成矿流体物理化学性质的多尺度分子模拟研究及其地球化学应用

本项目所关注的科学问题在于：如何从微观分子层面、纳米尺度出发探讨成矿流体物理化学性质变化的分子机制，进而建立和发展成矿流体的三维地球化学模型。为此，本项目着眼于量子力学、分子动力学模拟以及热力学之间的多尺度耦合，首先构建与已有实验相一致的成矿流体体系（以H2O-CO2-NaCl-KCl为主），对其中的分子结构和作用进行精细分析，借助统计力学方法讨论分子结构随温压和介质条件的变化规律，分析这些变化对宏观热力学和动力学性质的影响；然后以此为基础探讨成矿金属离子（以Cu为主）在成矿流体中存在、运移和气液分配的微观机制；最后把这些研究成果与反应-输运模拟方法相结合，为解释和阐明成矿金属离子溶解、运移和沉淀过程提供重要支持。