水・岩石界面近傍の水の特性変化の状態分析

水/岩石界面附近水性质变化的状态分析

• 批准号: 18740338
• 负责人: 横山 正
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18740338/
• 关键词: 岩石・水反応; 遠心分離; 拡散; 溶解; 間隙水; 流紋碧; 電気二重層; 流紋岩

岩石間隙水中の溶存イオン分布を調べるために,高速遠心分離器を用いて岩石(多孔質流紋岩)の間隙水を抽出し,遠心力を段階的に上げて溶液組成の変化を調べた.溶液中の陽イオン,陰イオン濃度はイオンクロマトグラフを用いて測定した.溶存Siの濃度は,モリブデンブルー法で測定した.溶存イオン濃度(Na^+,K^+,NH_4^+,Ca^2+,Mg^2+,Cr^-,NO_3^-,SO_4^2-)は,0-1000Gの遠心力(全聞隙水の0-60%を抽出した段階)ではあまり変化が見られなかったが,1000-10000G(同60-90%)では大きく増加した.溶存Siの濃度は遠心力によらずほぼ一定,もしくは>1000Gで減少した.pHは約5-6で,遠心力による変化は認められなかった.遠心力が高いほどより細い間隙にある水が抽出されるため,遠心力が上がるに連れて間隙水の組成は界面近傍の組成に近くなると考えられる.水・岩石界面では,固体表面から溶解したイオンが溶液中に拡散し,界面からバルク溶液に向かって濃度勾配が生じる.遠心力の増大に伴う陽イオンと陰イオン濃度の増加は,この溶解・拡散による濃度プロファイルに相当すると考えることができる.拡散プロファイルの形状には,各イオンの拡散係数が関係する.Na^+,K^+,NH_4^+,Ca^2+,Mg^2+,Cl^-,NO_3^-SO_4^2-については,濃度変化のパターンが比較的類似しており,バルク溶液中の拡散係数の文献値が各イオン間で類似していることと調和的である。一方,溶存Siは,バルク溶液中の拡散係数が他のイオンと類似しているにもかかわらず,濃度変化のパターンはかなり他のイオンと異なっている.このことは,界面近傍において,Siは他の元素とは異なった拡散挙動を示すという可能性を示唆している.

In order to adjust the distribution of solution in interstitial water of rock, high speed telecentric separator is used to extract interstitial water of rock (porous rhyolite), and the composition of solution in the upper part of the stage of telecentric separator is adjusted. The concentration of positive and negative ions in the solution is determined by chemical method. The concentration of dissolved Si is determined by the method of " The concentration of dissolved ions (Na ^+, K ^+, NH_4 ^+, Ca^2 +, Mg^2 +, Cr ^-, NO_3 ^-, SO_4 ^2-) varies from 0 to 1000 G and increases from 1000 to 10000 G (60 - 90%). The concentration of dissolved Si is constant in the range of pH 5 - 6, but decreases when the concentration is higher than 1000 G. The distance force is high, the distance force is high, the distance force is Water/rock interface, solid surface dissolved in solution dispersed in solution, interface dissolved in solution, concentration matched. The increase of the far-reaching force is accompanied by the increase of the concentration of the positive and negative ions, and the concentration of the dissolved and dispersed ions is equivalent to the concentration of the positive and negative ions. Na ^+, K ^+, NH_4 ^+, Ca^2 +, Mg^2 +, Cl ^-, NO_3 ^-SO_4 ^2-, Na ^+, K ^+, Mg^2 +, Cl ^-, SO_4 ^2-, Na ^+, K ^+, Mg^2 +, Cl ^-, SO_4 ^2-, Na ^+, K ^+, Na ^+, Ca ^+, Mg ^+, Cl ^-, Cl ^-SO_3 ^-, Cl ^-SO_4 ^-, Cl ^-SO_4 ^-, Cl ^-SO_2-, Cl ^-SO_4 ^-, Cl ^-SO_2-, Cl ^-SO_4 ^-, Cl ^-SO_4 ^-, Cl ^-SO_2-, Cl ^-SO_4 ^-, Cl ^-SO_2-, Cl ^-, Cl ^-SO_3 ^-SO_4 ^-, Cl ^-, Cl ^-SO_2-, Cl ^-, Cl ^-SO_4 ^- On the one hand, the dispersion coefficient of dissolved Si in solution varies from one to another, and the concentration varies from one to another. In this case, the interface is close to the surface, and Si is different from other elements.

项目成果

Hydration of rhyolitic glass during weathering as characterized by IR microspectroscopy

红外显微光谱表征风化过程中流纹质玻璃的水化

• 发表时间: 2008
• 期刊: Geochimica et Cosmochimica Acta 72
• 作者: T. Yokoyama;S. Okumura;S. Nakashima
• 通讯作者: S. Nakashima

岩石間隙水の遠心分離抽出:電気二重層の影響

岩石孔隙水的离心提取：双电层的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: 横山正;中嶋悟;村上隆
• 通讯作者: 村上隆

Solute distribution in porous rhyolite as evaluated by sequential centrifugation

通过连续离心评估多孔流纹岩中的溶质分布

• DOI: 10.1016/j.apgeochem.2011.06.017
• 发表时间: 2011
• 期刊: Applied Geochemistry
• 影响因子: 3.4
• 作者: Maki Okube;Takuya Matsumoto;Akira Yoshiasa;Eiji Ito;Tadashi Yokoyama
• 通讯作者: Tadashi Yokoyama