Термодинамическая модель флюидной системы H₂O–CO₂–NaCl–CaCl₂ при P-T параметрах средней и нижней коры

На основе полученных ранее уравнений состояния тройных систем H₂O–CO₂–CaCl₂ и H₂O–CO₂–NaCl выведено уравнение состояния четверной системы H₂O–CO₂–NaCl–CaCl₂, выраженное в терминах избыточной свободной энергии Гиббса. Построена соответствующая численная термодинамическая модель. Основная часть численных параметров модели совпадает с соответствующими параметрами тройных систем. Параметр взаимодействия NaCl–CaCl₂ был получен из экспериментального ликвидуса смеси солей. Аналогично термодинамическим моделям для H₂O–CO₂–CaCl₂ и H₂O–CO₂–NaCl область применимости модели: 1–20 кбар и 500–1400°C. Модель позволяет предсказывать физико-химические свойства флюида, принимающего участие в большинстве процессов глубинного петрогенеза: фазовое состояние системы (гомогенный или многофазный флюид, наличие или отсутствие твердых солей), химические активности компонентов, плотности флюидных фаз и концентрации компонентов в сосуществующих фазах. С помощью модели подробно исследовано фазовое состояние и активность воды на сечениях H₂O–CO₂–соль при изменении отношения \({{{{x}_{{{\text{NaCl}}}}}} \mathord{\left/
{\vphantom {{{{x}_{{{\text{NaCl}}}}}} {({{x}_{{{\text{NaCl}}}}} + {{x}_{{{\text{CaC}}{{{\text{l}}}_{{\text{2}}}}}}})}}} \right.} {({{x}_{{{\text{NaCl}}}}} + {{x}_{{{\text{CaC}}{{{\text{l}}}_{{\text{2}}}}}}})}}.\) Исследованы изменения состава и плотности сосуществующих флюидных фаз при постоянной активности воды и изменении полного состава системы. Получен набор фазовых диаграмм на сечениях H₂O–NaCl–CaCl₂ при изменении мольной доли CO₂. Выявлена зависимость от давления для максимальной активности воды в области сосуществования несмесимых флюидных фаз при различном солевом составе системы. Термодинамическое поведение системы со смешанным составом соли в значительной степени отличается от поведения систем с одним солевым компонентом вследствие снятия ограничений, вытекающих из меньшего числа компонентов в тройной системе.