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橄榄石加热产生氢气和甲烷成因机制概况表
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| 机制类型 | 气体来源 | 关键化学/物理过程 | 典型温度区间 | 关键驱动因素 |
|---|---|---|---|---|
| 晶格氧化脱氢 | 晶格中的羟基 (-OH) | 2Fe²⁺ + 2OH⁻ → 2Fe³⁺ + 2O²⁻ + H₂↑ | 600–1000°C | 橄榄石中的二价铁 (Fe²⁺) 充当还原剂 |
| 流体包裹体释放 | 原生深部流体包裹体 | 高温导致矿物微裂隙发育，包裹体压力增加发生微爆裂 | 400–900°C | 捕获自地幔的深部 C-H-O 流体 |
| 原位无机合成 (FTT) | 内部 CO₂ 与 H₂ 反应 | CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H₂O（费托-托普施型合成，伴随H₂生成或消耗） | 400–700°C | 橄榄石表面或裂隙中的 Fe、Ni 金属微粒催化 |
| 原子态杂质迁移 | 晶格间隙碳 (C) 与氢 (H) | 溶解在晶格中的单原子 C、H 随热梯度向表面扩散并复合 | >800°C | 矿物内部的热扩散系数与晶格缺陷 |
| 微量含碳矿物分解 | 碳酸盐微包裹体 | 微量的菱铁矿或方解石分解产生 CO₂ 后被还原 | 500–800°C | 矿物生长过程中夹杂的微量杂质相 |
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