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水-盐-气天然流体普遍存在于地球各圈层中，其物理化学性质和地球化学行为比较复杂，是地球科学研究的挑战性难题之一。传统的研究方法，主要依赖于实验观测。在近期内想通过实验得到大量宽广范围的数据是不可能的，从而妨碍流体地球化学的深入研究。所以应用先进的理论模拟方法研究天然地质流体显得尤其重要，它能将非常有限的实验数据推广到宽广的温度、压力和组成空间。本论文所建立的物理化学性质模型，不仅精度高，而且把多个流体体系实验数据的温度压力和组成的应用范围扩大了一倍多，为地球化学尤其水岩相互作用和流体包裹体研究提供了崭新的高精度的理论工具。主要成果可概括为：
(1)建立了天然气组分的溶解度模型。利用现代物理化学理论方法，建立了CH4-H2O-NaCl、C2H6-H2O-NaCl和N2-H2O-NaCI体系的溶解度模型，对前人的工作是一个突破，克服了前人模型预测性差精度低的缺陷。本模型不仅能很好地预测气体在液相中的溶解度，而且还能预测气相中水的含量，另外还可以预测甲烷等气体在海水和卤水中的溶解度，应用到非常重要的包裹体等容线方面。
(2)建立了常见水盐体系的密度模型。对于常见的水盐体系(H2O-NaCl、H2O-LiCl、H2O-KCI、H2O-MgCl2、H2O-CaCl2、H2O-SrCl2和H2O-BaCl2)，一直缺乏高精度和预测效果好的密度模型。以前的密度模型受实验数据范围的限制，难以达到天然流体研究的要求，因此本人以国际标准的水的密度模型为基础，建立了一个以上体系的统一实用的密度模型。此模型无论从精度上还是预测效果上都超越了前人。
(3)建立了常见水盐体系的粘度模型。水盐体系的动力学性质粘度，是个非常重要的物理量，广泛应用在流体的三维模拟方面。可是由于缺乏宽广温度压力下的粘度模型，很多情况下以水的粘度代替盐水的粘度，造成模拟的不准确性。本人以国际标准的水的粘度模型及前面建立的密度模型为基础，建立了一个预测性良好的水盐体系(H2O-NaCl、H2O-LiCl和H2O-KCl)粘度模型，并且可以用来预测多元混合盐水的粘度。
(4)流体状态方程在包裹体研究中的应用。本人把国际上最好的和本组最近建立的流体方程应用到流体包裹体研究方面。已做好了常见的一元体系(H2O、CO2、CH4、O2、N2、C2H6和H2S)、二元H2O-NaCl体系和三元H2O-CH4-NaCI体系的相平衡和等容线工作，结合矿物共生热力学方程计算矿物形成前后的物理化学条件，取得了一定的效果。