[发明专利]一种不易热分解矿物的流体包裹体碳、氢同位素分析系统及方法

权利要求书

1.一种不易热分解矿物的流体包裹体碳、氢同位素分析系统，包括热爆-收集与纯化系统、还原制氢与收集系统和真空控制系统；

所述热爆-收集与纯化系统包括依次串联在管路上的爆裂管、第一冷阱和二氧化碳收集管，所述爆裂管和第一冷阱之间依次设置有第十三阀门、第十二阀门和第十一阀门，所述第十二阀门和第十一阀门之间还并联有氧化铜炉；所述第一冷阱和二氧化碳收集管之间设置有第十阀门；

所述热爆收集与纯化系统还包括爆裂炉，在进行热爆时，将所述爆裂炉套在爆裂管上；

所述还原制氢与收集系统包括依次串联在管路上的冷指、铬粉炉、第二冷阱和氢气收集管；所述冷指通过第七阀门连接在管路上；所述冷指和铬粉炉之间设置有第六阀门；所述第二冷阱和氢气收集管中间依次设置有第五阀门和第三阀门；

所述热爆-收集与纯化系统和还原制氢与收集系统通过第九阀门连通，第九阀门设置在二氧化碳收集管和冷指之间；

所述真空控制系统包括低真空抽气系统、高真空抽气系统、第一低真空表和第二低真空表；所述低真空抽气系统和高真空抽气系统通过第四阀门接入管路；所述高真空抽气系统和第四阀门之间还设置有第一阀门；所述低真空抽气系统和第四阀门之间设置有第二阀门；

所述第四阀门和第十三阀门连通形成主抽真空管路；

所述第九阀门和主抽真空管路连通，且连通管路上设置有第八阀门；所述第一低真空表设置在第九阀门和第八阀门之间；

所述第二低真空表设置在第五阀门和第三阀门之间；所述第五阀门和主抽真空管路连通；

所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第八阀门和第十阀门为两支两通阀；第四阀门、第十一阀门和第十二阀门为三支两通阀；第五阀门、第六阀门、第七阀门、第九阀门和第十三阀门为三支三通阀。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第六阀门上还设置有标准进样器。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述氧化铜炉、铬粉炉和爆裂管的材质为石英玻璃。

4.一种利用权利要求1～3任意一项所述的系统对不易热分解矿物的流体包裹体碳、氢同位素进行分析的方法，包括以下步骤：

(1)对系统进行抽真空处理；

(2)将矿物样品装入爆裂管中进行预热驱气，然后在真空条件下进行热爆反应，产生的热爆气体通过氧化铜炉，生成包含CO₂和H₂O的混合气体，所述混合气体在第一冷阱中进行冷冻收集；

(3)对第一冷阱进行第一升温使所述混合气体中的CO₂释放并收集到二氧化碳收集管中；

对第一冷阱进行第二升温使所述混合气体中的H₂O转移入冷指中；

(4)对冷指进行升温使H₂O进入铬粉炉中进行还原反应，将得到的氢气收集于氢气收集管中；

(5)将收集到的二氧化碳和氢气进行质谱双路离线测试。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中预热驱气的温度为100～105℃，时间为20min；

所述热爆反应的温度为500～650℃，时间为20min；

所述氧化铜炉的设定温度为600℃；

所述冷冻收集的温度为-196℃；所述冷冻收集温度通过液氮冷却第一冷阱达到。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：当第一低真空表和第二低真空表的读数为0Pa，且氧化铜炉温度达到设定温度，爆裂炉达到爆裂温度时，在第十三阀门上装上爆裂管；所述爆裂管内装填矿物样品；

控制第四阀门，使整个系统与低真空抽气系统连接进行抽低真空，当第一低真空表和第二低真空表读数小于10Pa时，再控制第四阀门把整个反应系统与高真空抽气系统连接；当第一低真空表和第二低真空表读数为0Pa时，控制第八阀门、第九阀门、第十一阀门、第十二阀门和第十三阀门，使第一低真空表、第一冷阱、氧化铜炉和爆裂管连通，对爆裂管进行预热驱气；预热结束，且两真空表读数为0Pa时，把爆裂炉套在爆裂管上，液氮杯套到第一冷阱上，开始热爆反应并收集气体。