酸性条件下の花崗岩の風化変質における黒雲母および斜長石の反応性とそれに及ぼすpHの影響
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概要
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To elucidate the influence of biotite and plagioclase on weathering alteration of granite under acidic conditions, artificial weathering experiment in a closed system was carried out using a granite and single crystals of annite (Fe rich end member of biotite), albite, microcline and quartz. A small plate specimen for each sample was treated with acidic solutions of various pH. Thermodynamic analysis of mineral-solution equilibria was done using pH-Eh diagram and stability diagram. Results of the analysis showed that albite and annite were more reactive than the other samples. Under neutral to slightly acidic conditions, reaction path trends of annite and albite were mainly concave and convex, respectively. At granite, the feature of albite appeared under near neutral condition, and that of annite came out under slightly acidic condition. The fact showed that dominant mineral depended on solution pH in the weathering alteration of granite where multiple reactions existed. Under neutral to slightly acidic conditions, pH-Eh characteristics were controlled by equilibrium of Fe^<2+> and Fe(OH)_3 at annite. At granite, pH increased remarkably due to plagioclase dissolution. Then the pH-Eh went away from equilibrium of Fe^<2+>-Fe(OH)_3, and reached the condition that Fe(OH)_3 were easily produced. The fact has a meaning that plagioclase dissolution played the background role in iron mineral formation, and supports the consideration by stability diagram that plagioclase had high reactivity under neutral to slightly acid conditions.
- 2009-10-25
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