气体（CH<SUB>4、H₂S、CO₂等）在水溶液中的溶解度模型

详细信息   

• 责任者：段振豪^c中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院地球深部重点实验室^d1959^f研究员 ; 卫清
• 刊名：地质学报
• 出版年：2011
• 卷期：85^b7
• 关键词：气体 ; 水溶液 ; 溶解度20^a成矿流体 ; 天然气水合物 ; 甲烷 ; 数学模型 ; 实验研究 ; 二氧化碳 ; 硫化氢
• 页码：1079～1093
• 索书号：P206.3/141
• 图表：^c表6参53插图
• 分类号：0300
• 文摘期号：2012/01/a

摘要

该文介绍一个通过状态方程和特定粒子相互作用理论建立起来的气体在水溶液中的溶解度模型，用以计算气体（CH<sub>4sub>、H<sub>2sub>S、CO<sub>2sub>）在纯水和含盐水溶液中的溶解度、流体包裹体的均一条件、成矿热液沸腾、流体不混溶性、水合物形成条件、CO<sub>2sub>地质储藏量等。该模型不仅重现了上百套实验数据（约8 000多个数据点），而且具有很强的外延能力。因此适用宽广的温度、压力和盐度范围，而且精度高、形式简洁。由于使用状态方程和特定粒子相互作用理论相结合的方法，这一模型在无需实验数据的情况下能够拓展到诸如海水和地下热卤水等更为复杂的体系。该模型在国际上得到日益广泛的应用，已被许多国家的同行用以多方面的研究工作，如计算CH<sub>4sub>、H<sub>2sub>S和CO<sub>2sub>气体在水、卤水和海水等天然水溶液不同温度、压力和盐度条件下的溶解度（即水溶液中最大允许的气体含量），分析矿物流体包裹体的PVTX条件（根据包裹体中气体的总含量和均一温度，用该模型就会很方便得到均一化压力，在此基础上还可以进一步通过状态方程得到密度和等容线）、计算成矿流体的不混溶性或沸腾点、计算CO<sub>2sub>地质储藏量、实验校正等方面。