[发明专利]一种测定流体包裹体中气相成分的气相色谱体系及其测定方法

说明书

技术领域

本发明属于气相色谱装置在地质矿物气液包裹体成分研究中的应用。

技术背景

流体包裹体是成岩成矿流体在矿物结晶生长过程中被包裹在矿物晶格缺陷或穴窝中、至今尚在主矿物中封存并与主矿物有着相界限的那一部分物质。通过分析研究矿物中的流体包裹体成分，可以深入了解古流体的性质和矿物结晶环境，追溯成岩成矿流体来源和运移路径，获取岩浆系统演化过程信息和岩石圈-地幔相互作用信息，探讨矿床成因与成矿环境并指导矿床勘查。

测定群体流体包裹体气相成分，最新技术采用四极质谱法，见朱和平，王莉娟在中国科学，2001，45(2)：586-590发表的四极质谱测定流体包裹体中的气相成分[J]及Masakatsu S，Takayuki S，Naoto T.Analysis of FluidInclusion Gases from Inclusion Gases from Gethermal Systems，using aRapid-scanning Quadrupole Mass Spectrometry[J].Eur J.Mineral，1992，4：895～906。采用四极质谱法不但仪器价格昂贵，而且仅能得到所测成分的相对摩尔浓度。测定群体流体包裹体气相成分，一般多采用气相色谱法，见卢焕章，江邦杰，孙新一在地球化学，1980，(1)：106-110发表的无机气相色谱仪在气液包裹体成分研究中的应用[J]，但所用方法均为多次进样、多次检测，也就是说要通过至少两个群体才能分别得到流体包裹体有机、无机组分的含量，这样并不能真正反映同一群体流体包裹体的气相成分含量，不可避免地会给数据的解释带来不确定性。较早的气相色谱法测定流体包裹体中气相成分是使用两台气相色谱仪。一台用分子筛分离柱接TCD检测器(柱前接干燥管)，可测定H₂、O₂、N₂、CO、CH₄；另一台用Porapak-Q分离柱(或GDX分离柱)接FID检测器，可测定CO₂、H₂O。这样做价格昂贵、有机成分仅能得到CH₄的含量且灵敏度低，最重要的是不可避免地要通过两个群体才能分别得到流体包裹体有机、无机组分的含量，这并不能真正得到同一群体流体包裹体的气相成分含量。利用二维气相色谱法测定流体包裹体气相成分的方法未见报道。

发明内容

本发明采用经过改装的气相色谱仪可以从流体包裹体少量样品(0.1g)中提取微量气体进行分析，灵敏度高、重现性好，一次进样、一次爆裂即可测定H₂、O₂、N₂、CO、CH₄、CO₂、H₂O、C₂H₂、C₂H₆、C₃H₈的含量，大大提高了分析测试效率。另外，与以往方法相比最突出的特点是，除了能得到各组分的相对摩尔浓度之外还可得到其绝对含量，其中真实水量可与流体包裹体液相成分相结合得到各个离子在流体包裹体中的真实浓度，这将为流体包裹体研究提供更为精确、直接的数据。