Molecular dynamics simulated pVTx properties of supercritical CO2-CH4 fluids and their application
Abstract
含CO2、CH4的超临界流体的压力–摩尔体积/密度–温度–组成（pVTx/pρTx）性质对地球深部的研究至关重要。然而，目前CO2-CH4混合物的pVTx实验和模拟数据均在673.15 K和100 MPa以下。为此，本文采用分子动力学方法模拟了CO2-CH4混合物及纯流体344个状态点的pVTx性质，其条件为T=373.15~1273.15 K，ρ=0.1~1.2 g/cm3，x(CO2)=0~1.0，相应的压力为0.0247~3.812 GPa。与纯CO2和CH4的高精度热力学模型相比，模拟体积的平均偏差分别为1.66%和1.59%，最大偏差分别为3.09%和2.96%。由此可以推测混合物体积的偏差应该与上述偏差相近。与实验数据相比，模拟结果的平均和最大偏差分别为1.50%和3.32%。这些结果为相关的热力学建模提供了一批基础数据。对这些结果进行内插或外延可以得到流体包裹体的均一化压力和等容线数据。此外，在包裹体的T-ρ-x条件时已知时，也可以直接通过MD模拟得到包裹体的均一化压力。针对苏丹哈马迪金矿中的富碳质流体包裹体，本文用MD方法直接模拟了一些等容线，得到了成矿流体的均一化压力，并合理地解释了成矿流体相分离的可能性。
Fields of Study & Subjects
Phase Equilibria and Thermodynamics
High-pressure geophysics and materials
Heat transfer and supercritical fluids
Publication details
- Journal / source
- Bulletin of Mineralogy Petrology and Geochemistry
- Volume
- 45
- Issue
- 5
- Pages
- 1848–1866
- Publication date
- 13 February 2026
- Language
- EN