地球化学模式读书报告
矿床地球化学的报告

矿床地球化学读书报告矿床地球化学是一门主要研究矿床的化学组成,化学作用和化学演化的学科。
它是地球化学的一个分支。
它为矿产的寻找、评价、开发利用服务。
将矿床的形成和成矿元素的地球化学行为结合起来,作为统一的成矿作用来研究。
最近粗略地阅读了由中国科学院矿床地球化学开放研究实验室所著,中国地质出版社出版的《矿床地球化学》这本书,并上网查阅了相关资料写出这篇读书报告。
此书总共包括二十余个章节,具体有矿床地球化学基本问题与任务,板块运动与成矿作用,部分熔融结晶岩浆成矿作用,成矿流体,成矿作用与动力学,热水沉积成矿作用,风化成矿作用等以及生物成矿作用等。
这些章节详细的论述了关于矿床地球化学的类型、矿床的各种成矿作用以及其他学科在矿床地球化学中的应用。
在通过翻阅了相关资料后,我发现在地质作用过程中,地质流体是当前地球科学研究中的热门之一。
成矿流体是与成矿有关的能流动的物质,是一种特殊的地质流体,富含挥发分和较高卤素组分,是地质流体研究的主要方面,是解决矿床形成中成矿物质来源、运移、聚集成矿的关键和核心。
越来越多的证据表明,许多巨型矿床的形成,是地壳大规模流体流动的结果,而成矿流体研究的关键问题是其起源、组成、物理化学特征、规模、大规模运移的通道和机理、流体——热——力学——化学之间的耦合作用,水——岩反应的化学动力学机制,流体在造山过程中和地壳变形中的作用,流体的成岩成矿效应等。
地球上的流体,按照相态有气相,液相之分;传统矿床学上,按照流体产状和成因,将流体分为地幔流体、岩浆流体、变质流体、地层水或建造水、地热水、卤水、雨水和地下水,以及油田中的油气和油田水等。
然而,并不是所有的流体均可以形成矿床,仅当它们成为成矿流体时才有可能。
刘建明等以地质流体活动的地质——构造背景,与流体活动耦合的主要地质作用过程、流体活动的主要成岩成矿效应等,将地壳中成矿地质流体分为五类:与大陆地壳上部中——酸性岩浆热事件有关的热液流体体系;与海底基性火山活动有关的热液喷流流体体系;与海相沉积盆地演化有关的盆地流体体系;与地幔排气作用过程有关的深部流体体系。
元素地球化学读书报告

元素地球化学读书报告1 金元素概述1.1 金在自然界的分布周期表第六周期IB族元素金在自然界仅有一种稳定的同位素197Au,太阳光球金的丰度(以Si的丰度为106计)为0.13,陨石为0.202(trimble,1975)。
但不同类型陨石金含量出入较大。
玻陨石中金含量最低,平均仅4.1×10-9;铁陨石和石—铁陨石中金含量最高(1.15×10-6— 1.63×10-6);其他类型陨石中金的含量在(0.012—0.34)×10-6之间,贫钙和富钙无球粒陨石金含量很低,并且很接近。
铁陨石含金量最高,说明金是亲铁性。
月壤中金含量最高,其次是月壳岩石,而月球玄武岩中金含量最低。
地球及其各圈层中金的含量(×10-9);地球为800,地核为2600,下地幔为5,上地慢为5,地壳为4(黎彤,1976)。
地壳金丰度仅4×10-9,是同族元素银的1/12、铜的1/18000,是邻近元素铂的I/13、汞的l/25。
所以,金是丰度最低的贵金属元素。
1.2 金的地球化学性质金原子的价电子组态为5d106s l。
Au与Ag、Cu同属IB族,它们的外层电子与I A碱金属相似,只有1个电子;但次外层电子构型不相同,I A族为8,I B族为18。
因此,二者性质相差很大,前者亲氧,后者亲硫。
因金的电离势、电负性、氧化还原电位都较高,所以化学性质表现出惰性,常呈自然金属存在于地质体中,但也可以以Au+及Au3+氧化态出现,并具较强的极化能力。
金常可以与cl-、Hs-、s2-、Co32-、Br-、CN-和CNS-等闲离子形成易溶络H合物。
因而,金虽然化学性质表现为惰性.但固易形成络合物而在热液中有较强的迁移能力。
