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同位素测试技术是稳定同位素地球化学研究的基础,碳同位素分析已经成为油气勘探的重要工具,成熟度分析、原油对比、油源分析等方面都少不了这一内容;过去由于有机物中氢同位素在制备中较易发生分馏,以及一些复杂因素,使得氢同位素的研究在油气勘探中的应用一直无大的进展。近年来,随着分析技术的改进和分析精度的提高,氢同位素研究将在油气勘探中显示出同益重要的的作用。
GC/TC/MS单体氢同位素组成测试技术的原理是:烃类化合物在高温条件下(可以达到1500℃),可以转换为H2、C和CO,其中H2被载气带入气体同位素比质谱计进行同位素比值测定。
然而氢同位素组成测试分析的影响因素较多,数据有时候不是很理想,重现性不是很好,本论文以气体地球化学重点实验室的现有氢同位素组成在线分析测试仪器DELTAPlus XP(GC/TC/MS)为依托,讨论了单体氢同位素组成测试技术的影响因素和岩石热脱气装置在幔源流体氢同位素组成测试中的应用。希望可以供广大从事地球化学研究的科研工作者参考。
深部气体地球化学属国际前沿探索性热点课题,是我们气体地球化学重点实验室创新工程重点研究领域之一。在过去的十几年里,实验室已经做了大量的岩石样品热脱气的组分分析工作,在深部气体地球化学,特别是地幔气体地球化学领域,取得了一些研究成果。
在前人工作的基础上,我们研制了一套岩石样品热脱气碳、氢同位素组成分析装置,并将它与DELTAPlsu XP质谱计在线连接,实现了岩石样品热脱气单体碳/氢同位素组成的在线分析,本论文讨论了岩石热脱气装置的实验方法,及在幔源流体热脱气单体氢同位素组成的分析工作。
利用岩石热脱气装置进行单体碳/氢同位素组成分析,国内外实验室还未见关于此方法的报道,也没有利用岩石热脱气装置进行单体碳/氢同位素组成分析的实验数据。此方法在我们实验室才刚刚起步,尚处于方法摸索阶段,我们建立了一套高温热解、分段加热分析岩石热脱气单体氢同位素组成的实验方法,做了一系列的实验,来验证此方法的可行性和可靠性,并利用岩石热脱气装置进行了幔源流体包裹体热脱气的单体氢同位素组成分析,得到了一部分玄武岩和二辉橄榄岩得单体氢同位素组成数据,数据显示H2及CH4的δD值变化相对较小,并成正相关关系,说明H2和烃的来源比较单一。