Система NaCl - H2O




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
         » » Система NaCl - H2O

Система NaCl - H2O

11.09.2017


Данные анализа флюидов из флюидных включений в гидротермальных минералах неизменно показывают, что преобладающими катионами являются Na+, Ca2+, K+ и Mg2+, а преобладающими анионами — Cl-, НСО3 и SO4в2-. Среди этих ионов Na+ и Cl- обычно наиболее распространенные, и многие свойства гидротермальных флюидов можно понять, расшифровав свойства растворов в системе NaCl — H2O. К счастью, эта система изучена достаточно обстоятельно. В работе Кивила показано, что кривая насыщенных растворов хлористого натрия непрерывна вплоть до точки плавления NaCl. Как видно на рис. 9.1, растворимость NaCl в воде в равновесии с паром возрастает от 26,4 вес. % при 25° С до 77 вес. % при 650° С. Было измерено давление пара этих насыщенных растворов. Между различными группами данных имеется существенное согласие.

В большей части гидротермальных систем общее давление возрастает с повышением температур более резко, чем давление пара растворов, насыщенных NaCl. Кипение гидротермальных растворов, насыщенных в отношении NaCl, происходит только в тех системах, в которых геотермический градиент превышает приблизительно 150° С/км, или там, где давление пара гидротермальных растворов повышено за счет растворенных газов.
Флюидные включения, содержащие кубики NaCl, довольно обычны. Однако эти кубики при нагревании растворяются обычно до того, как достигается температура заполнения включений, и это служит указанием на то, что гидротермальные растворы во время рудоотложения обычно не насыщены в отношении NaCl. Давление пара ненасыщенных растворов выше, чем насыщенных при той же температуре. Ниже критической температуры воды (374,1° С) давление пара с уменьшением концентрации возрастает, стремясь к давлению пара воды при той же температуре. Выше 374° С давление пара возрастает с уменьшением концентрации NaCl вплоть до максимального значения, которое лежит на критической кривой системы NaCl — H2O.

Эти соотношения показаны на рис. 9.3 и 9.4, которые взяты из работы. Давление вдоль критической кривой выше 400° С отложено на рис. 9.5 вместе с данными Таттла и Боуэна по соотношению между давлением и температурой котектического (тройного) минимума в системе альбит — ортоклаз — кварц. Ниже приблизительно 700° С давление пара воды в равновесии с расплавом гранитного состава меньше, чем давление вдоль критической кривой системы NaCl — H2O. Поэтому простые смеси NaCl — H2O, отделяющиеся от такой магмы ниже 700° С, должны представлять собой однофазные флюиды. Такие же смеси, отделяющиеся при температуре выше 700° С, вполне могли быть двухфазными флюидами. В таких
двухфазных флюидах концентрация NaCl во флюиде с более низкой плотностью могла быть значительно меньшей, чем в парном с ним флюиде более высокой плотности. Поведение двухфазных флюидов в системе NaCl — H2O при охлаждении зависит от вариаций давления и температуры в ходе их возрастания, а также от составов и относительной пропорции исходной паровой и жидкой фаз. Если и давление, и температура падают линейно в направлении поверхностного давления в 1 атм и поверхностной температуры в 100°С, в этом случае двухфазные флюиды при охлаждении будут стремиться к гомогенизации. История охлаждения флюидов для частных случаев может быть разработана на основе данных, представленных на рис. 9.3 и 9.4.

При обсуждении изменений фазовых соотношений в гидротермальных растворах при охлаждении влиянием других растворенных веществ, кроме NaCl1 можно пренебрегать с уверенностью только в редких случаях. Успокаивает то, что, как установлено, система KCl — H2O очень похожа на систему NaCl — H2O и что малые добавки KCl к NaCl в гидротермальных растворах способствуют только некоторому снижению давления вдоль границы жидкость — пар — соль. Представляется почти несомненным, что добавки малых количеств CaCl2 и MgCl2 оказывают такое же малое влияние. При высоких концентрациях CaCl2 и MgCl2 могут возникнуть осложнения в связи с образованием гидратов CaCl2 и MgCl2 и гидратированных двойных солей; однако, к счастью, область составов, в которой эти соли появляются, лежит за пределами составов обычных гидротермальных растворов.