金有亲琉性,常与亲硫元素共生。
自然界金常以自然金和金属互化物出现。
自然金类包括自然金、银金矿、钯金矿、铑金矿、金铜矿、金铱饿矿和自然银[(Ag,Au),含金0—50%],金的金属互化物有金汞齐(Au2Hg3)、黑铋金矿(Au2Bi)、方金锑矿(Ausb2),金的蹄化物有蹄金矿(AuTe2)、针蹄金矿[(Au,Ag)Te2]蹄金银矿(Ag3AuTe2),复杂的金矿物有叶金矿[(AuTb2〃6Pb(S,Te)]、方硫铋金矿(Bi,Au,Ag)5S6等。
2023年地球化学专业实践报告

2023年地球化学专业实践报告
地球化学是研究地球化学元素、同位素及地球化学循环的科学。
在实践中,我们通过采集样品、测量分析等方法来研究不同环境下的岩石、矿物、土壤等地质物质的化学成分和特性。
本文将简单介绍我们进行的实践过程和结果。
实践地点:某地矿山
实践目的:研究不同采矿区的矿石成分差异及其对环境的影响
实践过程:
1.采集样品:在矿山内选取三个采矿区,分别采集五个矿石样品和三个土壤样品。
样品采集时需注意挑选无表层杂质和污染的样品,并用手套和采样袋严格保持卫生。
2.处理样品:采集的样品分别送到实验室进行样品制备。
矿石样品首先进行破碎、磨粉、压片等处理,以便于后续的分析。
土壤样品则先进行空气干燥、筛分等处理,然后取适量的样品进行研磨、加热等处理。
3.分析样品:在实验室中进行矿石样品的化学成分分析和土壤样品的物理化学分析。
其中,矿石样品的化学成分分析主要包括有机和无机成分分析,使用电子显微镜、ICP等分析技术来测量元素的含量和同位素组成。
土壤样品的物理化学分析将重点考察土壤的酸碱度、有机质含量和重金属含量等。
实践结果:
通过实践,我们发现不同的采矿区矿石成分存在差异。
其中,一处矿山的矿石硫含量较高,可能导致环境污染的风险较大。
而土壤样品的分析结果表明,采矿区的土壤中
重金属含量相较于非采矿区较高,且土壤的酸碱度也受到了不同程度的影响。
这提示我们需要更加注重采矿过程中的环境保护和治理。
结论:
地球化学实践是将理论联系实际的重要步骤,通过实践,我们能够更加深入的了解地球化学领域的研究方法和进展,为环境保护和资源开发提供有力的支持和依据。
地球化学读书报告

地球化学—读书报告在xxx老师的教学指导下,本学期的地球化学课程已圆满结束。
通过一学期的学习,我不仅学到了地球化学的相关理论知识,更了解到了地球化学的理论和方法在对找矿、评价和开发中的重要应用价值。
——前言地球是个复杂的物质体系,几个世纪以来各学科从不同角度来认识地球的过去和现在。
地球化学侧重从地球及其组成部分的化学成分和化学运动的角度来认识地球。
地球化学是关于地球和太阳系的化学成分及化学演化的一门科学,它包括了与它有关的一切科学的化学方面”。
一、地球化学概念及其学科性质地球化学是研究地球的化学组成、化学作用和化学演化的科学,它是地质学与化学、物理化学、现代分析测试相结合而产生和发展起来的边缘学科。
自20世纪70年代中期以来,地球化学和地质学、地球物理学已成为固体地球科学的三大支柱。
它的研究范围也从地球扩展到月球和太阳系的其他天体。
地球化学的理论和方法,对矿产的寻找、评价和开发,农业发展和环境科学等有重要意义。
地球科学基础理论的一些重大研究成果,如界限事件、洋底扩张、岩石圈演化等均与地球化学的研究有关。
地球化学的一些重大成果是各分支学科综合研究的结果。
如陨石、月岩与地球形成的同位素年龄的一致,表明太阳系各成员形成独立宇宙体的时间是大致相同的。
又如微量元素和同位素研究,导致发现地幔组成的不均一性(垂向的和区域的),提出了双层地幔模型,加深了对地球内部的认识。
天体化学、微量元素和同位素地球化学研究,还为新灾变论提供了依据。
二、地球化学的研究思路和方法地球化学已形成了自己的独立的研究思路与研究方法。
