Физико-химическое моделирование в нефтегазовой геохимии. Часть 1. Теория и методология физико-химического моделирования. Бычинский В.А - 66 стр.

UptoLike

Рубрика: 

– 66 –
ïîñòàâëÿòü ñ îñíîâíûìè íà÷àëàìè òåðìîäèíàìèêè. Òàêîé ïîäõîä
ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü öåííûå íàó÷íûå ðåçóëüòàòû áåç çíàíèÿ äåòàëü-
íîé ôèçè÷åñêîé ìîäåëè îáúåêòà èëè ÿâëåíèÿ. Ôåíîìåíîëîãè÷å-
ñêèé ïîäõîä, îïèðàÿñü íà ôóíäàìåíòàëüíûå ïîëîæåíèÿ òåðìîäè-
íàìèêè, ïîìîãàåò ðàçîáðàòüñÿ ñ îáùèõ ïîçèöèé â ôèçè÷åñêîì ñî-
äåðæàíèè èçó÷àåìîé ìîäåëè. Òàì, ãäå ôèçè÷åñêàÿ êàðòèíà ÿâëå-
íèé íåîïðåäåëåííà, à ýìïèðè÷åñêèå äàííûå îòðûâî÷íû, ôåíîìå-
íîëîãè÷åñêèé ïîäõîä îêàçûâàåòñÿ åäèíñòâåííûì ìåòîäîì òåîðå-
òè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé.
Âòîðîé óðîâåíü ïðåäïîëàãàåò áîëåå ãëóáîêîå ïðîíèêíîâåíèå
â ôèçè÷åñêóþ ïðèðîäó ÿâëåíèé. Ýòî èçó÷åíèå ìîëåêóëÿðíûõ ñâÿ-
çåé, ïîòåíöèàëîâ è ò.ä. Êî âòîðîìó óðîâíþ îòíîñèòñÿ è ñòàòèñòè-
÷åñêàÿ òåðìîäèíàìèêà, à òàêæå êèíåòèêà õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé. Ïîñ-
ëåäíÿÿ ïðåäïîëàãàåò ñóùåñòâîâàíèå äàííûõ î ìåõàíèçìå ðàçëè÷-
íûõ òèïîâ ðåàêöèé.
Ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå íà áîëåå ãëóáîêîì ôèçè÷åñêîì óðîâ-
íå, ïðèìåíÿþòñÿ íà áîëåå âûñîêèõ ñòóïåíÿõ èåðàðõèè åñòåñòâåí-
íûõ íàóê. Äëÿ êàæäîé íàó÷íîé îáëàñòè â îïðåäåëåííûé èñòîðè÷å-
ñêèé ïåðèîä õàðàêòåðíî èñïîëüçîâàíèå ïî ïðåèìóùåñòâó êàêîãî-
ëèáî îäíîãî óðîâíÿ ôèçè÷åñêîãî ïðîíèêíîâåíèÿ â ñóùåñòâî èçó÷à-
åìûõ ÿâëåíèé. Ýòî îïðåäåëÿåòñÿ ñàìîé ïðèðîäîé èññëåäóåìûõ
îáúåêòîâ è ÿâëåíèé.
Íàèáîëåå ñóùåñòâåííàÿ îñîáåííîñòü ïðèðîäíûõ ïðîöåññîâ
ãèïåðãåííîãî è ãèäðîòåðìàëüíîãî ìèíåðàëîîáðàçîâàíèÿ çàêëþ÷àåò-
ñÿ â òîì, ÷òî îíè ïîä÷èíÿþòñÿ ïðèíöèïó ÷àñòè÷íîãî ðàâíîâåñèÿ. À
ýòîò ôåíîìåíîëîãè÷åñêèé ïðèíöèï, êàê áóäåò ïîêàçàíî íèæå, ïîçâî-
ëÿåò èçó÷àòü ïóòè íåîáðàòèìîé ýâîëþöèè ãåîõèìè÷åñêèõ ñèñòåì
ìåòîäàìè ðàâíîâåñíîé òåðìîäèíàìèêè äàæå â òàêèõ ÿâíî íåðàâíî-
âåñíûõ ïðîöåññàõ, êàê ïðîöåññû âûâåòðèâàíèÿ, îáðàçîâàíèÿ è äåñò-
ðóêöèè òÿæåëûõ óãëåâîäîðîäîâ â ñèñòåìå «íåôòü – ãàç – êåðîãåí».
Îáëàñòü ïðèëîæåíèÿ ïðèíöèïà ÷àñòè÷íîãî ðàâíîâåñèÿ ðàñ-
ïðîñòðàíÿåòñÿ è íà òàêèå íåðàâíîâåñíûå ïðîöåññû, êàê ïðîöåñ-
ñû ïîñëåäîâàòåëüíîãî ìèíåðàëîîáðàçîâàíèÿ â ýêñïåðèìåíòàëü-
íûõ èññëåäîâàíèÿõ, ìîäåëèðóþùèõ ïðîöåññû âûâåòðèâàíèÿ è
