物理科技生物学-PHYICA

微小的“微柏木里美”地震使地下水变成酸性

地球 2022-09-05 00:00:08

格拉斯哥斯特拉斯克莱德大学 学分:格拉斯哥斯特拉斯克莱德大学 斯特拉斯克莱德大学最新发表的研究表明,地球表面感觉不到的微小地震会产生化学变化,使地下水变成酸性

《地球物理研究快报》发表的研究论文《微地震事件导致地下水酸碱度显著下降》,首次记录了在压裂过程中,表面没有感觉到的微小地震如何破坏岩石中的化学键

这些断裂的化学键与周围的水发生反应,形成酸性地下水

酸度变化 斯特拉斯克莱德团队在24小时内观察到地下水的酸碱度下降了1-3个单位——相当于自来水和醋的差异

酸度的变化大到足以溶解岩石中的矿物质,释放出金属等被捕获的元素,让它们在地球表面移动

据估计,英国每年都会发生数以千计的类似微地震事件,虽然每个事件都很小,但累积效应可能很大

在很长一段时间内,微地震可以通过地球表面传输岩石中的元素

其中一些元素——如钙和镁——在将二氧化碳捕获到大气中并进而影响全球温度方面发挥着至关重要的作用

但到目前为止,这种酸化过程还没有被包括在气候模型或矿石位置预测中

灵敏地震仪 在斯特拉斯克莱德项目中,灵敏的地震仪在瑞士阿尔卑斯山的格里塞尔试验场——一个地下岩石实验室——的岩石隧道中监听微小的地震

在2014年和2015年定期从隧道系统中抽取地下水样本,以寻找水化学的变化

主要作者Dr

斯特拉斯克莱德土木与环境工程研究助理马克·斯蒂尔林斯说:“当其中一些事件发生在隧道附近时,我们在隧道中观察到了完全意想不到的酸性水脉冲,这些脉冲与我们的地震仪在周围岩石中检测到的小地震有关

" 随后,实验室实验表明,酸度的变化纯粹是花岗岩等硅基岩石开裂的结果

不易察觉的地震 之前已经证明,震级超过三级的大地震会通过在岩石上产生新的裂缝来改变地下水的化学性质,这些裂缝连接着之前被隔离的水体,并让它们混合在一起

然而,斯特拉斯克莱德的研究首次表明,小的、不易察觉的地震也能引起化学变化,而这些变化是通过不同的机制发生的——岩石中二氧化硅键的断裂影响了周围水的酸度

项目负责人丽贝卡·伦恩教授说:“这些发现非常重要,因为微小的、无冰的‘微’地震极其频繁,而且水的酸性会显著影响地球上的大多数化学反应——例如,包括影响全球碳排放预测的岩石风化反应和影响地球内有价值金属矿床可能位置的沉淀反应

"

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