N2-CH4（CO2）混合气体在线标样制备及其拉曼定量因子测定

利用混合气体的标准样品对激光拉曼探针进行标定,可以快速准确地对包裹体中的无机及有机气相组分进行定量分析。而常用的商用钢瓶装混合气体标样,存在费用高、气体组成单一固定等缺点。本文设计了一套在线标样制备装置,提出一种在线配置不同浓度和压力条件下混合气体标样的方法。利用高纯度(纯度99.999%)的N2、CH4以及CO2钢瓶气,经过在线混合增压,在5 MPa和10 MPa条件下制备了N2摩尔分数为30%、50%和70%的N2-CH4以及N2-CO2混合气体在线标样。该方法制备的标样与70%N2+30%CO2的商用钢瓶气标样对比表明,CO2与N2的拉曼相对峰高以及相对峰面积值的误差在4%以内,具有较高的准确度和重现性。通过不同压力和浓度条件下CH4以及CO2的拉曼相对定量因子测定表明,气体的相对定量因子在5~10 MPa压力条件下与压力及组成无关。地质样品应用结果表明,本方法可以方便、灵活、准确地按任意比例将两瓶及两瓶以上纯气体钢瓶样品进行混合及增压,为激光拉曼标定、气体组成原位测量等提供了一种新的技术思路。     

利用U—1000型激光拉曼探针测定流体包裹体气体成分的研究

本文利用U－1000型激光拉曼探针成功地测量出单个流体包裹体中H2S、CH4、CO2气体成分，并讨论了包裹体中这些气体的拉曼谱峰位移与包裹体内压的关系，分析了影响激光拉曼探针定量测定包裹体气相成分的取面积和拉曼定量因子因素。     

拉曼光谱在分析气液包裹体气体成分中的应用

简要介绍了拉曼光谱的原理、激光拉曼探针的基本组成部份及使用激光拉曼探针分析气液包裹体中气体成分的方法,指出了在分析过程中应注意的问题,以及目前国际上在解决这些问题中所处的现状。     

拉曼光谱在有机盆地中的应用

<正>显微激光拉曼主要用于对测试物质的分子进行结构分析及其定性和定量分析,因此,它不仅可以检测包裹体成分特征,还可以利用成分拉曼特征峰分析盐水包裹体的盐度、压力及成熟度等。1、无机成分的测定及相对含量计算:每种物质都有其对应的拉曼光谱,通过与已知标准拉曼谱进行直接对比,可以鉴定盐水包裹体中气体(CO2、CH4、N2等)和水溶液中的离子(C032-、HCO3-、SO42-等)无机成分。据组分拉曼峰强度或特征峰面积与其浓度成正比可来判别其相对含量。     

成矿流体包裹体盐度的拉曼光谱测定

拉曼光谱在 2 80 0～ 3 4 0 0cm-1范围内对水溶液中OH-离子的变化非常敏感 ,溶液中电解质的浓度变化与溶液的拉曼光谱特征参数之间存在一定的定量关系。通过对不同浓度标准NaCl和KCl水溶液的拉曼光谱特征分析 ,提出了一种可综合反映溶液浓度的拉曼光谱参数 (偏斜率 )。通过试验和分析 ,发现NaCl和KCl水溶液浓度与水溶液拉曼光谱偏斜率之间存在很好的线性关系 ,并找出了拟合直线 ,同时给出了NaCl和KCl水溶液盐度的拉曼参数计算经验公式。为了验证此公式的有效性 ,专门用传统的显微微热计和激光拉曼光谱仪分别测定了人工流体包裹体和马脑壳金矿床含金石英脉中的流体包裹体的盐度 ,并对结果进行了对比讨论 ,证明用激光拉曼光谱仪测定不饱和流体包裹体的盐度是一种快速、简便、无损的盐度测定新方法     

