基于不确定热力学参数的碳酸盐-黏土反应对沉积盆地CO2生成的量化
地球物理
2022-10-31 v1 应用统计
摘要
我们开发了一个方法学框架和数学公式，用于估算大规模地下系统中由碳酸盐-黏土反应(CCR)生成的CO2量的相关不确定性，以辅助刻画该地球化学过程的主要特征。我们的方法将一维压实模型(提供孔隙度、温度和压力沿垂直方向的演化动态)与能够量化由矿物和孔隙水相互作用产生的CO2分压的化学模型相耦合。我们提出的建模框架允许(i)估算气体源所在的深度，以及(ii)基于盆地形成过程中所涉及沉积物的矿物学量化生成的CO2量。本研究一个独特的目标是量化影响化学平衡常数的不确定性传播到模型输出(即CO2通量)的方式。这些参数在我们的建模方法中被视为关键的不确定性来源，因为与深埋深度相关的温度和压力分布通常超出了常用地球化学数据库和典型地球化学软件的有效范围。我们还分析了沉积物中原生相相对丰度对CCR过程激活的影响。作为测试平台，我们考虑了一个计算研究，其中压力和温度条件代表了真实沉积地层中观测到的条件。我们的结果有助于对以下方面进行概率评估：(i)在沉积系统中CCR导致CO2生成的特征压力和温度，(ii)可与CCR过程相关的CO2生成率的数量级。
引用
@article{arxiv.2210.16119,
title = {Quantification of CO2 generation in sedimentary basins through Carbonate Clays Reactions with uncertain thermodynamic parameters},
author = {Giulia Ceriotti and Giovanni M Porta and Claudio Geloni and Matilde Dalla Rosa and Alberto Guadagnini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.16119},
year = {2022}
}