｈｕｎ，ＹＵＱｉｎｇｃｈｕｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