全球基性-超基性岩背景下Greenhills Dunite的地下反应动力学

《Environmental Science & Technology》：Greenhills Dunite Subsurface Reaction Kinetics in a Global Mafic–Ultramafic Context

　　1. 研究评估新西兰格林希尔杜宁岩通过原位矿物化实现碳储存的潜力。实验表明不同条件碳化程度均较高，产物主要为磁铁矿并含铁掺入。原位X射线衍射显示初期以碳化辉石反应为主，随后为碳化橄榄石。动力学特征与超镁铁岩及基性岩碳化文献一致，证实该地区场规模部署可行性，并提示全球类似岩石的碳储存潜力。

　　

为减少化石燃料排放而产生的强烈需求促使人们开发了各种减排技术，例如通过在基性岩和超基性岩中进行矿化来实现碳的固定。虽然冰岛已经在玄武岩储层中开展了大规模的碳储存试验，但在中东地区，这类试验还仅停留在试点阶段。新西兰南岛拥有大量分布广泛的超基性岩体，其中包括位于Greenhills超基性岩复合体中的Greenhills Dunite。在本研究中，我们评估了在Greenhills Dunite中通过矿化方式固定碳的潜力。实验表明，在地下温度和压力条件下，不同粒度和条件下的碳酸化程度都很高，反应产物主要为镁石，并伴有铁元素的掺入。为期10天的高压原位X射线衍射实验显示，反应初期以水镁石的碳酸化为主，随后橄榄石的碳酸化速率较慢。我们将这些反应的动力学特性与更广泛的（超）基性岩碳酸化研究文献（包括玄武岩和玄武岩玻璃的碳酸化实验）进行了对比。总体而言，这些结果表明在Greenhills超基性岩复合体中进行大规模原位矿化是可行的，并强调了在全球范围内利用基性岩–超基性岩储存二氧化碳的潜力。