绿泥石对CO₂‐水‐岩石相互作用的影响

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• 责任者：杨国栋^c中国地质大学(武汉)^d1986^e博士研究生 ; 李义连 ; 马鑫^c中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 ; 董建兴
• 刊名：地球科学（中国地质大学学报）
• 出版年：2014
• 卷期：39^b4
• 关键词：绿泥石 ; 水岩作用 ; 储集层20^a渗透率 ; 数值模拟 ; 盖层30^aCO2‐水‐岩石相互作用
• 页码：462～472
• 索书号：P206.6/179
• 图表：^c表5参31插图
• 分类号：0831
• 文摘期号：2014/09

摘要

为了解关键性矿物在“超临界CO₂‐水‐岩石”系统中的地球化学作用，利用先进的数值模拟软件TOUGHREACT，结合我国鄂尔多斯盆地深部咸水含水层的基础地质条件，建立一维垂向模型，研究了盖层中绿泥石含量分别为3%、9%、15%时对CO₂‐水‐岩石相互作用的影响。发现CO₂进入盖层后，盖层的矿物成分和渗透率发生了较大变化。当绿泥石体积分数为3%时，盖层渗透率在5 000 a期间一直处于增大状态，不适合CO₂封存；当绿泥石体积分数为9%和15%时，盖层渗透率呈现先增大后减小的趋势，产生自封闭现象，有利于CO₂封存。结果表明，绿泥石的溶解为盖层中钙蒙脱石、铁白云石、片钠铝石、菱镁矿的沉淀提供了必要的Mg²⁺、Fe²⁺、AlO₂^-等离子。绿泥石含量越多，CO₂矿化捕集量越大，盖层的自封闭效应越明显，其渗透率最大减少10%。该研究结果可为CO₂地质封存的长期性和稳定性评价提供理论依据。