地球化学的基本研究思路可以概括为以下三个方面:①自然过程形成宏观地质体的同时也留下微观踪迹,其中包括许多地球化学信息,这些微观踪迹中包含着重要的地球化学演化信息,地球化学就是通过研究这些微观踪迹来追索地球历史的;②自然界物质的运动和存在状态是环境和体系介质条件的函数,地球化学将任何自然过程看成是热力学过程,应用现代科技理论来解释自然体系化学变化的原因和条件,使有可能在更深层次上探讨和认识自然作用的机制;③地球化学问题必须置于其子系统(区域岩石壳、幔)中进行分析,一系统的组成和状态来约束作用过程的特征和元素行为。
地幔对流,地幔柱,地球化学读书报告

冰岛地幔柱存在吗?Schilling 已经揭示了Reykjanes 洋脊和冰岛的玄武岩化学成分,从这些玄武岩中发现了两种上地幔的物质,其中的一种在冰岛下面的原生热地幔柱出现。
我怀疑这种解释热点和地幔对流Wilson 最先提出的热点的定义朴素简洁可能会产生误解;热点柱,是部分熔融的岩石冲出地幔,并且在岩石圈表面脱离火山构造的轨迹。
夏威夷的帝王海山链超过5000Km 长,年龄从80百万年逐渐减小至至今,是一个典型的例子。
但是,它们与地幔环流联系的具体细节还不清楚。
两篇新论文首次提出了新的证据,热柱可能是地幔热量上升的唯一方式,第二,热点的空间分布完全和热流不稳定性在热边界上的出现一致,但是对地幔柱更好的理解仍要等待验证地幔对流是否是单层或者双层的。
地幔柱是固态地幔对流系统的一部分,地幔对流把约w 13104 地球内部同位素放射衰减释放的能量转换为地表的热能。
地幔,约2900km 厚(几乎占地球半径的一半),许多人认为地幔表现为单对流层,大部分热量分布于整个层。
另外一种可选择的模型认为有两层,在700km 深处有一分界线,以地球化学的解释一致——被耗尽能量的上地幔在原始的下地幔之上,下地幔中产生几乎所有的热量。
自从热点的概念提出后,有很多对热点性质的数值模拟计算和观测,用来解释地幔柱如何适应这种认识很浅的地幔对流模型。
Bercovici,Schubert 和Glatzmaier在Science发表了用球行壳体中连续流体代替单层地幔的热对流数值模拟。
在他们的模拟中,地幔一半或者全部的热量输入源自于核部,圆柱形的上升柱体是热流上升的唯一的稳定模式。
相反地,冷的物质以拉伸的薄板状下沉,尽管在计算中没有添加坚硬的岩石层。
在对热点位置进行研究时,Weinstein和olson用统计分析证实了热点的空间分布很不均匀:他们倾向于分布在大洋中脊和远离俯冲带的地区。
即使在确定热点时有一定的不确定因素,观测的这种分布随机出现的可能性小于百分之一。
《地球化学》章节笔记

《地球化学》章节笔记第一章:导论一、地球化学概述1. 地球化学的定义:地球化学是应用化学原理和方法,研究地球及其组成部分的化学组成、化学性质、化学作用和化学演化规律的学科。
它是地质学的一个分支,同时与物理学、生物学、大气科学等多个学科有着密切的联系。
2. 地球化学的研究对象:- 地球的固体部分,包括岩石、矿物、土壤等;- 地球的流体部分,包括大气、水体、地下水等;- 地球生物体,包括植物、动物、微生物等;- 地球内部,包括地壳、地幔、地核等。
3. 地球化学的研究内容:- 地球物质的化学组成及其时空变化;- 地球内部和外部的化学过程;- 元素的迁移、富集和分散规律;- 地球化学循环及其与生物圈的相互作用;- 地球化学在资源、环境、生态等领域的应用。
二、地球化学的研究方法与意义1. 地球化学的研究方法:- 野外调查与采样:包括地质填图、钻孔、槽探、岩心采样等;- 实验室分析:包括光学显微镜观察、X射线衍射、电子探针、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、原子吸收光谱(AAS)等;- 地球化学数据处理:包括统计学分析、多元回归、聚类分析等;- 地球化学模型:建立地球化学过程的理论模型和数值模型;- 同位素示踪:利用稳定同位素和放射性同位素研究地球化学过程。
