高温下合成包裹体中流体水分子氢键的拉曼光谱分析

在合成包裹体腔中，用显微激光拉曼探针原位分析了高温下纯水和含气体CO2的流体中水分子的氢键作用。研究结果表明，随着温度升高，流体中水分子的氢键作用不断减弱，但纯水在最高的测量温度400℃，含CO2的流体在520℃都还存在着比较强的氢键作用。含CO2的流体比相同温度下纯水的氢键作用弱，并且当气相与液相混溶成为纯液相后，它的氢键与温度的关系明显出现了转折，温度对氢键的影响比均一前小。     

氯盐溶液的拉曼光谱特征及测试探讨

常温下氯盐溶液水的拉曼包络线歪斜度受氯离子浓度和阳离子的影响,水拉曼包络线歪斜度很难准确评价复杂流体中的氯离子浓度,在-170℃下氯盐溶液的拉曼光谱研究表明,H2O和nCl-[H OH-]n的拉曼光谱峰能很好地分解并明显地显示,其中nCl-[H OH-]n的拉曼峰与H2O的拉曼峰比值与氯盐的浓度呈正相关,用nCl-[H OH-]n的拉曼特征峰强度(I3401～3413.18cm-1)与H2O的拉曼特征峰强度(I3088～3106cm-1)比值(InCl-[H -OH-]n/IH2O)为纵座标,作相关图,二者的相关性较好,可以应用于溶液中氯离子摩尔浓度测定。     

二氧化碳—水体系的拉曼光谱研究

研究了使用石英管熔融封闭法分别在酸性、中性以及碱性条件下,采用ＣａＣＯ３或Ｎａ２ＣＯ３与ＨＣｌ反应制备不同浓度的ＣＯ２标准系列,并对气相、液相中的ＣＯ２进行拉曼光谱研究,得出了定量分析气相ＣＯ２所遵循的规律,即ＣＯ２的浓度与拉曼位移（１３８８．９ｃｍ－１）强度呈线性相关,为定量分析流体包裹体中ＣＯ２的含量奠定了基础。     

铁含量对白云石拉曼光谱特征的影响

白云石中Fe含量分析是研究白云石（岩）成因的重要手段,研究白云石中Fe含量与拉曼光谱之间的关系能够提供一种利用拉曼光谱原位测定白云石中Fe含量的潜在方法。本次研究应用显微共聚焦激光拉曼光谱仪对不同Fe含量的白云石进行了拉曼光谱分析,并对其拉曼光谱变化特征进行了研究。研究结果表明,相较于白云石,铁白云石各个拉曼特征峰均向低频方向偏移。白云石的拉曼特征峰位移与Fe含量呈明显的线性关系,随着Fe含量增加,白云石的各个拉曼特征峰位移均减小。相较于[CO3]2−基团内部振动特征峰（v1、v3和v4峰）,两个晶格振动特征峰（T峰和L峰）随Fe含量变化的偏移更为明显。研究认为,由于Fe2+的离子半径大于Mg2+,当Fe2+替代白云石晶格中的Mg2+后,晶格中金属-氧键平均键长变长、平均键能变弱,从而改变了金属-氧键和C-O键拉曼活性振动,致使拉曼特征峰向低频方向偏移。本次研究初步建立了基于拉曼光谱中L峰和v1峰的峰间距测定白云石中Fe含量的方法,与传统方法相比,该方法对样品要求较低,能够进行非破坏性测试。     

琥珀的拉曼光谱及荧光测量研究

本文利用激光拉曼光谱研究了琥珀的化学组成,表明拉曼光谱研究琥珀的有效方法。利用MPV-3显微光度计作荧光测量表明荧光测量是可判别琥珀的真伪及评价琥珀质量的好坏的。     

长石有序度的拉曼光谱研究

长石是自然界非常重要的造岩矿物,广泛产于各种成因类型的岩石中,其总质量约占地壳质量的50%.长石的化学式通常表达为MT4O8,其中M=Na、Ca、K、Ba及少量Li、Rb、Cs、Sr等,它们为离子半径较大的一价或二价碱金属及碱土金属离子;T=Si和Al以及少量的B、Ge、Fe3+、Ti等,它们多数为离子半径较小的四价或三价离子.     

