Реакционные пути и массоперенос в ходе гидротермального изменения пород




Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Реакционные пути и массоперенос в ходе гидротермального изменения пород

Реакционные пути и массоперенос в ходе гидротермального изменения пород

07.09.2017


Изменения состава многокомпонентного раствора, взаимодействующего с породой, сложны; это видно и на простом примере, описываемом ниже, и на более сложных примерах. Результаты зависят от исходного состава породы и раствора и от способа их взаимодействия.
Рассмотрим флюид состава А, насыщенный относительно пирофиллита и кварца, в системе K2O — Na2O — Al2O3 — SiO2 — H2O — HCl (рис. 5.5,г). Этот идеализированный флюид содержит по 1m NaCl и KCl и 0,1m HCl (в этом примере допускается полная диссоциация HCl). Изменение состава флюида в ходе реакции с «породой» из калиевого полевого шпата и альбита зависит от количественного соотношения этих двух разрушающихся полевых шпатов и от природы формирующихся твердых фаз и растворенных форм. Допуская, что полевые шпаты реагируют в пропорции их относительного содержания в породе, что вновь образующиеся фазы равновесны с флюидом и что реакции во флюиде очень быстрые по сравнению с реакциями в твердом веществе, можно показать пути изменения состава флюида для двух пород, в одной из которых содержатся равные молярные доли калиевого полевого шпата и альбита (случай I, путь AB), а в другой — калиевого полевого шпата вдвое больше, чем альбита (случай II, путь AB").

При составе флюида, достигшем границы с калиевой слюдой, необходимо принять дополнительные допущения. Если пирофиллит, сформированный на реакционном пути AB или AB", остается в системе и продолжает реагировать с флюидом, то изменение состава флюида происходит вдоль границы калиевая слюда — пирофиллит по направлению к точке В', и весь калий, высвобожденный при разложении калиевого полевого шпата, расходуется на превращение пирофиллита в мусковит. В случае I состав достигает точки В', где весь пирофиллит оказывается израсходованным, после чего движется к точкам D и затем Е, где флюид равновесен с обоими полевыми шпатами. С другой стороны, если исходный пирофиллит остается, но флюид реагирует только со свежей породой, образуя калиевую слюду, то путь изменения состава раствора входит в поле калиевой слюды и следует линии ABCDE. Для случая II аналогичный путь проходит по линии AB"С"Е. Для различных «пород» или различных процессов взаимодействия с твердой фазой возможны многочисленные другие пути изменения состава флюида.
Количественный метод моделирования обменных реакций между гидротермальными флюидами и вмещающей породой с использованием обычных расчетов на ЭВМ разработан Хелгесоном. Если имеется достаточно термодинамических данных и сделаны соответствующие исходные допущения, то расчет может дать полный путь изменения состава флюида и полный количественный набор разрушившихся и вновь образованных твердых фаз. Одна из удобных переменных для прослеживания хода гидротермального изменения пород — это pH раствора, который обычно возрастает по мере того, как кислотные растворы нейтрализуются вмещающей породой. ЭВМ, если можно так выразиться, «титрует» вмещающую породу гидротермальным флюидом, а результаты «титрования» зависят от допущений, принятых об условиях протекания процесса.