ãèäðîòåðìàëüíîãî èçìåíåíèÿ [133, 170]. Íàèáîëåå àðãóìåíòè-
                             – 66 –
ïîñòàâëÿòü ñ îñíîâíûìè íà÷àëàìè òåðìîäèíàìèêè. Òàêîé ïîäõîä
ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü öåííûå íàó÷íûå ðåçóëüòàòû áåç çíàíèÿ äåòàëü-
íîé ôèçè÷åñêîé ìîäåëè îáúåêòà èëè ÿâëåíèÿ. Ôåíîìåíîëîãè÷å-
ñêèé ïîäõîä, îïèðàÿñü íà ôóíäàìåíòàëüíûå ïîëîæåíèÿ òåðìîäè-
íàìèêè, ïîìîãàåò ðàçîáðàòüñÿ ñ îáùèõ ïîçèöèé â ôèçè÷åñêîì ñî-
äåðæàíèè èçó÷àåìîé ìîäåëè. Òàì, ãäå ôèçè÷åñêàÿ êàðòèíà ÿâëå-
íèé íåîïðåäåëåííà, à ýìïèðè÷åñêèå äàííûå îòðûâî÷íû, ôåíîìå-
íîëîãè÷åñêèé ïîäõîä îêàçûâàåòñÿ åäèíñòâåííûì ìåòîäîì òåîðå-
òè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé.
      Âòîðîé óðîâåíü ïðåäïîëàãàåò áîëåå ãëóáîêîå ïðîíèêíîâåíèå
â ôèçè÷åñêóþ ïðèðîäó ÿâëåíèé. Ýòî èçó÷åíèå ìîëåêóëÿðíûõ ñâÿ-
çåé, ïîòåíöèàëîâ è ò.ä. Êî âòîðîìó óðîâíþ îòíîñèòñÿ è ñòàòèñòè-
÷åñêàÿ òåðìîäèíàìèêà, à òàêæå êèíåòèêà õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé. Ïîñ-
ëåäíÿÿ ïðåäïîëàãàåò ñóùåñòâîâàíèå äàííûõ î ìåõàíèçìå ðàçëè÷-
íûõ òèïîâ ðåàêöèé.
      Ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå íà áîëåå ãëóáîêîì ôèçè÷åñêîì óðîâ-
íå, ïðèìåíÿþòñÿ íà áîëåå âûñîêèõ ñòóïåíÿõ èåðàðõèè åñòåñòâåí-
íûõ íàóê. Äëÿ êàæäîé íàó÷íîé îáëàñòè â îïðåäåëåííûé èñòîðè÷å-
ñêèé ïåðèîä õàðàêòåðíî èñïîëüçîâàíèå ïî ïðåèìóùåñòâó êàêîãî-
ëèáî îäíîãî óðîâíÿ ôèçè÷åñêîãî ïðîíèêíîâåíèÿ â ñóùåñòâî èçó÷à-
åìûõ ÿâëåíèé. Ýòî îïðåäåëÿåòñÿ ñàìîé ïðèðîäîé èññëåäóåìûõ
îáúåêòîâ è ÿâëåíèé.
      Íàèáîëåå ñóùåñòâåííàÿ îñîáåííîñòü ïðèðîäíûõ ïðîöåññîâ
ãèïåðãåííîãî è ãèäðîòåðìàëüíîãî ìèíåðàëîîáðàçîâàíèÿ çàêëþ÷àåò-
ñÿ â òîì, ÷òî îíè ïîä÷èíÿþòñÿ ïðèíöèïó ÷àñòè÷íîãî ðàâíîâåñèÿ. À
ýòîò ôåíîìåíîëîãè÷åñêèé ïðèíöèï, êàê áóäåò ïîêàçàíî íèæå, ïîçâî-
ëÿåò èçó÷àòü ïóòè íåîáðàòèìîé ýâîëþöèè ãåîõèìè÷åñêèõ ñèñòåì
ìåòîäàìè ðàâíîâåñíîé òåðìîäèíàìèêè äàæå â òàêèõ ÿâíî íåðàâíî-
âåñíûõ ïðîöåññàõ, êàê ïðîöåññû âûâåòðèâàíèÿ, îáðàçîâàíèÿ è äåñò-
ðóêöèè òÿæåëûõ óãëåâîäîðîäîâ â ñèñòåìå «íåôòü – ãàç – êåðîãåí».
      Îáëàñòü ïðèëîæåíèÿ ïðèíöèïà ÷àñòè÷íîãî ðàâíîâåñèÿ ðàñ-
ïðîñòðàíÿåòñÿ è íà òàêèå íåðàâíîâåñíûå ïðîöåññû, êàê ïðîöåñ-
ñû ïîñëåäîâàòåëüíîãî ìèíåðàëîîáðàçîâàíèÿ â ýêñïåðèìåíòàëü-
íûõ èññëåäîâàíèÿõ, ìîäåëèðóþùèõ ïðîöåññû âûâåòðèâàíèÿ è
ãèäðîòåðìàëüíîãî èçìåíåíèÿ [133, 170]. Íàèáîëåå àðãóìåíòè-