2. 地球化学研究的意义:- 揭示地球的形成和演化历史;- 了解地球内部结构、成分和动力学过程;- 探索矿产资源的形成机制和分布规律;- 评估和治理环境污染问题;- 理解地球生物圈的化学循环和生态平衡;- 为可持续发展提供科学依据。
三、地球化学的发展历程与现状1. 地球化学的发展历程:- 起源阶段:19世纪初,地质学家开始关注矿物的化学组成;- 形成阶段:19世纪末至20世纪初,维克托·戈尔德施密特等科学家奠定了地球化学的基础;- 发展阶段:20世纪中叶,地球化学在理论、方法、应用等方面取得显著进展;- 现代阶段:20世纪末至今,地球化学与分子生物学、环境科学等学科交叉,形成新的研究领域。
学习地球化学勘探心得体会

学习地球化学勘探心得体会。
1. 学习地球化学勘探的意义学习地球化学勘探可以深入了解地球的结构、构造、物质组成,从而掌握地球的资源分布情况,提供有效的信息支持地质勘探工作。
此外,学习地球化学勘探还有助于深入了解地球的演化历史,从而帮助我们更好地预测地质环境变化,为可持续发展提供有力的支持。
2. 地球化学勘探的基本原理地球化学勘探是一种以地球化学原理为基础的勘探技术,它的基本原理是:地球表层的化学组成是由地下岩石和地下水的化学组成所决定的,而地下岩石和地下水的化学组成又受到地下深处的岩石的影响。
因此,通过测量地表的化学组成,可以推断出地下的矿物质组成,从而发现有价值的矿物资源。
地球化学勘探还可以用来探测地下水的污染情况。
例如,当地表水中含有高浓度的重金属元素时,就可以推断出地下水受到了污染。
另外,地球化学勘探还可以用来探测地下火山活动,当地表水中含有大量的硫化物时,就可以推断出地下有火山活动。
总之,地球化学勘探的基本原理是:地表的化学组成受到地下岩石和地下水的影响,通过测量地表的化学组成,可以推断出地下的矿物质组成,从而发现有价值的矿物资源,还可以用来探测地下水的污染情况和地下火山活动。
3. 地球化学勘探的具体操作地球化学勘探的具体操作包括:采样、分析、评价和报告。
首先,采样是地球化学勘探的基础,采样的质量直接影响到后续分析、评价和报告的质量。
采样时,应当注意采样点的位置、采样点的数量、采样点的深度、采样容器的清洁度和采样容器的类型,以保证采样的质量。
其次,分析是地球化学勘探的核心,分析结果是地球化学勘探结果的依据。
分析时,应当注意分析方法的选择、样品的准备、仪器的精度、仪器的准确度和仪器的稳定性,以保证分析的准确性。
再次,评价是地球化学勘探的重要环节,评价结果是地球化学勘探的结论。
评价时,应当注意评价标准的选择、数据的分析、结果的比较、结论的推断和风险的识别,以保证评价的准确性。
最后,报告是地球化学勘探的最终结果,报告的质量直接影响到地球化学勘探的效果。
地球化学读书报告

A型花岗岩的微量元素地球化学学号:班级:姓名:一、A型花岗岩的微量元素一般特征A型花岗岩是一类特殊的岩石,其岩石学、矿物学和地球化学均有很显著的特征。
它的岩石类型不仅包括碱长花岗岩与碱性花岗岩,甚至也包括偏铝质和过铝质花岗岩。
矿物学上以碱性长石和石英为其主要矿物相,次要矿物以霓石、钠铁闪石等碱性暗色镁铁矿物为特征。
A型花岗岩的主量元素以高硅富碱低钙为特征。
微量元素最显著的特征是选择性富集与亏损。
其微量元素特征主要有以下几个方面:1)Ga相对富集。
Whalen等正是根据岩石Ga/A1值的大量统计研究,提出了A型花岗岩区别于其他类型(M、I、S型)花岗岩的化学特征,成为划分A型花岗岩的重要标准;2)稀土元素含量较高,是其他类型花岗岩的数倍甚至几十倍,且轻重稀土元素分馏明显,具明显的铕负异常,稀土元素配分模式呈典型的右倾“V”字型;3)高场强元素Zr、Hf、Nb的含量普遍偏高;4)大离子亲石元素Rb、U、Th含量高,而Ba、Sr含量很低;5)F的含量较高,大多高于1000μg/g;6)过渡元素Cr、Ni表现为强烈亏损,而Cu、Zn则相对富集。
