摘要
以化学热力学中的吉布斯自由能增量为基础，计算了与H2S(g)/H2S(aq)/HS-/H+/S2-系统有关反应在不同温度下的平衡常数，同时根据方解石和白云石在酸性条件下的溶解过程，获得了这两种碳酸盐矿物溶解过程中地层中流体pH值与PCO2、地层压力和埋藏深度的关系。在此基础上，对比了从地表到深埋藏的温度和压力条件下，与CO2和H2S有关的酸性介质对流体[H+]贡献的差异性，以及对于碳酸盐溶解作用的差异性。计算结果表明:（1)无论以CO2还是以H2S作为溶解介质，温度增加和(或)PCO2增加，都会造成方解石和白云石溶解所需要的[H+]增加，在深埋藏相对高温和高压条件下，高PCO2条件会使得碳酸盐矿物的溶解更加困难，如果[H+]受到缓冲，CO2的增加不仅不能造成碳酸盐矿物的溶解，反而会造成碳酸盐矿物的沉淀;（2)无论在何种酸性介质中，碳酸盐矿物的倒退溶解模式在化学上都是成立的，低温的成岩环境，深部地层中高温流体的向上运移、构造抬升所造成的温度降低(-ΔT)都会提高H2S和(或)CO2流体(也包括其它酸性介质)对碳酸盐矿物溶解能力;（3)在地表和近地表条件下(几百米深度范围内)，在同时存在CO2和H2S的环境中，CO2对应酸的电离提供的[H+]略多于H2S对应酸的电离，与CO2有关的酸性流体对碳酸盐矿物溶解相对重要，而在深埋藏条件下、尤其是深度大于4 000 m的深埋藏地层中，H2S对应酸的电离提供的[H+]显著大于CO2，其对碳酸盐矿物的溶解更为重要，在存在硫酸盐还原作用的深埋藏地层中，碳酸盐的深部溶解作用会更为发育，这可能是川东北地区深埋藏条件下次生孔隙发育的重要原因之一。