鄂尔多斯盆地石油中沥青的拉曼光谱特征

激光拉曼光谱技术具有测试简便和精确的特点,通过对石油中沥青的拉曼光谱探针分析,可以研究石油沥青的物质成分特征以及形成演化过程。鄂尔多斯盆地石油沥青中广泛存在CH4等还原性气体,部分样品中同时还含有CO2等氧化性气体,且氧化性气体与还原性气体存在着此消彼长的反相关关系,这种关系及其互为消长的幅度也反映了盆地后期改造作用程度的高低。     

祁连山冻土区天然气水合物激光拉曼光谱特征

采用显微激光拉曼光谱技术在77K和常压下对祁连山木里煤田聚乎更矿区钻获的冻土区天然气水合物进行了测试,得到中国冻土区天然气水合物典型的激光拉曼谱图,从微观角度证实DK3孔的133.30m、139.52~139.92m和141.00m 3段不同埋深的岩心中均有天然气水合物存在。对冻土区水合物的拉曼谱图进行详细研究,结合文献资料,初步判定3段不同埋深的水合物结构均为sⅡ型,并参照不同客体气体分子的特征振动信号对谱线的归属进行分析,得出了水合物中大致所含的气体组分。     

高真空与脉冲放电气相色谱联用装置研发及其在岩石脱气化学分析中的应用

岩石中气体化学组成的分析具有重要意义。载气保护下的岩石脱气,过程比较复杂;高真空下岩石脱气的气相色谱分析报道较少,一般不能测量气体的总量;真空脱气质谱法对于分子量相近的气体,很难进行测量。针对上述问题,本文研制了高真空岩石样品脱气分析装置,该装置真空度10-4Pa,空白样品压强0.1 Pa,N2含量测量精度为0.63%,标准温压下最少可测样品量1 mm3。将其与带脉冲放电检测器的气相色谱仪联用,实现了岩石脱气及其微升量级气体化学组成的高灵敏气相色谱分析。利用本系统分析了五大连池火山岩、松辽盆地储层岩石和四川盆地页岩样品中释放的气体,结果表明:相比以往的实验装置和方法,该系统能够直接测量岩石脱出气体的总量,分段加热脱气分析样品用量更少,气体组成分析灵敏度更高,检测的主要成分是岩石脱气常见的成分,针对性较强。     

青海聚乎更钻探区天然气水合物拉曼光谱特征

了解天然气水合物的微观结构特征对水合物资源勘探和评价具有重要意义。采用显微激光拉曼光谱技术,对青海聚乎更钻探区内DK8-19、DK11-14 和DK12-13等3个站位共9个天然气水合物岩心样品进行了分析测试,探讨了钻探区天然气水合物的拉曼光谱特征。结果表明,青海聚乎更钻探区天然气水合物广泛分布,垂直方向在126.1~322.2 m范围内不连续分布,不同钻孔、不同埋深水合物样品的拉曼光谱特征基本一致,初步判断为Ⅱ型结构水合物,且为多元气体水合物。水合物客体除甲烷、乙烷、丙烷及丁烷等 烷烃外,普遍含有氮气组分。此外,在DK8-19站位埋深为126.1 m样品中发现水合物相中硫化氢组分的拉曼信号,这说明特定区域内可能存在硫化氢气体且形成了水合物。聚乎更钻探区水合 物样品拉曼光谱特征为冻土区天然气水合物成藏与分布规律研究提供了新的启示。     

激光拉曼光谱技术在获取流体包裹体内压中的应用及讨论

本文详细介绍了二氧化碳、甲烷、氮气及其混合物拉曼位移与压力的关系。对实验数据进行拟合发现,不管是纯组分还是混合体系中,气体的拉曼位移基本上是随压力增加呈一级指数递减。在混合体系中,压力对拉曼位移的影响最大,含量次之。氮气与甲烷混合由于分子相互作用发生变化,结果使得氮气拉曼位移随压力变化的灵敏度增加,而甲烷的灵敏度却是降低。随压力增加,峰面积、峰半高宽、峰高等参数也将随之变化。实际的应用结果表明,激光拉曼光谱技术是一种获取复杂体系流体包裹体内压的新方法。     

