定量化石英H制造技术

本发明专利技术公开了一种定量化石英H

【技术实现步骤摘要】
定量化石英H2O-CO2-NaCl体系水热流体成矿过程的理论模型及方法
本专利技术涉及矿床地球化学与计算地球化学交叉
，特别是涉及一种定量化石英H2O-CO2-NaCl体系水热流体成矿过程的理论模型及方法。
技术介绍
经查证，目前关于成矿领域的方法类专利仅限于成矿靶区圈定、成矿岩相带定位、成矿年代预测、成矿深度估算、成矿时空定位、成矿单元划分、成矿空间建模、成矿模式构建、成矿潜力计算等方面(CN104865613B、CN102243628A、CN110187387A、CN105785466A、CN110060173A、CN107211585B、CN108573206A、CN108181669A、CN107765323A、CN109540929A、CN109270589B、CN107782878A)。涉及成矿流体或矿床成因方面的的方法专利也仅有6例，其揭示的主要为斑岩型矿床成矿流体氧化还原性质的判别(CN107655915B)及铀矿床成矿模式条件或成因等(CN107576996A、CN109752443A、CN111044599A、CN109752443A、CN106324700B)。由此可见，上述现有技术对于成矿流体的研究主要为获得不同成矿阶段流体的物理化学性质，尚缺乏涉及流体定量动态演化乃至成矿的理论模型及方法，因此，如何能创设一种新的流体定量动态演化乃至成矿的理论模型及方法，实属当前重要研发课题之一。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种定量化石英H2O-CO2-NaCl体系水热流体成矿过程的理论模型及方法，可定量评价成矿流体动态演化乃至成矿的过程。为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了一种定量化石英H2O-CO2-NaCl体系水热流体成矿过程的理论模型，所述理论模型用于研究不同成分成矿流体在矿区流体温度压力范围内的相边界曲线、石英等溶解度曲线、石英等溶解度曲线域边界曲线，包括：H2O-CO2-NaCl体系相边界计算模块，用于计算获得固定流体成分及指定温度下相边界上某一点的温度压力坐标(T,P)，并以选定温度间隔重复本计算模块，得到一系列的在矿区成矿流体温度压力范围内的温度压力坐标，此即为液相与气液混合相边界曲线；H2O-CO2-NaCl体系石英等溶解度计算模块，用于计算获得固定流体成分及指定石英溶解度时某一温度的温度压力坐标(T,P)，并以选定温度间隔重复本计算模块，得到一系列的在矿区成矿流体温度压力范围内的温度压力坐标，此即为石英等溶解度曲线；H2O-CO2-NaCl体系石英等溶解度曲线域边界计算模块，用于获得固定流体成分条件下石英等溶解度曲线域边界的一系列温度压力坐标，此即为石英等溶解度曲线域温度敏感区、压力敏感区和退行性区域边界曲线；上述各计算模块获得的相边界曲线、石英等溶解度曲线和石英等溶解度曲线域边界曲线用于组合构建不同成分成矿流体的石英等溶解度相图，基于所述石英等溶解度相图可定量化石英H2O-CO2-NaCl体系水热流体成矿过程。作为本专利技术进一步地改进，所述理论模型的输入数据的来源为：(1)对手标本和显微镜下石英脉穿插关系观察及对石英SEM-CL显微结构分析并照相确定矿床的成矿阶段及各成矿阶段的石英期次；(2)进行石英流体包裹体激光拉曼光谱研究获得成矿流体的化学组成；(3)开展不同期次石英中流体包裹体显微测温得到各期次石英中成矿流体的均一温度、均一压力及CO2和NaCl的含量；(4)根据查阅文献获得的研究区矿床成矿流体演化的温度压力范围作为绘制的石英等溶解度相图温度和压力的上、下限范围，作为理论模型的矿区成矿流体温度压力范围的输入值；(5)根据(3)中流体包裹体显微测温获得的矿区成矿流体CO2和NaCl含量范围自由组合成矿流体的成分，以多种不同流体组成作为理论模型的成矿流体成分的输入值。进一步地，所述H2O-CO2-NaCl体系相边界计算模块的计算流程为：101、输入温度T(℃)，成矿流体化学组成包括二氧化碳CO2和氯化钠NaCl，其中CO2含量以摩尔百分比(mol％)表示，NaCl的含量以质量百分比(wt％)表示；102、将成矿流体化学组分CO2，NaCl，H2O等值换算成摩尔分数形式并以xCO2,xNaCl及xH2O表示流体的成分，根据流体成分换算得到CO2在H2O-NaCl体系中的溶解度以mCO2(mol/kg)表示；103、对于压力P，给定其初始区间[P1,P2],利用CO2在H2O-NaCl体系溶解度模型，计算在压力为P1时CO2溶解度mCO2P1，及在压力为P2时CO2溶解度mCO2P2，且该区间边界满足条件：mCO2P1<mCO2<mCO2P2，压力初始范围[P1,P2]应在其模型压力适用范围内；104、令P＝(P1+P2)/2；105、利用步骤103所述的CO2在H2O-NaCl体系溶解度模型，得到CO2溶解度计算值mCO2cal；106、当|mCO2cal-mCO2|>10-6，且mCO2cal<mCO2，则令P1＝P，反之，则令P2＝P，并跳转至步骤104；当|mCO2cal-mCO2|≤10-6时，跳转至步骤107；107、得到指定成矿流体成分条件液相与气液混合相边界线上的点的坐标(T,P)，程序结束。4、根据权利要求1所述的定量化石英H2O-CO2-NaCl体系水热流体成矿过程的理论模型，其特征在于，所述H2O-CO2-NaCl体系石英等溶解度计算模块的计算流程为：201、输入温度T(℃)，成矿流体化学组成包括二氧化碳CO2和氯化钠NaCl，其中CO2含量以摩尔百分比(mol％)表示，NaCl的含量以质量百分比(wt％)表示，以及SiO2在H2O-CO2-NaCl体系的给定溶解度mSiO2以质量摩尔浓度(mol/kg)表示；202、将成矿流体成分CO2，NaCl，H2O等值换算成摩尔分数形式，并以xCO2，xNaCl及xH2O表示流体的成分；203、对于压力P，给定其初始区间[P1,P2],利用SiO2在H2O-CO2-NaCl体系溶解度模型，计算在压力为P1时石英溶解度mSiO2P1，及在压力为P2时石英溶解度mSiO2P2，且区间边界应满足条件：mSiO2P1<mSiO2<mSiO2P2，压力初始范围[P1,P2]应包含于模型压力适用范围；204、令P＝(P1+P2)/2；205、利用步骤203所述的溶解度模型，得到石英溶解度的计算值mSiO2cal；206、当|mSiO2cal-mSiO2|>10-9，且mSiO2cal<mSiO2时，令P1＝P，反之，则令P2＝P，并跳转至步骤204；当|mSiO2cal-mSiO2|≤10-9时，跳转至步骤207；207、得到满足指定成矿流体成分及石英溶解度的点的坐标(T,P)，程序结束。进一步地，所述H2O-CO2-NaCl体系石英等溶解度曲线域边界本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.定量化石英H

