《高温高压下CO2-H2O-NaCl水溶液的P-V-T-x性质研究》PDF下载

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  • 作  者:胡庆成,赵海文著
  • 出 版 社:武汉:中国地质大学出版社
  • 出版年份:2018
  • ISBN:9787562543688
  • 页数:144 页
图书介绍:CO2-H2O-NaCl,作为自然界很多含水流体体系的典型代表,是人们一直关注和研究的体系。本著作以CO2-H2O-NaCl体系为例,探讨其P-V-T-x(压力-体积-温度-组成)性质,进而总结研究含水流体性质的基本方法和思路。CO2-H2O-NaCl体系的P-V-T-x数据是人们探讨包含CO2、H2O和NaCl等组分的地质流体与成岩成矿及CO2地质封存等重要问题所必不可少的。然而,国内外有关这方面的实验数据匮乏,在273~473K、40MPa以上的范围为空白。这限制了人们对该体系性质的充分认识。作者运用新开发的透明管式高压腔(HPOC)技术研究温度、压力和组成条件分别为273.15~573.15 K、10~120 MPa、xCO2=0~近饱和及mNaCl=0~5 mol/kg (M)下CO2-H2O-NaCl体系的P-V-T-x性质(包括相平衡性质),在获取可靠数据弥补前人相关数据空白的基础上,详细刻画了该体系的密度/体积性质;根据实验数据,改进发展了具有更强可靠性的经验模型;通过开展该体系的Raman光谱测量,初步探讨了体系的宏观行为在分子水平上的解释;计算流体包裹体研究有关的等容

1国内外研究现状 1

1.1 CO2-H2O-NaCl体系P-V-T-x国内外研究现状 2

1.1.1 CO2、H2O和NaCl一元体系 3

1.1.2 CO2-H2 O-NaCl体系的二元体系 9

1.1.3 CO2-H2 O-NaCl三元体系 19

1.1.4 国内外研究存在的问题和不足 22

1.2 研究方案 24

1.3 本章小结 25

2研究方法 26

2.1 国内外常见的流体P-V-T-x性质研究方法介绍 26

2.1.1 恒体积压力计(CVP) 27

2.1.2 变体积压力计(VVP) 29

2.1.3 液压称重技术(HWT) 31

2.1.4 摇管型密度计(VTD) 31

2.1.5 合成流体包裹体技术(SFI) 33

2.1.6 方法的优劣性评价 34

2.2 本研究新设计的测量方法介绍 34

2.2.1 方法设计 34

2.2.2 优越性 36

2.3 本章小结 38

3实验设计 39

3.1 CO2-H2O-NaCl样品的制备 39

3.1.1 实验所需的试剂、材料 39

3.1.2 制样原理及方法 39

3.1.3 实验所需样品 43

3.2 CO2-H2O-NaCl样品的测试流程 44

3.3 原始数据的处理方法 46

3.3.1 样品组成相关的数据处理方法 46

3.3.2 Raman光谱原始数据处理方法 47

3.3.3 体积性质相关的数据处理 47

3.4 本章小结 48

4实验结果及讨论 49

4.1 原始数据的处理结果 49

4.1.1 CO2-H2O体系P-T-x实验结果 49

4.1.2 CO2-H2O体系P-V-T-x实验结果 51

4.1.3 CO2-NaCl-H2O三元体系P-V-T-x实验结果 53

4.2 与前人数据的对比分析 65

4.2.1 CO2-H2O体系P-T-x数据对比 65

4.2.2 CO2-H2O体系P-V-T-x数据对比 65

4.2.3 CO2-H2O-NaCl体系P-V-T-x数据对比 73

4.3 数据的拟合与模型的建立 78

4.3.1 前人模型的优劣性对比评价 78

4.3.2 基于本实验数据的模型的建立 84

4.4 本章小结 91

5CO2-H2 O-NaCl体系的理论认识 92

5.1 前人的热力学模型理论背景 92

5.2 基于Raman光谱分析的理论探讨 94

5.2.1 CO2-H2O-NaCl体系的定性研究概述 94

5.2.2 本著作基于Raman定性分析探讨 97

5.3 本章小结 109

6地质应用 110

6.1 流体包裹体应用 110

6.1.1 流体包裹体等容线计算 110

6.1.2 流体包裹体物理化学参数计算实例 112

6.2 成矿流体演化与成矿应用 115

6.2.1 斑岩-浅成低温热液型Cu-Au矿流体性质与演化方式 115

6.2.2 CO2对成矿流体性质与演化方式影响的讨论 118

6.3 CO2地质封存应用 121

6.4 本章小结 128

7结论与展望 129

参考文献 131