| 地质流体中络合物同位素平衡分馏系数的第一性原理计算 |
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| 引用本文： | 孙明光,王佳新,袁顺达.地质流体中络合物同位素平衡分馏系数的第一性原理计算[J].矿床地质,2022,41(2):372-382. |
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| 作者姓名： | 孙明光 王佳新 袁顺达 |
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| 作者单位： | 1. 中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室;2. 北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金重大研究计划重点支持项目(编号:92062218)资助； |
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| 摘 要： | 地质流体中不同络合物之间的稳定同位素平衡分馏系数是利用稳定同位素示踪地质流体演化过程的必要前提。但由于受实验条件的限制,流体中部分元素不同络合物之间的同位素分馏系数难以通过实验精确测定。基于第一性原理的理论计算是获得溶液中不同络合物之间稳定同位素平衡分馏系数的一种重要手段,能够获取各种极端条件下同位素分馏系数。在应用第一性原理计算溶液中不同络合物间同位素平衡分馏系数时,需要对溶液的动态特性和水分子之间的相互作用进行模拟。目前,显式溶剂模型和隐式溶剂模型是模拟地质流体中水溶液环境的2种主要模型,均已成功应用于同位素分馏系数的计算。文章系统介绍了这2种模型的计算方法,并且对比研究了这2种模型计算约化配分函数比(β)的优势及不足,结果显示,2种模型的主要差异表现在3个方面:(1)计算耗时的不同,隐式溶剂模型计算的原子数目少,结构单一,因此耗时少;显式溶剂模型计算的原子数目多,结构复杂多样,因此在同一计算和理论水平条件下,耗时比隐式溶剂模型多;(2)水分子数和构型的不同,隐式溶剂模型只有一个构型,因而不能评估络合物构型对β值的影响;而显式溶剂模型能够通过添加不同数量的水分子及建立不同的初始构型...
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| 关 键 词： | 地球化学 第一性原理 同位素分馏 络合物 含矿流体 显式溶剂模型和隐式溶剂模型 |
| 收稿时间： | 2022/1/25 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/3/10 0:00:00 |
First principles calculations of equilibrium isotope fractionations for complexes in geological fluid |
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| SUN MingGuang,WANG JiaXin,YUAN ShunDa.First principles calculations of equilibrium isotope fractionations for complexes in geological fluid[J].Mineral Deposits,2022,41(2):372-382. |
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| Authors: | SUN MingGuang WANG JiaXin YUAN ShunDa |
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| Institution: | MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of GeologicalSciences, Beijing 100037, China;MOE Key Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution, Peking University, Beijing 100871, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | geochemistry first principles isotope fractionation complexes ore-bearing fluids explicit solvent model and implicit solvent model |
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