SOLUBILITY PRODUCT CONSTANTS FOR NATURAL DOLOMITE (0-200°C) THROUGH A GROUNDWATER-BASED APPROACH USING THE USGS PRODUCED WATER DATABASE
Notice bibliographique
Résumé
The calculation of a reliable temperature dependent dolomite solubility product constant (Ksp°−dol) has been the subject of much research over the last 70 years. This study evaluates log10(aCa2+/aMg2+) using PHREEQC (Pitzer approach) for a screened subset (n=11,480) of formation waters in the U.S. Geological Survey National Produced Waters Geochemical Database V2 (PWGD), an extensive inventory of 165,960 formational waters from a range of sedimentary lithologies in North America up to 6.6 km depth (Blondes and others, 2016). Through extensive ground-truthing against datasets sourced from Texas Gulf Coast basin and the Mississippi Salt Dome basin we establish that both the geochemical data from the PWGD and a new geothermal model of the US that is used to determine temperatures at-formation-depth to be reliable data sources. The vast majority (at least 90%) of PWGD samples have log10(aCa2+/aMg2+)-temperature values that are interpreted to be indicative of calcite-dolomite equilibrium and controlled by bulk mineral equilibria rather than Mg-calcite surface phases. Using statistical models with different parameterizations (different Maier-Kelly formulas, mixed-effects models with various random effects and linear models) log10(aCa2+/aMg2+) values (outcome variable) are regressed against temperature (fixed effect) calculating Ksp°−dol between 0-200°C using the well constrained calcite solubility product (Ksp°−cal). Local effects that modify log10(aCa2+/aMg2+) values are evaluated through the addition of random effects to the mixed model which improves the statistical reliability of the Ksp°−dol estimate and enables the determination of Ksp°−dol for local dolomite phases. The nature of these local effects is open to interpretation, but we suggest the primary influence on log10(aCa2+/aMg2+) values is the stoichiometry of the equilibrium dolomite phase within individual fields that systematically modifies log10(aCa2+/aMg2+) values. We discount the influence on log10(aCa2+/aMg2+) values from the ionic strength of the solution, the equilibration with anhydrite and chlorite group minerals, the illitization of smectite and albitization of feldspar. For the dolomite solubility equation; CaMg(CO3)2 (s) ↔ Ca2+(aq)+ Mg2+(aq) + 2CO3(2-)(aq) (1)the mixed-effects model chosen as most representative yields a pKsp°−dol (log10Ksp°−dol); pK(sp-dol)= 1.47545×10^1 - 6.24959×10^-2∙T(K) - 3.99350×10^3∙1/T(K) (2)At 25°C pKsp°−dol = -17.27±0.35, which is close to prior estimates including the most recent experimental value reported by B´en´ezeth and others, 2018 (pKsp°−dol = -17.19±0.3). This validates this study’s approach and enables conclusions to be drawn via a meta-analysis of a contaminated, though expansive dataset.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».