李中平
fO₂ < IW”描述的是一种高度还原的地球化学环境。
2025-10-28 10:04
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氧逸度 (fO₂):这是衡量系统中有效氧分压的指标。它量化了氧化状态或氧气的可获得性,是控制矿物稳定性、元素(尤其是变价元素如Fe、C、S)赋存形态以及高温环境(如行星内部和岩浆)中地球化学反应结果的关键参数。

IW缓冲剂 (铁-方铁矿缓冲剂):矿物缓冲剂是由矿物组成的组合,能够稳定其周围环境的氧逸度。IW缓冲剂由金属铁(Fe)与方铁矿(FeO,一种非化学计量的氧化亚铁)之间的平衡反应定义:

Fe(金属) + ½ O₂ ⇌ FeO(方铁矿)

当该反应达到平衡时,系统的fO₂即被固定在特定温度和压力下IW缓冲剂所对应的数值。

fO₂ < IW:如果一个系统的fO₂低于IW缓冲剂的值,则意味着该环境比Fe-FeO平衡所维持的条件更具还原性。在这种环境中:

元素倾向于以较低的氧化态存在(例如,Fe²⁺,甚至Fe⁰金属,而不是Fe³⁺)。

有利于金属铁、碳化物或甲烷(CH₄)等还原相的稳定,而不是氧化物或二氧化碳(CO₂)。

这种条件常见于类地行星内部、早期太阳星云或某些类型的岩浆系统中。

总而言之,“fO₂ < IW”描述的是一种高度还原的地球化学环境。

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