Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Реакции, разрушающие горные породы и ускоряющие поток жидкости в литосфере

Реакции, разрушающие горные породы и ускоряющие поток жидкости в литосфере

10 февраля 2022




Гидратация и карбонизация являются основными реакциями, которые управляют летучими циклами на Земле. Эти реакции характеризуются значительным увеличением объема твердого тела, до нескольких десятков процентов, что может вызвать напряжение и разрушение горных пород — может произойти разрыв пласта, усилиться поток жидкости и возникнуть дальнейшие реакции.

Однако ни в одном экспериментальном исследовании не удавалось добиться явного увеличения потока жидкости во время реакций, и механизмы, управляющие ускорением или замедлением потока, оставались в значительной степени неизвестными. В своей новой работе ученые представили четкие экспериментальные доказательства того, что реакции гидратации могут разрушать горные породы и ускорять поток жидкости при ограничивающем давлении, то есть на моделируемой глубине.

Проводимые наблюдения за естественным гидратированным и газированным перидотитом показали, что проницаемость и поток жидкости повышаются за счет реакционно-индуцированного разрыва пласта. Ранее повышение проницаемости во время реакций увеличения объема твердого тела в лабораторных условиях не было достигнуто, но механизмы ускоренного протекания жидкости все же были установлены с применением контрольно-измерительного оборудования.

Ученые представили доказательства значительного повышения проницаемости за счет реакций увеличения объема при ограничивающем давлении. Гидромеханическое поведение гидратации спеченного минерала периклаза зависит главным образом от начальной связности поровой жидкости. Установлено, что его проницаемость увеличилась на три порядка для образцов с низкой связностью, в то время как для образцов с высокой связностью она уменьшилась на два порядка. Повышение проницаемости было вызвано иерархическим разрушением реагирующих материалов, в то время как снижение было связано с закупоркой однородных пор продуктами реакции.

Эти модели поведения предполагают, что скорость потока жидкости по отношению к скорости реакции является основным фактором, влияющим на гидромеханическую эволюцию во время реакций увеличения объема. Чрезвычайно высокая скорость реакции и низкая связность поровой жидкости, по всей вероятности, приводят к локальным возмущениям напряжений и необходимы для вызванного реакцией разрыва пласта и ускоренного потока жидкости во время гидратации и карбонизации.

Таким образом, ученые предположили, что высокая скорость реакции по сравнению со скоростью потока жидкости необходима для разрыва пласта и самоускорения потока жидкости во время этих реакций в литосфере Земли.

DDDNN_1000

Другая информация
08 июня 2022
Эволюционные пути биосинтеза токсина α-аманитина у ядовитых грибов

Ученые задаются вопросом, почему такие неродственные ядовитые грибы, как красные мухоморы, лепиота и галерина, производят один и тот же смертельный токсин α-аманитин? 

04 июня 2022
Паразитизм на жвачных животных может иметь каскадные последствия для экосистем

Распространенные паразитарные инфекции снижают уровень травоядности жвачных животных и могут вызывать так называемые трофические каскады.

01 июня 2022
Механистическое происхождение закона роста бактерий

Как происходит клеточное восприятие скорости роста и с помощью каких механизмов бактерии могут обрабатывать сложную пищевую информацию.

28 мая 2022
Главный принцип эффективной стабилизации взгляда у животных

Поскольку глаза, голова и тело имеют различные механические ограничения (например, инерцию), как нервная система адаптирует свой контроль к этим ограничениям?

25 мая 2022
Высоко подвижные клетки метаболически реагируют на плотность коллагена

Во время прогрессирования опухоли потеря тканевого гомеостаза и аберрантная механика ткани играют решающую роль в стимулировании инвазии и злокачественности.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!