Программа для моделирования геохимических процессов в системах «порода-вода-газы»
В лаборатории моделирования гидрогеохимических и гидротермальных процессов ГЕОХИ РАН разработана программа “ReactKin” (свидетельство о государственной регистрации 2025695590, автор — Мироненко М.В.), которая является программным обеспечением в области численного моделирования геохимических процессов в системах «порода-вода-газы». Программа может быть использована для моделирования: химического выветривания горных пород, временной эволюции состава захороненных подземных вод, кислотного дренажа и т.д.
«Программа предназначена для равновесно-кинетического моделирования протекающих во времени химических взаимодействий водного раствора с полиминеральной породой» — прокомментировал ведущий научный сотрудник лаборатории моделирования гидрогеохимических и гидротермальных процессов ГЕОХИ РАН, кандидат геолого-минералогических наук Михаил Мироненко.
Теоретической основой модели является принцип частичного равновесия. Алгоритм представляет собой последовательность пошагового расчета равновесного состава закрытых систем, валовый химический состав которых формируется из состава водного раствора с предыдущего по времени шага, плюс массы минералов, которые, согласно уравнениям кинетики конгруэнтного растворения, должны быть растворены на текущем шаге. Продолжительность каждого шага вычисляется автоматически, так, чтобы небольшое изменение состава раствора позволяло использовать кинетику 0-го порядка реакций растворения на каждом шаге по времени. Новообразованные минералы в дальнейшем считаются первичными и также могут растворяться. Учитывается изменение площади поверхностей минералов в процессе химических взаимодействий. Расчет равновесий на каждом шаге осуществляется методом минимизации свободной энергии Гиббса по алгоритму выпуклого симплекса.
Входная информация для расчета в виде текстовых файлов формируется на основе базы данных GEOCHEQ_M. Эта база содержит термодинамическую информацию для расчета свободных энергий компонентов системы для заданных температуры и давления (минералы, компоненты водного и газового растворов), а также кинетические параметры для расчета скоростей конгруэнтного растворения минералов для различных температур и кислотностей водного раствора.
Источник: Пресс –служба ГЕОХИ РАН