水热体系中Na2SO4/K2SO4溶解度的热力学计算

• 作者: 张为 周丽 唐红峰 李和平 王力
• 来源期刊: 地球科学进展
• 关键词: 硫酸盐流体包裹体 溶解度 热力学计算 Pitzer模型
• 年，卷（期）: 2021,（null）
• 所属期刊栏目: 青年论坛
• 页码范围: 414-423
• 页数: 9页
• 分类号: P592,P595
• 语种: 中文
• DOI: 10. 11867/j. issn. 1001-8166. 2019. 04. 0414.

摘要

硫酸盐流体是自然界中的常见热液，其盐度可以为成矿流体演化、成矿元素的迁移富集和矿床类型的划分等提供重要信息。但是现有文献报道的Na2SO4和K2SO4溶解度多是在饱和蒸气压条件或超临界条件下，而对于低温成矿热液体系的实验研究较少。热力学计算是研究流体性质的重要手段，特别是在实验结果较少的温压范围内起着重要作用，但是利用热力学模型来计算硫酸盐溶解度的工作却少有开展。使用 Pitzer模型，利用 Na2SO4和 K2SO4溶液高温高压条件下的密度数据，使用非线性最小二乘法拟合，获得了压力对Na2SO4和K2SO4的活度系数及其溶解过程中的标准偏摩尔体积影响的模型参数，评价了压力对其活度系数和标准偏摩尔体积的影响。结合文献中饱和蒸气压下的相关参数，构建了温度范围为0~250℃，压力范围为0.1~40.0 MPa，Na2SO4和K2SO4溶解度的热力学计算模型。模型计算结果与文献数据吻合较好。计算结果还显示，压力对Na2SO4 和K2SO4的平均活度系数和溶度积都有正向的促进作用，但是由于平均活度系数随压力的变化更大，导致Na2SO4和K2SO4的溶解度随压力的增大而降低，并且随着温度的升高这种降低的程度变得更大。