Разделение солей NaCl и CaCl2 в водно-углекислотном глубинном флюиде

Исследована возможность изменения соотношения концентраций солей NaCl и CaCl₂ во флюидных фазах, образующихся в результате гетерогенизации флюида H2O–CO₂–NaCl–CaCl₂ при снижении P-T параметров. Хорошо известным экспериментальным фактом в отношении тройных систем H₂O–CO₂–NaCl и H₂O–CO₂–CaCl₂ является большая склонность системы H₂O–CO₂–CaCl₂ к расслоению на сосуществующие преимущественно водно-солевую и водно-углекислотную фазы по сравнению с аналогичной системой H₂O–CO2–NaCl. Этот экспериментальный факт может интерпретироваться как большее сродство NaCl к CO₂ по сравнению с CaCl₂. Использование недавно развитой численной термодинамической модели четверной флюидной системы H₂O–CO₂–NaCl–CaCl₂ позволило выявить геологически значимые следствия этого различия во взаимодействии NaCl и CaCl₂ с CO₂. Многоступенчатая гетерогенизация флюида H₂O–CO₂–NaCl–CaCl₂ при существенном снижении P-T параметров в конечном счете ведет к образованию водно-углекислотной флюидной фазы f2, солевой компонент которой существенно обогащен NaCl и обеднен CaCl₂ по сравнению с исходным флюидом. Образовывающаяся на каждой ступени гетерогенизации флюидная фаза f1 имеет преимущественно водно-солевой состав с соотношением мольных долей солей NaCl и CaCl₂, мало отличающийся от такового в исходном флюиде. Однако суммарная мольная доля соли в фазе f1, как правило, значительно превышает таковую в исходном флюиде. Плотность фазы f1 существенно превышает плотность фазы f2. В процессе многократного расслоения флюидной фазы f1 не происходит образования флюида с существенным обогащением CaCl₂ по сравнению с исходным соотношением мольных долей NaCl и CaCl₂. В то же время последовательное многократное расслоение фазы f2 ведет к обогащению NaCl ее солевой компоненты. При благоприятных условиях этот процесс может приводить к образованию флюида с практически чистой солью NaCl. Изменения солевого состава флюида H₂O–CO₂–NaCl–CaCl₂ рассмотрены в приложении к эволюции состава флюидов вдоль регрессивной ветви P-T тренда HP метаморфизма и сингранулитового метасоматоза в Лапландском гранулитовом поясе.