此外,钨钼族元素的含量也较高,在一定条件下可以形成矿床,如尼日利亚Jos高原和我国苏州的Sn—W—Nb—Zn矿床。
二、两类A 型花岗岩的对比Eby根据地球化学特征将A 型花岗岩分为大陆裂谷或板内环境的A1型和与陆一陆碰撞或岛弧岩浆作用有关的A2型;Ebyl2 和Hong等根据构造环境将其分为非造山型(AA)和后造山型(PA);许保良等。
根据物质来源将其分为富集型和亏损型,他还根据岩石学特征将其分为7个亚类。
King等嘲发现澳大利亚Lachlan褶皱带中的岩体不同于传统意义上的A型花岗岩,并由此提出了铝质A型花岗岩的概念,以区别于碱性一过碱性A型花岗岩。
此后,对铝质A 型花岗岩的研究得到了明显的加强。
事实上,Loisselle与WonesE于1979年就提到了铝质A型花岗岩,但当时没能引起人们的注意。
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地球化学模式读书报告在学习完应用水文地球化学,掌握了应用水文地球化学的基本原理之后,在史老师的指导下进一步学习了地球化学模式,经过课堂上的学习和课后的练习,使我们初步了解了地球化学模式的一些基本概念和要求,并且重点学习和掌握了PHREEQC程序的基本功能,达到了能够应用它来解决一些比较简单的地球化学模式问题的要求,地球化学模式是一个非常好、非常先进的计算工具,因此我们要进一步掌握它,以便能更加熟练地运用。
本文着重介绍一下PHREEQC的基本原理和存在的局限性。
一 PHREEQC简介PHREEQC是由美国地调所开发的程序,现在已改进为2.8版本.由于它的适用性很广,因而是美国应用的最广的一个地球化学模式程序, 在核废料处置研究工作中也常有不少应用。
它是在 PHREEQE[1]的基础上发展而来的。
PHREEQC是一个用C语言编写的软件,适用于地球化学中水方面的计算。
它是近年来发展起来的描述局部平衡反应、动态生物化学反应的水文地球化学模拟软件。
它基于离子团的水模型,可以应用于:(1)物种形成和饱和度的计算;(2)反应途径和平流传输计算,包括不可逆反应、溶液混合、矿物和气态均衡等, 它可以计算沸腾、冷却、围岩蚀变、地下水同热水混合以及蒸发的各种具体特征,能对水中组分的存在形式和化合物的饱和指数进行模拟计算,能对地球化学作用进行正向模拟计算,也能根据规定的地球化学作用来对水化学的成分和性质进行反向模拟计算。
是目前广泛使用的地球化学模拟软件[2]。
二 PHREEQC 模型及原理简介与传统的水化学反应模型相比,目前的 PHREEQC不仅可以描述局部平衡反应,还可以模拟动态生物化学反应以及双重介质中多组分溶质的一维对流 - 弥散过程。
对于多溶质的溶液,PHREEQC 使用了一系列的方程来描述水的活度、离子强度、不同相物质溶解平衡、溶液电荷平衡、元素组分平衡、吸附剂表面的质量守恒等等。
根据用户的输入命令,PHREEQC 将选择其中的某些方程来描述相应的化学反应过程。
这些方程组成的方程组,采用改进的牛顿- 拉斐逊(Newton-Raphson)方法进行迭代求解。
考虑到动态生物和化学反应的复杂多样性, PHREEQC 准许用户用 Basic 语言编写相应的动态反应语句直接嵌入输入文件(或数据库)。
PHREEQC 采用了龙格 - 库塔(Runge-Kutta)法,通过反应速度在时间上的积分来模拟动态反应过程。
PHREEQC 还可以描述双重介质中含有多组分化学反应的一维对流 - 弥散过程。
它采用了分裂算子(split-operator)的技术[3],每个模拟时段内先进行对流项计算,之后进行化学反应项的计算,弥散项的计算,再重新进行化学反应项的计算。
这种方法可以减少数值弥散,对于具有复杂化学反应的溶质运移模拟是比较有效的。