【技术特征摘要】
1.定量化石英H2O-CO2-NaCl体系水热流体成矿过程的理论模型，其特征在于，所述理论模型用于研究不同成分成矿流体在矿区流体温度压力范围内的相边界曲线、石英等溶解度曲线、石英等溶解度曲线域边界曲线，包括：
H2O-CO2-NaCl体系相边界计算模块，用于计算获得固定流体成分及指定温度下相边界上某一点的温度压力坐标(T,P)，并以选定温度间隔重复本计算模块，得到一系列的在矿区成矿流体温度压力范围内的温度压力坐标，此即为液相与气液混合相边界曲线；
H2O-CO2-NaCl体系石英等溶解度计算模块，用于计算获得固定流体成分及指定石英溶解度时某一温度的温度压力坐标(T,P)，并以选定温度间隔重复本计算模块，得到一系列的在矿区成矿流体温度压力范围内指定石英溶解度条件下的温度压力坐标，此即为石英等溶解度曲线；
H2O-CO2-NaCl体系石英等溶解度曲线域边界计算模块，用于获得固定流体成分条件下石英等溶解度曲线域边界的一系列温度压力坐标，此即为石英等溶解度曲线域温度敏感区、压力敏感区和退行性区域边界曲线；
上述各计算模块获得的相边界曲线、石英等溶解度曲线和石英等溶解度曲线域边界曲线用于组合构建不同成分成矿流体的石英等溶解度相图，基于所述石英等溶解度相图可定量化石英H2O-CO2-NaCl体系水热流体成矿过程。


2.根据权利要求1所述的定量化石英H2O-CO2-NaCl体系水热流体成矿过程的理论模型，其特征在于，所述理论模型的输入数据的来源为：
(1)对手标本和显微镜下石英脉穿插关系观察及对石英SEM-CL显微结构分析并照相确定矿床的成矿阶段及各成矿阶段的石英期次；
(2)进行石英流体包裹体激光拉曼光谱研究获得成矿流体的化学组成；
(3)开展不同期次石英中流体包裹体显微测温得到各期次石英中成矿流体的均一温度、均一压力及CO2和NaCl的含量；
(4)根据查阅文献获得的研究区矿床成矿流体演化的温度压力范围作为绘制的石英等溶解度相图温度和压力的上、下限范围，作为理论模型的矿区成矿流体温度压力范围的输入值；
(5)根据(3)中流体包裹体显微测温获得的矿区成矿流体CO2和NaCl含量范围自由组合成矿流体的成分，以多种不同流体组成作为理论模型的成矿流体成分的输入值。


