کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8910923 1637934 2018 68 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Multiple stable isotope fronts during non-isothermal fluid flow
ترجمه فارسی عنوان
چندین ایستار ایزوتوپ پایدار در جریان جریان غیر مایع هسته ای
کلمات کلیدی
ایزوتوپ پایدار، شبیه سازی عددی، جریان مایع غیر ایزوترمی، سیستم هیدروترمال، بارش کوارتز،
ترجمه چکیده
اگر مبادله ایزوتوپ بین مایعات و مواد معدنی سریع باشد، غنی سازی که قبلا شناخته نشده است، غنی سازی ایزوتوپهای سنگین مایعات و مواد معدنی در جلوی حرارتی رخ می دهد. حداکثر غنی سازی به ترکیب ایزوتوپ اولیه مایع و کانی، نسبت مایع سنگ و حداکثر تغییر دما بستگی دارد، اما مستقل از ترکیب ایزوتوپ مایع ورودی است. این هسته ایزوتوپ القا شده با حرارت بالا سریعتر از سیگنال مربوط به ترکیبات اولیه ایزوتوپ مایع ورودی منتشر می شود که یک جلوی جلوی پشتی از غنی سازی ایزوتوپ اکسایش سنگین گذرا را ایجاد می کند. نرخ سینتیکی وابسته به دما وابسته به مبادله ایزوتوپ بین سیال و سنگ به شدت بر میزان غنی سازی در جلوی حرارتی تاثیر می گذارد. در سیستمهایی که مقادیر اولیه ایزوتوپهای مایعات و سنگها از تعادل فاصله دارند و کریستال سازی ایزوتوپها با سینتیک کنترل می شود، افزایش دما رویکرد مایع را به حالت تعادل با سنگ میزبان شتاب می دهد. در نتیجه، افزایش در جلوی حرارتی می تواند کمتر غالب و حتی می تواند مقادیر مایع زیر ترکیب ایزوتوپ اولیه مایع ورودی را تولید کند. به عنوان سینتیک محدود کردن درجه مبادله ایزوتوپ، یک قسمت سوم ممکن است در سیستم های محدود سینتیکی توسعه یابد که با سرعت پیشروی مایع ورودی تکثیر می شود و بنابراین سریع ترین حرکت می کند. نتایج نشان می دهد که امضاهای ایزوتوپ اکسان در جبهه های حرارتی ثبت شده در سنگ ها و رگه هایی که مبادله ایزوتوپ با مایعات را تجربه کرده اند می توانند به راحتی اشتباه تفسیر شوند، یعنی اگر تکنیک های تجزیه و تحلیل توده ای اعمال شود. با این حال، میکروآنالیز پایدار ایزوتوپ در مواد معدنی رسوب ممکن است - اگر اگر بعدا مبادله ایزوتوپ محدود به سینتیکی باشد، بایگانی با ارزش از تحول حرارتی و هیدرولوژیکی گذرا یک سیستم ارائه می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات ژئوشیمی و پترولوژی
چکیده انگلیسی
If isotope exchange between fluid and mineral is fast, a previously unrecognized, significant enrichment in heavy oxygen isotopes of fluids and minerals occurs at the thermal front. The maximum enrichment depends on the initial isotopic composition of fluid and mineral, the fluid-rock ratio and the maximum change in temperature, but is independent of the isotopic composition of the incoming fluid. This thermally induced isotope front propagates faster than the signal related to the initial isotopic composition of the incoming fluid, which forms a trailing front behind the zone of transient heavy oxygen isotope enrichment. Temperature-dependent kinetic rates of isotope exchange between fluid and rock strongly influence the degree of enrichment at the thermal front. In systems where initial isotope values of fluids and rocks are far from equilibrium and isotope fractionation is controlled by kinetics, the temperature increase accelerates the approach of the fluid to equilibrium conditions with the host rock. Consequently, the increase at the thermal front can be less dominant and can even generate fluid values below the initial isotopic composition of the input fluid. As kinetics limit the degree of isotope exchange, a third front may develop in kinetically limited systems, which propagates with the advection speed of the incoming fluid and is, therefore, traveling fastest. The results show that oxygen isotope signatures at thermal fronts recorded in rocks and veins that experienced isotope exchange with fluids can easily be misinterpreted, namely if bulk analytical techniques are applied. However, stable isotope microanalysis on precipitated minerals may - if later isotope exchange is kinetically limited - provide a valuable archive of the transient thermal and hydrological evolution of a system.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Geochimica et Cosmochimica Acta - Volume 223, 15 February 2018, Pages 537-557
نویسندگان
, , , ,