橄榄石流体包裹体中分子水的发现

利用激光拉曼和红外光谱测定了内蒙古东部喀喇沁地区玻基橄辉岩橄榄石斑晶中的原生流体包裹体的成分,发现了波长分别为３２４５～３５６５ｃｍ＾－１的液态水和波长为３６２７的ｃｍ＾－１气态水的特征峰,而未发现结构水的特征峰,橄榄石的惰性气体同位素测定结果表明包裹休事的水来源于地幔岩浆,而非混染陆壳水。这一发现,揭示了地幔水可以以流体包裹体的形成赋存在火山岩的矿物斑晶中。     

显微激光拉曼光谱测定天然气水合物的方法研究

天然气水合物是由烃类气体在一定的温度和压力下与水作用生成的一种非化学计量的笼型晶体化合物,显微激光拉曼光谱是测定其水合指数、笼占有率等结构参数的重要手段。天然气水合物极易分解,不能在常温常压下进行分析测试。本文针对天然气水合物的特性,研制了一套适合显微激光拉曼光谱法测定水合物的小型装置,将样品放入液氮罐中,定期加入液氮(-196℃)保存,确保在测定的过程中甲烷水合物保持稳定状态,解决了肉眼不可见水合物的微观识别问题。对实验合成的一系列不同体系的甲烷水合物和我国海域和陆域的水合物样品进行了分析,探讨了水合物样品的合成、保存和处理方法,研究了拉曼光谱测试条件,揭示不同条件下形成的水合物笼型结构特征。分析结果表明,对同一样品,测定水合指数的相对标准偏差小于1%,方法准确可靠,经分析南海神弧海域水合物为典型Ⅰ型结构的水合物,祁连山冻土区水合物为Ⅱ型结构的水合物,可为我国天然气水合物研究提供必要的结构信息。     

Temperature dependence of Raman spectra of the quartz- and rutile-types of GeO2

The temperature dependence (at ambient pressure) of the Raman spectra of both the quartz- and rutile-types of GeO₂ has been studied from 109 to 874?K. All spectra were corrected for the effects of temperature and are presented in their reduced form to allow a direct comparison of intensities at all temperatures. In the quartz-type GeO₂, the Raman bands above 400?cm^?1 exhibited relatively larger temperature dependences and at least four of the bands in this region vary nonlinearly with increasing temperature. Deconvolution of the most intense Raman band at 700?cm^?1 in the rutile-type GeO₂ revealed the presence of a previously unreported band at 684?cm^?1 at 298?K which may arise from splitting of the A_1g mode. A nonlinear temperature dependence was observed for all the Raman bands above 600?cm^?1 in the rutile-type GeO₂ with the new band at 684?cm^?1 exhibiting the largest curvature. In common with previous studies of rutile-type oxides, the B_1g mode at 171?cm^?1 showed anomalous behaviour by increasing linearly in frequency with increasing temperature. In a separate experiment, the oxidation of metallic germanium in air demonstrated that the quartz-type GeO₂ is the preferred form of germanium oxide at temperatures above 745?K at atmospheric pressure. Thermodynamic calculations predict that the rutile-form of GeO₂ should be the stable species under these conditions. This suggests that atmospheric gases may have a marked effect on the kinetics and stability of the quartz and rutile forms of GeO₂.     

H_2O-CO_2体系融合二氧化硅毛细管样品原位显微激光拉曼光谱研究

使用配备Linkam冷热台的显微激光拉曼光谱仪,采用融合二氧化硅毛细管样品,在-120～31℃温度区间,1 200～1 500cm-1光谱区间上,原位采集H2O-CO2体系流体包裹体的拉曼光谱,并针对CO2特征拉曼光谱展开分析。结果表明,融合二氧化硅毛细管样品中的流体具有代表性。通过对毛细管样品进行拉曼光谱采集,该实验获得了流体包裹体中CO2气相、CO2液相、CO2固相、CO2水合物相和CO2水溶液相的特征光谱。光谱分析结果显示,在实验温度区间上,CO2固相和CO2水合物相特征峰的稳定性,有助于鉴别拉曼光谱;同时,CO2气相、CO2液相和CO2水溶液相费米共振峰峰位因CO2压力或密度影响而发生变化。此外,该实验在温度变化过程中,鉴定了不同相的拉曼特征光谱。结果表明,激光拉曼光谱结合显微测温技术能够有效鉴别包裹体中不同的流体相,获得相变过程,确定相变温度。     

