Термодинамическая модель системы h2o–licl–nacl для исследования флюидных включений: расчёт по уравнениям питцера
- Авторы: Мисюра М.А.1, Бушмин С.А.1, Александрович О.В.1, Мамыкина М.Е.1, Савва Е.В.1
-
Учреждения:
- Институт геологии и геохронологии докембрия Российской Академии наук
- Выпуск: Том 519, № 1 (2024)
- Страницы: 436-444
- Раздел: ГЕОХИМИЯ
- Статья получена: 06.03.2025
- Статья одобрена: 06.03.2025
- Статья опубликована: 20.12.2024
- URL: https://journals.rcsi.science/2686-7397/article/view/282593
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2686739724110076
- ID: 282593
Цитировать
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 (LiCl·5H2O + + NaCl·2H2O + NaCl) и ( 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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Акопов E.K. Политерма растворимости тройной системы LiCl–NaCl–H2О // Журнал прикладной химии. 1963. Т. 36. С. 1916−1919.
- 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
