矿物溶解过程中表面侵蚀坑形成的热力学控制机制

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矿物溶解是风化的核心反应,且对不同尺度的地表地球化学过程起着至关重要的控制作用.长期以来,对矿物溶解过程的研究一直是水-岩界面地球化学的重要课题.目前学界广为接受的观点是大多数矿物在地表或近地表条件下的溶解反应主要受控于矿物的表面化学反应过程,而不是溶质在溶液中的物理迁移能力.在众多支持这一论点的证据中,最为突出的是被溶解矿物表面广泛存在着大量侵蚀坑.但是,从热力学角度出发,晶体缺陷理论指出侵蚀坑的形成并非自发过程,而是受制于溶液的饱和度.本研究拟用方解石作为模式系统，通过溶解实验的方法来估算溶液饱和度对晶面侵蚀坑形成的影响及控制作用。溶液高度不饱和时，二维自发表面侵蚀控制了矿物溶解;溶液接近饱和时，溶解多取决于单分子层台阶的反应性;当饱和度居中时，晶体缺陷诱导的侵蚀坑形成变成了矿物溶解的主要模式。
作者：滕辉
作者单位：天津大学表层地球系统科学研究院,天津300072
母体文献：中国矿物岩石地球化学学会第17届学术年会论文集
会议名称：中国矿物岩石地球化学学会第17届学术年会  
会议时间：2019年4月19日
会议地点：杭州
主办单位：中国矿物岩石地球化学学会
语种：chi
分类号：X51TQ6
关键词：风化作用  矿物溶解  表面侵蚀坑  溶液饱和度  热力学机制
在线出版日期：2020年7月21日
基金项目：
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