Физико-химическое моделирование в нефтегазовой геохимии. Часть 1. Теория и методология физико-химического моделирования. Бычинский В.А - 94 стр.

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ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

– 94 –
äîðîäñîäåðæàùèõ ãàçîâ (H
2
O, Í
2
, CH
4
, NH
3
) è SO
2
. Â ìîäåëè, ãäå â
èñõîäíîì ñîñòàâå ïðåîáëàäàë óãëåðîä, ñðåäè ãàçîâ äîìèíèðóþò
óãëåðîäñîäåðæàùèå ãàçû, ÑO
2
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O, N
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, H
2
S. Èçáûòî÷íîå êîëè÷å-
ñòâî óãëåðîäà îñàæäàåòñÿ â âèäå àëìàçà èëè ãðàôèòà.
Îñíîâíûå âûâîäû Ô.À. Ëåòíèêîâ ñ ñîòð. [88] ñâîäèò ê ñëåäóþ-
ùèì ïîëîæåíèÿì: ëåãêèå Ó óñòîé÷èâû âî âñåì èíòåðâàëå ÐÒ-óñëî-
âèé îò âåðõîâ çåìíîé êîðû äî îñíîâàíèÿ âåðõíåé ìàíòèè; ìàíòèé-
íûå ïîðîäû, íåçàâèñèìî îò èõ îñíîâíîñòè, íå âûñòóïàþò â ðîëè
ïîòåíöèàëüíûõ îêèñëèòåëåé èëè âîññòàíîâèòåëåé ôëþèäà; ñîñòàâ
ôëþèäà è íàáîð àêöåññîðíûõ ìèíåðàëîâ (àëìàç, ãðàôèò, æåëåçî,
ñóëüôèäû, êàðáèäû) çàâèñÿò îò îòíîøåíèÿ óãëåðîäà ê âîäîðîäó.
È.À. Îñòðîâñêèé [71] îïðåäåëèë èçîáàðíûå ïîòåíöèàëû «àã-
ðåññèâíûõ» ãàçîâ (HCl, HF, SO
2
), èñïîëüçóÿ çàêîí ñîîòâåòñòâåííûõ
ñîñòîÿíèé. Ñîãëàñíî ðàññ÷èòàííûì âåëè÷èíàì ëîãàðèôìà êîíñòàíò
ðàâíîâåñèÿ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé, SO
2
ñòàáèëåí â ìàíòèè è íå âçàè-
ìîäåéñòâóåò ñ Fe è FeO. Íèæíèé ïðåäåë ñòàáèëüíîñòè SO
3
îöåíè-
âàåòñÿ â 1000 êì ïðè 425 êáàð è 3000 Ê. Ñåðîâîäîðîä óñòîé÷èâ äî
4000 Ê è 2000 êáàð.
Í.Ñ. Íèêîëüñêèé [70] äåòàëüíî èññëåäîâàë ìåòîäîì êîíñòàíò
ðàâíîâåñèÿ ðàâíîâåñíûé ñîñòàâ ãàçîâîé ñìåñè ïðè 10 êáàð è òåì-
ïåðàòóðàõ 400–1600 °Ñ. Â ñèñòåìå H–C–N–O, ðàâíîâåñíîé ñ SiC, â
áåçãðàôèòîâîé îáëàñòè â âîññòàíîâèòåëüíîé ñðåäå â ñîñòàâå ãàçîâ
ïðåîáëàäàþò Í
2
èëè ÑÍ
4
. Íà óðîâíå QFM áóôåðà (QFM – êâàðö–
ôàÿëèò–ìàãíåòèò) ïðîèñõîäèò îêèñëåíèå ãàçîâ äî Í
2
Î è ÑÎ
2
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òåìå ͖ΖіS ãëàâíûìè ãàçàìè â ðàâíîâåñèè ñ ìóàññàíèòîì è îëè-
âèíîì ÿâëÿþòñÿ ñåðîâîäîðîä ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ è âûñîêèõ
äàâëåíèÿõ; ïðè íèçêèõ äàâëåíèÿõ è âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ – âîäî-
ðîä.  êà÷åñòâå ïðèìåñåé ïðèñóòñòâóþò CS
2
, CO, S
2
è CH
4.
 îêèñ-
ëèòåëüíûõ óñëîâèÿõ QFM áóôåðà âòîðîé ïî ðàñïðîñòðàíåííîñòè
êîìïîíåíò – âîäà, ñîäåðæàíèå êîòîðîé âîçðàñòàåò ñ óâåëè÷åíèåì
òåìïåðàòóðû è ñíèæåíèåì äàâëåíèÿ. Ñòàíîâèòñÿ áîëüøå îêèñëåí-
íûõ ãàçîâ – ÑÎ
2
è ÑÎ.
Âëèÿíèå äàâëåíèÿ (10–50 êáàð) è îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâè-
