Программы, используемые в исследовании процессов взаимодействия
«вода-порода»
| Программа | Авторы разработки | Объект исследования, модели, число учитываемых зависимых компонентов |
| SOLMNEQ | Kharaka, Barnes (1973) | Используется для расчета равновесных распределений компонентов в водных растворах. Включает 26 элементов, 162 компонента водного раствора, 158 твердых фаз. |
| REDEQL. EPAK (EPA) | Inqle, Keniston, Schultz (1979) | Используется для расчета равновесий в системах «вода - минерал». Включает 46 элементов, 94 компонента водного раствора, 2 газа и 13 твердых фаз. |
| EQUILIB | Моррей, Shennon (1978) | Модели химических равновесий в геотермальных рассолах для различных повышенных температур. Включает 26 элементов, 200 компонентов водного раствора, 7 газов, 186 твердых фаз. |
| MINEQL-2 | Weslalle, Zachary, Morel (1980) | Используется для расчета химических равновесий в водных системах. |
| GEOCHEM | Sposito, Mattigod (1980) | Моделирование распределения химических элементов в почвенных растворах. Включает 45 элементов, 1853 компонента водного раствора, 42 органических лиганда, 3 газа и 250 твердых фаз. |
| PHREEQE | Parkhurst, Thorstenson, Plummer (1980) | Моделирование равновесных процессов массопереноса и процесса растворения. Включает 19 элементов, 120 компонентов водного раствора, 3 газа, 21 твердую фазу. |
| WATEQ-2 | Ball, Nordstrom, Jenne (1980) | Химическая равновесная модель для расчета взаимодействия главных и малых элементов с распространенными в природных водах лигандами. |
| WATEQ-3 | Ball, Jenne, Cantrell (1981) | Развитие версии программы WATEQ-2 с добавлением частиц урана. |
| BALANCE | Parkhurst, Plummer, Thorstenson (1982) | Рассчитываются процессы массопереноса, приводящие к изменениям состава воды между двумя водными пунктами. |
| SOLMNQ | Гудвии, Манде (1983) | Включает 28 элементов, 39 компонентов водного раствора 181 твердую фазу. |
| EQ3NR/6 | Wolery (1983) | Рассчитывает спецификацию растворенных форм, используется только в комплексе с EQ 6. Включает 40 элементов, 300 компонентов водного раствора, 15 газов, 275 твердых фаз. |
| REDEQL- UMD | Харрис, Ингл, Тейлор, Магнусон (1984) | Расчет равновесных распределений концентраций частиц в водных системах. Включает 53 элемента, 109 компонентов водного раствора, 2 газа и 27 твердых фаз. |
| Продолжение таблицы 2.1 | ||
| PROTOCOL | Пикрелл, Джексон (1984) | Программа, объединяющая расчет равновесия и кинетику химических реакций растворения твердой фазы применительно к коррозии радиоактивных стекловидных отходов подземными водами. Аналог MINEQL. |
| MINTEQ | Felmy, Girvin, Jenne (1987) | Расчет геохимических равновесий. Возможно использование исходных данных из базы WATEQ-3. Включает 31 элемент, 373 компонента водного раствора. 3 газа и 328 твердых фаз. |
| MINTEQ-2 | Felmy, Girvin, Jenne (1989) | Программа является модификацией MINTEQ. Учитываются те же компоненты, а также газовый состав подземных вод. |
| PHRQPITZ | Plummer, Parkhurst, Fleming, Dunkle (1988) | Расчет геохимических реакций в рассолах. Включает 18 компонентов рассолов, 40 твердых фаз. Преимущества программы в использовании моделей Питцера для расчета коэффициентов активности ионов в рассолах. |
| TRANQL | Cederberg (1985) | Программа объединяет равновесные химические модели с моделями массопереноса. Включены макро- и микрокомпоненты. |
| GIBBS | Шваров (1982) | Моделируются процессы, протекающие в рудообразующих гидротермальных системах методом проточных ступенчатых реакторов. |
| CHOICE | Каганович и др. (1995) | Расчет равновесия в системах конденсированные фазы - идеальный газ – водные растворы сильных электролитов (более 2500 индивидуальных веществ). |
| Селектор | Карпов (1981) | Расчет равновесных, частично равновесных и метастабильных процессов растворения, отложения, кристаллизации, испарения, конденсации, горения и взрыва (более 3300 индивидуальных веществ: водный раствор – 1500; газ – 400; конденсированные фазы – 1000; жидкие углеводороды – 400). |
Выбор инструмента исследования определяется методическими особенностями исследования. Так, М.В. Борисов (Борисов, 2000) пришел к важному выводу – модели минералообразования следует рассматривать по мере последовательного усложнения физико-химических условий в изучаемых системах:
— от простых изотермических условий – модель образования урановых месторождений в химически однородной вмещающей среде, изучалась с помощью программы GIBBS;
— к более сложным термо- и бароградиентным условиям – модель образования жильных полиметаллических месторождений, где требуется применять более совершенные ПК, например, такие, как GBFLOW, ориентированные на расчет равновесия в неоднородных по составу резервуарах равновесно-динамических моделей.
Богатый опыт применения компьютерных моделей в геохимии показал, что начальный этап освоения методов термодинамического моделирования в геохимии завершен. Созданы предпосылки перехода на новый уровень. Стремительное совершенствование вычислительной техники, ее постоянно возрастающее быстродействие и доступность порождают новые перспективы в термодинамическом моделировании, связанные с постановкой и решением новых классов задач. Здесь принципиально важно отметить следующее обстоятельство: успешное применение методов моделирования зависит от целого ряда теоретических и практических вопросов. В первую очередь это методический аспект, а именно специальная научная работа по математической и термодинамической постановке физико-химических моделей, наиболее адекватно отражающих специфику геолого-геохимических процессов. Поэтому выбор инструмента исследования должен определяться не «числом пользователей», а «необходимыми и достаточными условиями равновесия», которые используются в расчете необратимой эволюции сложных геохимических мегасистем.