PHREEQC 主要包括数据库、输入文件、标准输出文件和选择性输出文件四部分。
其中数据库文件给出了主要离子、矿物质、吸附交换、动态和平衡化学反应等的表达式和常数。
总结前人的研究经验,PHREEQC共提供了四个数据库供用户进行选择应用。
输入文件是需要用户编写的文本文件,文件给出命令(反应模式)供模型读入并进行模拟,也可以在此文件中对数据库进行修改和特别选择计算输出结果。
标准输出文件是 PHREEQC 在模拟运算过程中的输出结果,选择性输出文件是根据用户需要选择性输出的计算结果[4]。
三 PHREEQC的特点PHREEQC是以离子联系的水化学模型为基础的,可以推算:(1)生成物和饱和系数;(2)涉及到可逆反应以及不可逆反应的批反应和一维(1D)运移计算,可逆反应包括水、矿物/无机溶液、气体、固体溶液、表面络合、离子交换平衡;涉及到的不可逆反应包括指定成分摩尔转换、动态控制反应、溶液混合和温度变化;(3)逆向模拟实验,其中多组的无机物和气体摩尔转换以解释在特定成分不确定范围水体之间混合物的不同。
和第一版相比,PHREEQC的新特点如下:具有在一维运移计算中模拟弥散(或扩散)和滞流区的能力,使用用户确定的速率表达式模拟分子反应,模拟标准的多种成分或非标准的两种成分的固体溶液的沉淀和溶解,模拟定体积气相和定压力气相,考虑表面系数或交换位置随着无机物的溶解和沉淀或者分子反应的变化而变化,自动采用多套收敛参数,打印用户指定量到原始输出文件和(或)适合输入到扩展表格的文件上,以一种与扩展表程序更兼容的形式确定溶解成分等[5]。
四 PHREEQC的局限性1. 水溶液模型PHREEQC用相关的离子和Debye-Hückel方程计算非理想溶液,这种类型的水溶液模型在较低的离子强度下比较合适,但在高离子强度下(海水范围或更高)则会失真。
通过改变Debye-Hückel方程中的离子强度项来扩大其使用范围;通过氯化物平均盐度活度系数来拟合这些参数项(Truesdell and Jones, 1974),这样在氯化钠为主的系统中模型能适应较高的离子强度的水溶液。
但对高离子强度的岁来说,还应考虑该种热力学性质下的具体的化学反应(Pitzer, 1979; Harvie and Weare, 1980; Harvie and others, 1984; Plummer et al., 1988),但这种方法还未加入到PHREEQC中。
另外,数据库缺乏内部的连续性。
因为随程序发布的两个数据库是phreeqc.dat和wareq.dat,与WATEQ4F模型(Ball and Nordstrom, 1991)和NORDSTRO模型(1990)兼容。
但这些数据库中核反应焓来自于各种文献,未曾系统地确定溶液模型中单个,也未曾确定当前数据库中水溶液模型是否与原始的实验数据相适应。
使用时,随程序提供的数据文件可首先考虑,但使用何种水溶液组分和热力学数据则由用户自己确定。
2. 离子交换模型离子交换模型架设交换组分的热力学活度等于它的当量分数,或者用当量分数乘以Debye-Hüc kel活度系数,以次定义交换组分的活度(Appelo, 1994),更加复杂的交换模型还不能实现。
在许多野外研究中,离子交换模拟需要用研究区的介质进行离子交换试验,通过实验获得的数据来确定合适的模型。
3. 表面络合PHREEQC加入了Dzombak 和Morel(1990)发明的双层模型。
双层模型是显式地计算扩散层组成(Borkovec and Westall, 1983)和非静电层表面络合(Davis and Kent, 1990)的模型。
其它模型,如三层、四层模型在PHREEQC中当前仍无法处理,根据Langmuir或Freundlich的等温吸附理论的吸附模拟可以处理成非静电模型的一种特例。
