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应用于流体包裹体CO2碳同位素组成的拉曼光谱定量研究探讨
  • ISSN号:1001-8166
  • 期刊名称:《地球科学进展》
  • 时间:0
  • 分类:P597[天文地球—地球化学;天文地球—地质学]
  • 作者机构:造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京大学地球与空间科学学院,北京100871
  • 相关基金:国家自然科学基金项目“H2O-NaCl-CO2体系流体包裹体拉曼光谱定量研究”(编号:41373057)资助
作者: 药瑛, 孙樯
中文摘要:

CO2作为一种流体包裹体中常见的组分,对其中碳同位素的定量研究,能够提供很多地质历史时期地质流体源区的地球化学信息,并为地球碳循环的研究奠定基础。传统的质谱测试存在无法进行单个流体包裹体测试的缺点。拉曼光谱因其快速、无损、高精度的特点被广泛应用于地球科学各个研究领域,尤其在单一流体包裹体的研究中更为重要。当前,拉曼光谱在定性研究物质结构和成分方面已经十分成熟,相比之下,拉曼光谱定量研究仍显不足。结合前人的研究和实际的实验,根据对拉曼光谱基本原理的分析,提出激光拉曼光谱定量研究应当基于相对散射强度进行,且利用13CO2和12CO2的拉曼谱峰强度比(I+^13/I+^12)表征流体包裹体中CO2的碳同位素组成是可行的。而影响该方法应用的是其较低的准确度,解决这一问题的关键在于如何在单次实验中同时获得准确而强度较高的I+13和I+12的值。

英文摘要:

Carbon dioxide is a common and important component in fluid inclusions. Because carbon isotopic ratio of CO2 in fluid inclusion can provide geochemical characteristics of source rocks, many works have been conducted to measure the carbon isotopic ratio (13C/12C) of CO2. In general, carbon isotopic composition (13C/12C) of CO2 fluid inclusions are measured by mass spectroscopy. However, mass spectroscopy is a destructive analytical technique, and can not be applied to measure single inclusion. Raman spectroscopy is an efficient non-contact and non-destructive method, and has been widely employed in many research fields. In fact, due to the difference of carbon atom mass, the Femi resonance of 13CO2 is lower than that of 12CO2, so they can be identified in Raman spectrum. In principle, the carbon isotopic composition (13CO2/12CO2) in CO2 is closely related to the Raman intensity ratio between 13CO2 and 12CO2 (I+^13/I+^12). Therefore, Raman spectroscopy can theoretically be utilized to measure the carbon isotopic composition (13CO2/12CO2) of CO2. However, this method is seriously hampered by the poor measurement accuracy and precision. In this study, based on the theoretical analysis, and in combination with previous Raman studies on carbon isotopic composition in CO2, a preliminary research on Raman quantitative measurement for carbon isotopic composition in CO2 was carried out.

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期刊信息
  • 《地球科学进展》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院资源环境科学与技术局 国家自然科学基金委员会地球科学部 中国科学院资源环境科学信息中心
  • 主编:傅伯杰
  • 地址:兰州市天水中路8号
  • 邮编:730000
  • 邮箱:adearth@lzb.ac.cn
  • 电话:0931-8762293
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-8166
  • 国内统一刊号:ISSN:62-1091/P
  • 邮发代号:54-86
  • 获奖情况:
  • 国家“双效”期刊,甘肃社优秀期刊,中国数字化优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:36043