简单体系水溶液包裹体pH和Eh的计算

• 作者: 刘斌
• 来源期刊: 岩石学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 离子反应热力学特征 4种类型离子反应 简单体系水溶液包裹体 pH和Eh计算公式
• 年，卷（期）: 2011,（5）
• 所属期刊栏目: 地质流体与流体包裹体专辑
• 页码范围: 1533-1542
• 分类号: P599
• 语种: 中文

摘要

流体包裹体pH和Eh参数的计算一直处于探索阶段.已经发表的计算公式,由于缺少高压(＞1bar)环境下化学组分反应平衡常数,常常利用常压(1大气压)下化学组分反应平衡常数代替而推导出的,对于大多数自然界捕获的包裹体,不可避免地产生较大计算误差.根据水溶液包裹体中离子反应热力学特征,结合前人推导的计算公式,我们分别建立简单体系水溶液包裹体pH和Eh计算公式.由于利用较高压(＞1bar)化学反应平衡常数,基本上解决不同条件下、特别在较高温度、压力下捕获的水溶液包裹体pH和Eh的计算难题.4种简单体系水溶液包裹体pH计算公式:①H2O包裹体:pH=1/2pKw②CO2-H2O包裹体:[H+]3-(mco2ka,1+Kw)·[H+]-2mco2Ka,1Ka,2=0 ③NaCl-H2O包裹体:[H+]2=Kw/1+ (√mNaCl·KNaCl)/KHCl ④CO2-H2O-NaCl包裹体:[H+]3+[H+]2-(mco2·Ka,1+Kw)·[H+]-2mco2·Ka,1·Ka,2-Kw/1+(√mNaCl·KNaCl)/KHCl =0 计算数值精度分析表明:CO2-H2O和NaCl-H2O包裹体的pH值按照公式计算,相同或接近于实际测定的天然酸雨、海水pH数值范围.CO2-H2O-NaCl包裹体与Crerar(1978)公式计算误差不超过10%.4种简单体系水溶液包裹体Eh的计算,引用Ryzhenko and Bryzgalin(1984)年推导的Eh公式.文中列举了3个实例,详细叙述不同类型包裹体捕获温度、压力下pH和Eh计算过程.自然界中水溶液包裹体成分十分复杂,本文涉及的只是自然界几种简单体系水溶液包裹体,给出的pH和Eh公式只对特定组分组合反应平衡条件有效,它不适合另外一种组分组合平衡条件下的关系,因此使用时务必注意平衡的组分组合条件.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘斌	同济大学地下建筑与工程系	44	592	12.0	23.0