评估岩石风化及其对碳矿化和金属行为影响的实验方法

《Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C》：An experimental approach to assess the rock weathering and its implications on carbon mineralisation and metal behavior

　　

这项实验研究考察了湖泊环境中的岩石风化。通过CO₂与水的相互作用，早期阶段发生矿物溶解。增强的风化促进了碳酸盐（CaCO₃和MgCO₃）的沉淀。岩石基质的粒度和类型主要控制着水的地球化学特征。橄榄岩风化有助于大气CO₂的减少。

岩石-水相互作用（rock-water interaction）是控制水化学的关键水文地球化学过程，包括溶解、沉淀、离子交换等。基性岩和超基性岩（如橄榄岩）富含钙镁硅酸盐，其风化可产生碱度，通过形成溶解无机碳（dissolved inorganic carbon, DIC）和碳酸盐矿物消耗大气CO₂，参与长期地质碳循环。然而，自然系统中风化速率受反应动力学、渗透率、裂缝结构等因素制约。以往实验研究多聚焦于短期工程碳封存，但超基性岩在湖环境中的风化及其金属行为研究较少。为此，研究人员设计批式实验，模拟马来西亚沙巴-砂拉越地区湖泊系统，评估黏土和橄榄岩在天然湖水中的风化强度，并探讨碳酸盐矿化与痕量金属吸附机制。

该研究选取砂拉越Bekanu的黏土（Sibuti组）和沙巴Kundasang的橄榄岩（蛇绿岩套），设置5个实验箱：T1（黏土）、T2（黏土+粗粒橄榄岩）、T3（黏土+细粒橄榄岩）、T4（粗细混合橄榄岩）和T5（对照湖水）。实验持续8周，开放大气，每周采集水样分析，实验结束后分析