电气石的偏振拉曼光谱研究

电气石达到宝石级称碧玺。通过电气石偏振拉曼光谱的实验研究,表明随电气石含铁量增高电气石中Ｓｉ－Ｏ伸缩振动峰发生分裂,峰形变大。不同成因的电气石晶体中（ＯＨ）－离子占位不同,变质岩型、矽卡岩型电气石中（ＯＨ）－只有一个有序占位,而伟晶岩型和热液型矿床中电气石（ＯＨ）－离子则有两个无序占位     

不同压力下Ⅰ型甲烷水合物拉曼光谱

本文描述了合成的I型甲烷水合物高压下拉曼光谱测定结果.甲烷水合物用细粒冰和甲烷气在温度0℃～9℃和压力18MPa下历时2天合成,在金刚石压腔里进行了原位的显微观察和拉曼光谱测定.一组温度25℃和压力范围132～901MPa下的拉曼光谱数据显示,样品的光谱呈左高右低的双峰结构,左谱峰位置范围为2904.4～2907.2cm-1,右谱峰位置范围为2915～2922cm-1,谱峰位置随压力变化,典型光谱的左右谱峰强度比近似为3:1,系典型的Ⅰ型结构特征;这说明甲烷水合物在较高压力下也能保持Ⅰ型结构.作为比较,甲烷气和溶解水中的甲烷的拉曼光谱也进行了测定,它们的拉曼光谱特征与Ⅰ型甲烷水合物的明显不同.     

冷冻条件下天然包裹体中流体水分子氢键的拉曼光谱特征

水的拉曼图谱实际就是带氢键作用的OH伸缩振动峰(包括对称伸缩振动峰和反对称伸缩振动峰)和不带氢键作用的OH对称伸缩振动峰(包括对称伸缩振动峰和反对称伸缩振动峰)的叠加包络线,通过对流体中水的拉曼图谱的分析可以反映流体中氢键作用的强弱.因此,用Renishaw MK1-1000型显微激光拉曼探针原位分析了冷冻条件下天然的流体包裹体腔内流体水分子的氢键作用.研究表明,在冷冻条件下,水分子运动以带氢键作用的伸缩振动为主,同时还有微弱的非氢键作用的伸缩振动;随着温度的降低,流体中水分子的氢键作用不断地增强;在-130~-180 ℃区间氢键作用增强的趋势明显加大,暗示流体性质在此温度区间可能发生了突变.      

显微激光拉曼光谱测定单个包裹体盐度的实验研究

水溶液激光拉曼光谱上 O-H 展宽区(2800～3800 cm~(-1))对盐浓度的改变非常敏感,通过计算显微激光拉曼光谱的偏移参数,就可以确定包裹体溶液(室温)的盐度。已有实验证明这种方法适合于标准溶液。人工合成流体包裹体作为天然包裹体的参照物,可以被用来验证许多涉及流体包裹体的假设的有效性,人工合成包裹体是检验激光拉曼光谱测定单个流体包裹体盐度可行性的关键。本文采用 Sterner 等(1984a)提出的方法,在50MPa/100 MPa,500～600℃范围内合成纯 H_2O 体系及 NaCl-H_2O 体系的包裹体,利用合成包裹体对单个流体包裹体盐度的激光拉曼光谱测定进行较为系统的研究。结果表明这种方法确定单个不饱和流体包裹体盐度是可行的,而且较精确(相差 1％±),是一种快速、简便、无损的盐度测定方法。     

沸石基质中CdS团簇的Raman光谱及量子尺寸效应

采用具有不同孔隙尺寸的沸石为基质约束CdS团簇的大小.通过测定Raman光谱观察到随着CdS团簇尺寸减小,Raman光谱中LO声子振动频率略向低频方向移动.利用二级LO声子的振动强度与一级LO声子的振动强度之比(2LO/LO),研究团簇电-声子耦合强弱的结果表明,随着团簇尺寸减小,电-声子耦合增强.     

原油裂解过程中固体沥青的拉曼光谱演化特征

固体沥青是石油天然气的伴生产物,它记录了油气藏演化过程中的重要信息。本文通过原油裂解模拟实验得到不同成熟度条件下的固体沥青,并利用激光拉曼光谱仪对其进行测定。测定结果表明,拉曼光谱中的D峰随着成熟度的增加总体呈现出向低波段移动的趋势,G峰没有明显的变化趋势,已有的拉曼参数(如G峰与D峰的拉曼位移和面积比)也随着成熟度的增加发生了规律性的变化,为实际地质条件下固体沥青的拉曼光谱特征研究提供了科学的实验依据。     

Raman Spectroscopy of Garnet—group Minerals

The Raman spectra of the natural end members of the garnet-group minerals,which include pyrope, almandine and spessarite of Fe-Al garnet series and grossularite ,andradite and uvarovite of Ca-Fe garnet series, have been strdied.Measured Raman spectra of these minerals are reasonably and qualitatively assigned to the internal modes, translational and rotatory modes of SiO4 tetrahedra, as well as the translational motion of bivalent cations in the X site.The stretch and rotatory A1g modes for the Fe-Al garnet series show obvious Raman shifts as compared with those for the Ca-Fe garnet series ,owing to the cations residing in the Xsite connected with SiO4 tetrahedra by sharing the two edges.The Raman shifts of all members within either of the series are attributed mainly to the properties of cations in the X site for the Fe-Al garnet series andin the Y site for the Ca-Fe garnet series.     