òåëüíîãî ðåæèìà â èçîòåðìè÷åñêèõ óñëîâèÿõ (1200 °Ñ) íà ðàâíî-
âåñíûé ñîñòàâ ôëþèäà Ñ–Í–Î, ñîñóùåñòâóþùåãî ñ ãðàôèòîì,
                             – 94 –
äîðîäñîäåðæàùèõ ãàçîâ (H2O, Í2, CH 4, NH3) è SO2. Â ìîäåëè, ãäå â
èñõîäíîì ñîñòàâå ïðåîáëàäàë óãëåðîä, ñðåäè ãàçîâ äîìèíèðóþò
óãëåðîäñîäåðæàùèå ãàçû, ÑO2, H2 O, N2, H2 S. Èçáûòî÷íîå êîëè÷å-
ñòâî óãëåðîäà îñàæäàåòñÿ â âèäå àëìàçà èëè ãðàôèòà.
     Îñíîâíûå âûâîäû Ô.À. Ëåòíèêîâ ñ ñîòð. [88] ñâîäèò ê ñëåäóþ-
ùèì ïîëîæåíèÿì: ëåãêèå Ó óñòîé÷èâû âî âñåì èíòåðâàëå ÐÒ-óñëî-
âèé îò âåðõîâ çåìíîé êîðû äî îñíîâàíèÿ âåðõíåé ìàíòèè; ìàíòèé-
íûå ïîðîäû, íåçàâèñèìî îò èõ îñíîâíîñòè, íå âûñòóïàþò â ðîëè
ïîòåíöèàëüíûõ îêèñëèòåëåé èëè âîññòàíîâèòåëåé ôëþèäà; ñîñòàâ
ôëþèäà è íàáîð àêöåññîðíûõ ìèíåðàëîâ (àëìàç, ãðàôèò, æåëåçî,
ñóëüôèäû, êàðáèäû) çàâèñÿò îò îòíîøåíèÿ óãëåðîäà ê âîäîðîäó.
     È.À. Îñòðîâñêèé [71] îïðåäåëèë èçîáàðíûå ïîòåíöèàëû «àã-
ðåññèâíûõ» ãàçîâ (HCl, HF, SO2), èñïîëüçóÿ çàêîí ñîîòâåòñòâåííûõ
ñîñòîÿíèé. Ñîãëàñíî ðàññ÷èòàííûì âåëè÷èíàì ëîãàðèôìà êîíñòàíò
ðàâíîâåñèÿ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé, SO2 ñòàáèëåí â ìàíòèè è íå âçàè-
ìîäåéñòâóåò ñ Fe è FeO. Íèæíèé ïðåäåë ñòàáèëüíîñòè SO 3 îöåíè-
âàåòñÿ â 1000 êì ïðè 425 êáàð è 3000 Ê. Ñåðîâîäîðîä óñòîé÷èâ äî
4000 Ê è 2000 êáàð.
     Í.Ñ. Íèêîëüñêèé [70] äåòàëüíî èññëåäîâàë ìåòîäîì êîíñòàíò
ðàâíîâåñèÿ ðàâíîâåñíûé ñîñòàâ ãàçîâîé ñìåñè ïðè 10 êáàð è òåì-
ïåðàòóðàõ 400–1600 °Ñ. Â ñèñòåìå H–C–N–O, ðàâíîâåñíîé ñ SiC, â
áåçãðàôèòîâîé îáëàñòè â âîññòàíîâèòåëüíîé ñðåäå â ñîñòàâå ãàçîâ
ïðåîáëàäàþò Í 2 èëè ÑÍ4. Íà óðîâíå QFM áóôåðà (QFM – êâàðö–
ôàÿëèò–ìàãíåòèò) ïðîèñõîäèò îêèñëåíèå ãàçîâ äî Í2Î è ÑÎ2 . Â ñèñ-
òåìå ͖ΖіS ãëàâíûìè ãàçàìè â ðàâíîâåñèè ñ ìóàññàíèòîì è îëè-
âèíîì ÿâëÿþòñÿ ñåðîâîäîðîä ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ è âûñîêèõ
äàâëåíèÿõ; ïðè íèçêèõ äàâëåíèÿõ è âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ – âîäî-
ðîä.  êà÷åñòâå ïðèìåñåé ïðèñóòñòâóþò CS2, CO, S2 è CH4.  îêèñ-
ëèòåëüíûõ óñëîâèÿõ QFM áóôåðà âòîðîé ïî ðàñïðîñòðàíåííîñòè
êîìïîíåíò – âîäà, ñîäåðæàíèå êîòîðîé âîçðàñòàåò ñ óâåëè÷åíèåì
òåìïåðàòóðû è ñíèæåíèåì äàâëåíèÿ. Ñòàíîâèòñÿ áîëüøå îêèñëåí-
íûõ ãàçîâ – ÑÎ2 è ÑÎ.
     Âëèÿíèå äàâëåíèÿ (10–50 êáàð) è îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâè-
òåëüíîãî ðåæèìà â èçîòåðìè÷åñêèõ óñëîâèÿõ (1200 °Ñ) íà ðàâíî-
âåñíûé ñîñòàâ ôëþèäà Ñ–Í–Î, ñîñóùåñòâóþùåãî ñ ãðàôèòîì,

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