Davis and Kent(1990)评论表面络合模拟时指出使用物质的浓度作为被吸附组分的标准状态在理论上是有问题的。
PHREEQC版本2使用的是表面组分的物质的分数作为起活度而不是物质的浓度。
在标准状态下,这一变化对单齿状表面组分是没有影响的,但对多齿状表面则影响很大。
表面络合位置数目、表面积、被吸附组分、合适的等的确定也是不确定的,世纪末你是需要用实际的野外介质进行实验研究,通过获取的实验数据来确定合适的表面络合模型,并加入PHREEQC 中进行模拟。
4. 固溶液PHREEQC使用Guggenheim方法来确定非理想的二元固溶液(Glynn and Reardon, 1990),尚无法计算非理想的三元固溶液。
可以通过假设为理想状态来模拟良种或更多种成分的固溶液,但是这种理想状态的假设过于简化,除相同元素的同位素假设处于理想状态之外,其他情况不行。
5. 溶质运移模拟模拟一维对流弥散或滞留区中的扩散时,PHREEQC使用的是显式优先差分算法。
当网格划分较粗时,此算法出现数值弥散。
大量的数值弥散取决于反应模型本身,数值弥散在有些情况下,可能较严重,如线性离子交换、表面络合滞留区的扩散,但当化学反应抵消弥散效应时,数值弥散较小。
因此,推荐的做法是逐步模拟。
首先用粗网格尽快获得结果并研究水化学反应过程,最后用细化网格评价数值弥散对反应组分和结果组分的影响。
6. 收敛问题PHREEQC可以发现输入的数据是否存在错误,但不能发现所建立的化学模型的无理性错误。
例如,可通过元素的添加或减少来使溶液达到电荷平衡。
如果元素无电离组分,或者即使元素的浓度减少到零时仍存在电荷平衡,则数值方法不能收敛。
其它的物理性错误有:(1)当想达到某固定浓度时而加入了碱(事实上应加入酸才对);(2)当非碳酸碱度已经超过了数据输入中的总碱度时数值方法不能收敛。
不过它的数值方法已经非常稳定了,所有已知的收敛问题已解决。
偶尔需要使用关键字KNOBS的缩放属性,这种情况只有在总溶解度小于1×10-15mol/kg时才需使用。
7. 逆向模拟与以前的逆向模拟相比,PHREEQC最大的进步是在确定你想模型的处理时引入了非确定性摄制。
然而,由于算法处理小数据的方法问题,这种算法显示出的结果中有矛盾的现象。
通过修改容许度可使算法能弥补这一问题。
此外,PHREEQC中不能处理矿物沉淀时同位素的Rayleigh分馏效应,这也是一个不足之处。
参考文献[1] 毛晓敏刘翔 Barry D A1 PHREEQC 在地下水溶质反应-运移模拟中的应用中图分类号:P641.2 P641.3 文献标识码:A[2] Parkhurst D L,Thorstenson D C,Plummer,L N.PHREEQE-A computer program for geochemical calcu-lations[R]. U. S. Geological Survey Water-Resources Investigations Report 80-96,1980(Revised and reprint-ed August,1990.)[3] Barry D A,Bajracharya K,Carpper M,Prommer H,Cunningham C J. Comparison of split-operator methods for solving coupled chemical non-equilibrium reaction/groundwater transport models[J]. Mathematics and Computers in Simulation,2000,53:113 - 127. [4]张建立,李东艳,贾国东. 大庆齐家水源地 Fe 存在形式的研究[J].水文地质工程地质,1999,26(3)[5] 史维浚孙占学应用水文地球化学原子能出版社 2005年。