温度效应对盐岩力学特性影响的试验研究

对经历不同温度后盐岩的力学性能进行了试验研究,分析了盐岩应力-应变曲线、峰值应力、峰值应变、弹性模量等的变化情况。分析结果表明,温度对盐岩的物理力学特性影响较大,随着温度的升高,盐岩的力学性能劣化明显,峰值应力和弹性模量降低,峰值应变增加;峰值应力可以表示成围压与温度的函数,并从盐岩弹性模量随温度的变化规律入手,导出了热损伤演化方程和一维TM耦合损伤本构方程。     

和田玉、玛纳斯碧玉和岫岩老玉的拉曼光谱研究

拉曼光谱测定的28件闪石岩类玉石样品中,除玛纳斯碧玉是阳起石外,其他均为透闪石.其拉曼光谱图基本一致,但因受其含FeO量多少的控制,拉曼光谱图也存在一些差别.     

海湾水库蓄水初期底质与淡水盐分交换的试验研究

在现场调查和钻探的基础上,采集了沐官岛水库库区3种典型底质(粉质粘土、泥质粉沙和中细砂)的原状/扰动土样和地表水样,然后分别采用静水土柱和动水水槽试验测定盐分的时-空变化规律,最后定量计算出不同底质盐分的释放通量,从而为该海湾水库蓄水初期水质的评价和预测提供了科学依据.土柱试验表明,在分子扩散作用下高盐分区主要集中在水-沉积物界面之上7.5 cm的范围内,7.5 cm之上的水体盐分较为均一,底质盐分释放通量按粉质粘土、中细砂、泥质粉沙的顺序递减,盐分释放通量符合负的幂指数形式,而且抽排界面之上高浓度水体对降低水体盐分含量效果显著.根据水槽模拟试验,风的吹拂会影响到界面之上水体盐分的分层,有利于海湾水库中盐分的混合作用.     

天津滨海土壤盐分离子相关性及采样密度研究

土壤盐渍化是一个世界性的生态问题。天津滨海地区土壤长期遭受海水及高矿化潜水共同作用,土壤盐渍化现象分布广泛。本文选取天津滨海新区太平镇作为典型地区,研究了土壤主要盐分离子的相关性,另外对工作区采样点进行了随机均匀抽稀试验,探讨了不同采样密度对土壤盐渍化插值结果和评价结果的影响。研究表明:天津滨海地区土壤易溶盐中Na+、Cl-所占比例具有绝对优势;土壤中全Cl、Cl-与全盐量具有非常好的相关性,随机均匀抽取少量样本加测全盐量,建立全Cl与全盐量的相关方程可以比较准确地推算出所有样本的全盐量;大密度采样有利于提高样本的代表性,若要满足相对误差合格率≥80%的要求,采样密度不应低于4点/km2,另外用于评价盐渍化等级的采样密度不宜低于1点/km2。     

人类活动对河口咸水入侵的影响

采用新安江水库建库前后及钱塘江河口治江缩窄前后的实测氯度资料分析了大型调节水库增加了枯水径流,治江缩窄改变了潮汐特性和进潮量这两类人类活动对咸水入侵的影响,又采用一维咸水入侵数学模型进行了上述影响的验证和计算分析,结论基本一致.     

一种盐岩相似材料的试验研究

目前国内外学者主要利用小尺寸盐岩试件进行盐岩造腔理论以及溶腔稳定性方面的研究,所以利用相似材料制备大尺寸型盐模拟盐岩造腔全过程,以及研究溶腔的稳定性是有必要的。利用盐屑在高压下制备成型盐,测试其溶解特性和力学特性。试验表明压制应力为40、60、80 MPa时制成的型盐,其溶解速率变化不大;在压制型盐与天然岩盐的倾角溶解试验中发现,倾角为0°、90°、180°时溶解速率分别是天然盐岩的2.15倍、1.84倍、1.77倍;型盐的单轴抗压强度同压制的应力成正比,压制应力为80 MPa时干燥型盐同天然盐岩强度相当;型盐吸水后强度有所降低,而天然盐岩吸水后强度没有明显变化。所以在适当压制力作用下,利用盐屑压制型盐代替盐岩用于造腔理论及造腔全过程试验和溶腔稳定性试验研究是可行的。     

巴基斯坦祖母绿的红外光谱和包裹体特征研究

通过宝石显微镜、显微红外、电子探针和拉曼光谱等测试方法对巴基斯坦祖母绿的孔道水和包裹体进行了研究。红外光谱测试可知,巴基斯坦祖母绿中存在Ⅰ型和Ⅱ型水,且Ⅱ型水(5 270、3 600、1 632 cm~(-1))吸收强度远大于Ⅰ型水(1 600 cm~(-1))。流体包裹体以气液两相包裹体为主,常呈拉长状或"卡脖子"状形态,且定向排列,气相包裹体主要成分为CO_2+N_2+CH_4的混合气体,液相主要为水溶液;矿物包裹体主要有菱镁矿、白云石、白云母、石英等。特征包裹体和红外光谱特征有助于鉴定巴基斯坦祖母绿的产地来源。