Chemical Modeling of Nesquehonite Solubility in Li+Na+K+NH_4+Mg+Cl+H_2O System with a Speciation-based Approach

A chemical model,based on Pitzer activity coefficient model,is developed with a speciation approach to describe the solubility and chemistry of nesquehonite in concentrated chloride solutions.The chemical equilibrium constants for nesquehonite and aqueous species,i.e.0 3 MgCO,3 MgHCO,and MgOH +,are precisely calculated as a function of temperature according to the Van't Hoff equation by use of standard Gibbs free energy,standard formation enthalpy and heat capacity.The most recent solubility data are regressed to obtain new Pitzer parameters with good agreement.The predictive ability of the new model is improved significantly in comparison with previous models.The behavior of speciation chemistry for nesquehonite in various chloride media is explained through this modeling work on the basis of the 2 3 Mg /CO bearing species distribution,activity coefficient and pH changes.

集宁群和迁西群麻粒岩相变质流体的特征和成因

矿物中流体包裹体研究和脱水反应热力学计算结果表明,集宁群和迁西群麻粒岩相变质峰期流体均富碳质,x(CO2 +CH4)一般为 70 %～ 80 %,x(H2 O)≈ 10 %～ 2 0 %,密度一般为1.0～ 1.1g/cm3。集宁群中变质流体的成分和H2 O活度在空间上分布不均匀,明显受岩性控制。富铝片麻岩、黑云紫苏片麻岩和基性麻粒岩中αH2 O值分别为 0.10～ 0.2 0、0.2 0～ 0.4 0和 0.4 0～0.6 0,表明其非外源成因,未曾在岩石中均匀渗透,而可能与进变质过程原岩中普遍存在的有机质氧化和各种脱挥发分反应有关,其富碳质还与H2 O相对易于逸散有关。迁西群变质峰期流体成分在空间上分布均匀,不受岩性控制,在太平寨等地区上述 3类岩石中αH2 O值主要都在 0.13～ 0.2 5之间,XH2 O为 0.1～ 0.2,反映流体似为外源成因,并确曾在岩石中均匀渗透。本区存在幔源基性岩浆底侵的地质条件,这种富碳质流体可能与它们结晶时析出的CO2 流上升有关。

花岗岩研究的反思

花岗岩是地壳生长、发展以及再循环的地质见证,是地质科学中壳-幔相互作用研究的一个重要课题,同时也是流体与固体地球化学相互作用领域的研究前沿。近二百年来,有关花岗岩的研究经久不衰,大致可分为4个阶段。(1)混合花岗岩派与岩浆花岗岩派的论争,代表花岗岩成因研究开始进入理性认识阶段。一派以变质作用条件下地壳重熔的地质观察为基础,另一派以简单的玄武岩浆分异为依据,而展开论争。(2)地壳重熔实验阶段。以地壳岩石为源岩的热力学实验的开展,是花岗岩热力学研究的开始。(3)随着重熔实验的全面开展,包括了微量元素及同位素的研究,促使热力学熔融体系在花岗岩成因研究上进入全面应用阶段,使地质上的共生组合法则得以与热力学接轨。同时由于微量元素应用于花岗岩,它的多元机理(multiple stage mechanism)进一步确立,为动态研究的开展打下了一定的基础。(4)花岗岩成因与大地构造结合阶段,属于近代花岗岩研究的范畴,代表着花岗岩体系与动态地质演化过程的接轨,并开始建立一个地质实际的观察模式,为进一步向动力理论发展做好准备。为此,对花岗岩研究发展过程中出现的几个问题,如平衡热力学的应用,流体在花岗岩中的重要性,花岗岩成因与大地构造的结合以及热在长期的演化过程中的变化等问题进行了讨论。