Raman scattering study of the high-temperature vibrational properties and stability of CaGeO3 perovskite

The vibrational properties of metastable Ca-GeO₃ perovskite are investigated as a function of temperature using Raman scattering. Mode-assignments are derived from polarized spectra of optically oriented single crystals. Neither symmetry-breaking structural transformations nor soft-mode behavior is revealed in the Raman spectra between room temperature and 650° C. Only a small decrease in the local static octahedral tilt angles can be inferred from the Raman data over this temperature range. A Landau extrapolation of the lowest frequency A_g modes suggests that these modes become critical near 2000° C, a temperature that is above the extrapolated zero pressure melting point.     

High-pressure Raman spectroscopic study of chondrodite

Variation of Raman spectra of both natural (F-bearing) and synthetic (F-free) chondrodite samples were studied up to 400 kbar at room temperature. Ambient Raman frequencies for the synthetic sample are in general lower than those for the natural one. This is correlated with a slight expansion of the volume of the synthetic sample due to substitution of OH for F. The frequencies of all Raman bands for both samples increase monotonically with increasing pressure. The positive pressure dependences in the O−H stretch frequencies for both F-free and F-bearing samples are contrary to those for other dense hydrous magnesium silicates. A mechanism involving both the hydrogen-hydrogen repulsion and hydrogen bondings is proposed to explain the abnormal behavior. The effects of substitution of F for OH on both the ambient and high-pressure Raman spectra of chondrodite are also discussed. Received: 19 February 1998 / Revised accepted: 26 June 1998     

Raman spectroscopic study of high-pressure phase transitions in cristobalite

The pressure dependence of the cristobalite Raman spectrum has been investigated to 22 GPa at room temperature, using single-crystal Raman spectroscopy with a diamond-anvil cell. We observe a rapid, first-order phase transition on increasing pressure, consistent with the cristobalite I?II transition revealed in previous x-ray diffraction experiments. The phase transition has been bracketed at 1.2±0.1 GPa on increasing pressure and 0.2±0.1 GPa on decreasing pressure. The pressure shifts II) of 11 Raman bands in the high-pressure phase (cristobalite have been measured. Evidence for an unusual hybridization of modes at 490–500 cm^?1 is found. Changes in the Raman spectra also reveal an additional phase transition to a new phase at P ≈ 11 GPa, which remains to be fully characterized.     

高压下白云石的原位拉曼光谱研究

利用热液金刚石压腔研究了白云石在温度298 K、压力100~1 000 MPa下C-O键弯曲振动峰1ν097的拉曼变化特征。结果表明,在实验的压力范围内白云石稳定,其拉曼位移和压力具有很好的线性关系,拟合后得出压力与白云石1 097 cm-1拉曼线频率位移的关系为:p=143.47(Δpν)1 097+102.67(1 097相似文献   

差应力与石英组构关系的实验研究

为了探讨柯石英的形成条件,利用河北省平山县西柏坡地区太古代阜平群中的黑云母片麻岩进行高温高压条件下的岩石变形实验。实验的温度为800 ℃,围压为0.2 GPa,应变量为10%,应变速率为10^-5/s。实验结果表明,变形后样品中不同部位石英颗粒的激光拉曼光谱与标准的石英光谱相比较发生了明显的变化,具体表现为：挤压带中,石英颗粒的光谱出现了9个峰,而标准石英光谱为6个峰;在剪切带中,石英颗粒的谱线只有一个清晰的峰,在拉伸带中,石英颗粒的谱线无论峰的数目还是出现的位置都与标准石英光谱有着显著的区别,说明导致岩石变形的差应力对石英晶格结构的改造具有一定的影响。