水岩相互作用地球化学模拟是基于化学热力学和化学动力学原理，用数学方法定量刻画水岩体系化学反应过程的研究方法，是研究自然或人为因素影响下地下水系统地球化学演化的重要手段之一。从热力学的角度进行水岩相互作用模拟的研究已经比较成熟，相应的模拟软件也很多，如PHREEQC，EQ3/6，MINTEQA和WATEQ4F等；目前研究难点已经转向宏观、大尺度水岩相互作用的动力学过程，从不同的时间尺度上评价地下水水质的演化。对反应－溶质运移和反应动力学模拟的要求促进了更多功能强大的软件(如PHREEQC、NET-PATH以及TOUGHREACT等)的出现，这些软件成为人们认识热、流体、力学和化学等多场耦合作用下的各种水岩相互作用过程的有力工具。

大量地质事实表明，水岩相互作用过程模拟中地球化学过程往往具有不平衡的性质，这与水和各种矿物在不同的温度和压力条件下的反应速率以及矿物颗粒的不均匀性等有关。通常碳酸盐矿物的反应速率快，更容易达到平衡态，而铝硅酸盐矿物的反应速率非常慢，其达到平衡态需要千年～万年甚至更长的时间尺度。此外，考虑水动力学过程与热力学过程的结合，更有利于掌握水岩作用的本质。近40年来，地球化学动力学取得了许多进展，积累了大量的矿物－水相互作用的动力学速率参数，确定出各种单相和多相反应动力学过程的反应速率方程，为野外环境中水岩相互作用动力学过程的定量化研究提供了有利条件。李义连等从水岩相互作用的模型建立、模拟方向和软件的发展3个方面论述了水岩相互作用模拟的研究进展，指出最大的进步是动力学模型和耦合运移模拟已取得了实质性进展，并应用于实际研究之中。孙占学等评述了国内外矿物－水反应在动力学参数和影响因素方面的进展，指出矿物－水反应的地球化学动力学模拟已成为研究热点问题之一。目前关于动力学分析和地球化学过程模拟的文献主要集中在各种矿物动力学反应参数在实验室和野外条件下的确定以及反应速率理论和方程的建立等方面的研究。

水岩相互作用动力学过程的模拟，主要是基于速率方程理论和各种矿物动力学参数。由于矿物沉淀过程的复杂性，实验室获取的通常是矿物溶解的动力学参数，矿物沉淀的动力学参数一般参考其溶解动力学参数，目前地球化学模拟中涉及到的矿物动力学参数主要参考Palandri等整理和汇编的水－矿物相互作用速率参数。因此，需要加强对动力学速率方程和各种矿物动力学数据库的进一步完善、矿物反应表面积的准确确定、实验数据应用于野外尺度校正方法的确定以及如何考虑可能的微生物过程等方面的研究。总之，水岩相互作用的地球化学动力学模拟工作目前还有大量的工作需要补充，这反映了对许多重要的水岩作用的反应机制及动力学尚缺乏足够了解。 2100433B