3.根据权利要求1所述的定量化石英H2O-CO2-NaCl体系水热流体成矿过程的理论模型，其特征在于，所述H2O-CO2-NaCl体系相边界计算模块的计算流程为：
101、输入温度T(℃)，成矿流体化学组成包括二氧化碳CO2和氯化钠NaCl，其中CO2含量以摩尔百分比(mol％)表示，NaCl的含量以质量百分比(wt％)表示；
102、将成矿流体化学组分CO2，NaCl，H2O等值换算成摩尔分数形式并以xCO2,xNaCl及xH2O表示流体的成分，根据流体成分换算得到CO2在H2O-NaCl体系中的溶解度以mCO2(mol/kg)表示；
103、对于压力P，给定其初始区间[P1,P2],利用CO2在H2O-NaCl体系溶解度模型，计算在压力为P1时CO2溶解度mCO2P1，及在压力为P2时CO2溶解度mCO2P2，且该区间边界满足条件：mCO2P1<mCO2<mCO2P2，压力初始范围[P1,P2]应在其模型压力适用范围内；
104、令P＝(P1+P2)/2；
105、利用步骤103所述的CO2在H2O-NaCl体系溶解度模型，得到CO2溶解度计算值mCO2cal；
106、当|mCO2cal-mCO2|>10-6，且mCO2cal<mCO2，则令P1＝P，反之，则令P2＝P，并跳转至步骤104；当|mCO2cal-mCO2|≤10-6时，跳转至步骤107；
107、得到指定成矿流体成分条件液相与气液混合相边界线上的点的坐标(T,P)，程序结束。


4.根据权利要求1所述的定量化石英H2O-CO2-NaCl体系水热流体成矿过程的理论模型，其特征在于，所述H2O-CO2-NaCl体系石英等溶解度计算模块的计算流程为：
201、输入温度T(℃)，成矿流体化学组成包括二氧化碳CO2和氯化钠NaCl，其中CO2含量以摩尔百分比(mol％)表示，NaCl的含量以质量百分比(wt％)表示，以及SiO2在H2O-CO2-NaCl体系的给定溶解度mSiO2以质量摩尔浓度(mol/kg)表示；
202、将成矿流体成分CO2，NaCl，H2O等值换算成摩尔分数形式，并以xCO2，xNaCl及xH2O表示流体的成分；
203、对于压力P，给定其初始区间[P1,P2],利用SiO2在H2O-CO2-NaCl体系溶解度模型，计算在压力为P1时石英溶解度mSiO2P1，及在压力为P2时石英溶解度mSiO2P2，且区间边界应满足条件：mSiO2P1<mSiO2<mSiO2P2，压力初始范围[P1,P2]应包含于模型压力适用范围；
204、令P＝(P1+P2)/2；
205、利用步骤203所述的溶解度模型，得到石英溶解度的计算值mSiO2cal；
206、当|mSiO2cal-mSiO2|>10-9，且mSiO2cal<mSiO2时，令P1＝P，反之，则令P2＝P，并跳转至步骤204；当|mSiO2cal-mSiO2|≤10-9时，跳转至步骤207；
207、得到满足指定成矿流体成分及石英溶解度的点的坐标(T,P)，程序结束。


5.根据权利要求1-4任一项所述的定量化石英H2O-CO2-NaCl体系水热流体成矿过程的理论模型，其特征在于，所述H2O-CO2-NaCl体系石英等溶解度曲线域边界计算模块中温度与压力敏感区边界计算部分的计算流程为：
301、输入研究区SiO2在H2O-CO2-NaCl体系溶解度最大值mSiO2max，以质量摩尔浓度(mol/kg)表示，成矿流体化学组成包括二氧化碳CO2和氯化钠NaCl，其中CO2含量以摩尔百分比(mol％)表示，NaCl的含量以质量百分比(wt％)表示；
302、将成矿流体成分CO2，NaCl，H2O等值换算成摩尔分数形式，并以xCO2，xNaCl及xH2O表示流体的成分；
303、根据石英等溶解度图，设置石英溶解度初始值mSiO2；
304、对于温度T，给定其初始区间[T1,T2],利用所述石英等溶解度计算模块计算温度为T1时固定溶解度条件下的压力P1，及温度为T2时固定溶解度条件下的压力P2，且区间边界应满足条件：P1>P>P2，温度初始范围[T1,T2]应在其计算模块温度的适用范围内；
305、令T＝(T1+T2)/2，利用石英等溶解度计算模块，计算得到压力P；
306、根据SiO2在H2O-CO2-NaCl体系溶解度模型可知，在指定流体成分下石英溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓卫平，卫清，赵刚，何案华，贾鸿飞，
申请(专利权)人：中国地震局地壳应力研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11