Термодинамическая модель системы h2o–licl–nacl для исследования флюидных включений: расчёт по уравнениям питцера

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предложена термодинамическая модель тройной флюидной системы H2O–LiCl–NaCl в диапазоне температур от –77 до +300°С, включающая низкотемпературные фазовые переходы продуктов замораживания водно-солевых включений. Модель основана на уравнениях Питцера с использованием новых параметров взаимодействия Na, Cl и соответствующих им констант равновесия реакций c участием твёрдых и жидкой фаз. Модель позволяет на основании данных микротермометрии флюидных включений (Т фазовых переходов при нагревании после замораживания) определять концентрации солей. Характеристики (Т, мас. % LiCl и NaCl) тройных точек с твёрдыми фазами эвтектики E'' (лёд + LiCl·5H2O + NaCl·2H2O), перитектик P1''(LiCl·5H2O + + NaCl·2H2O + NaCl) и P2''( LiCl·5H2O + LiCl·3H2O + NaCl) и котектические, перитектические кривые, разделяющие фазовые поля (лёд + L, NaCl·2H2O + L, NaCl + L), а также, изотермы растворимости льда, гидрогалита и галита, рассчитанные на основе модели, показали хорошую сходимость с экспериментальными данными. В качестве примера применения модели к природному объекту определены содержания солей в литийсодержащих включениях рассолов кварцевых жил поздних генераций района Большие Кейвы Фенноскандинавского щита.

Об авторах

М. А. Мисюра

Институт геологии и геохронологии докембрия Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: max.misyura94@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

С. А. Бушмин

Институт геологии и геохронологии докембрия Российской Академии наук

Email: s.a.bushmin@ipgg.ru
Россия, Санкт-Петербург

О. В. Александрович

Институт геологии и геохронологии докембрия Российской Академии наук

Email: max.misyura94@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

М. Е. Мамыкина

Институт геологии и геохронологии докембрия Российской Академии наук

Email: max.misyura94@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

Е. В. Савва

Институт геологии и геохронологии докембрия Российской Академии наук

Email: max.misyura94@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Bushmin S.A., Vapnik Y.A, Ivanov M.V., et al. Properties of fluids during metasomatic alteration of metamorphic rocks under P–T conditions of the middle crust: An example from the Bolshie Keivy region, Belomorian-Lapland orogen, Fennoscandian Shield // Petrology. 2024. V. 32. № 4. P. 478–501.
  2. Dubois M., Monnin C., Castelain T., et al. Investigation of the LiCl–NaCl–H2О system: A synthetic fluid inclusion study and thermodynamic modeling from –50° to +100°C and up to 12 mol/kg // Economic Geology. 2010. V. 105. № 2. P. 329–338.
  3. Steele-MacInnis M., Ridley J., Lecumberri-Sanchez P., et al. Application of low-temperature microthermometric data for interpreting multicomponent fluid inclusion compositions // Earth-Science Reviews. 2016. V. 159. P. 14–35.
  4. Pitzer K.S. Ion interaction approach: Theory and data correlation // Activity coefficients in electrolyte solutions. Ed. K.S. Pitzer. CRC Press. 1991. Р. 75−153.
  5. Monnin C., Dubois M., Papaiconomou N., et al. Thermodynamics of the H2O+LiCl system // Journal of Chemical Engineering Data. 2002. V. 47. P. 1331−1336.
  6. Toner J.D., Catling D.C. A low-temperature thermodynamic model for the Na-K-Ca-Mg-Cl system incorporating new experimental heat capacities in KCl, MgCl2 and CaCl2 solutions // J. Chem. Eng. Data. 2017. V. 62. № 3. P. 995–1010.
  7. Møller N. The prediction of mineral solubilities in natural waters: A chemical equilibrium model for the Na-K-Ca-Cl-SO4-H2O system, to high temperature and concentration // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1988. V. 52. P. 821−837.
  8. Holmes H.F., Mesmer R.E. Thermodynamic properties of aqueous solutions of the alkali metal chlorides to 250°C // Journal of Physical Chemistry. 1983. V. 87. P. 1242−1255.
  9. Акопов E.K. Политерма растворимости тройной системы LiCl–NaCl–H2О // Журнал прикладной химии. 1963. Т. 36. С. 1916−1919.
  10. Harlaux M., Mercadier J., Bonzi W.M-E., et al. Geochemical signature of magmatic-hydrothermal fluids exsolved from the Beauvoir rare-metal granite (Massif Central, France): Insights from LA-ICPMS analysis of primary fluid Inclusions // Geofluids. 2017. V. 2017. Article ID 1925817. 25 pages.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2024