人工合成H2O及NaCl-H2O体系流体包裹体低温原位拉曼光谱研究

摘要：

盐水化合物低温时具有特征的拉曼光谱, 已有实验证明这种拉曼光谱适合于判定标准溶液的溶质性质. 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, 也是检验激光拉曼法测定单个流体包裹体溶质性质可行性的关键. 本文采用Sterner和Bodnar提出的方法, 在50/100 MPa, 500～600℃范围内合成了纯H2O体系和NaCl含量为5.12, 9.06, 16.6, 25wt%的NaCl-H2O体系的流体包裹体. 联合使用冷热台和激光拉曼探针, 在低温(-180℃)时原位测定采集了冰及水石盐(NaCl·2H2O)的拉曼光谱. 研究表明合成包裹体的盐水化合物(NaCl·2H2O)具有特定的拉曼光谱, 可以做为鉴定自然界水-盐体系包裹体中NaCl存在的标准. 包裹体中的水在冷冻后以结晶冰的形式出现, 而不是以非晶质的固体(水玻璃)形式出现. 初次冷冻后采集的原位拉曼谱显示了明显的冰峰(3098 cm-1), 但没有典型的水石盐拉曼谱峰出现. 随着温度的升高, 在-40～-22℃温度区间观察到明显的相变, 其代表了水石盐的结晶事件而不是熔化事件, 对低于NaCl-H2O体系低共熔点(-20.8℃)的相转变温度的解释应该慎重. 盐水化合物的拉曼谱与冰的拉曼谱的相对强度及截面之比, 指示出流体包裹体盐度的相对大小. 水石盐的3423 cm-1峰与冰峰(3098 cm-1)的峰高、峰的截面积之比是获得NaCl-H2O体系盐度信息的比较理想的参数.

关键词：人工合成包裹体、低温相变、原位拉曼光谱测定

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分类号：O4(物理学)

资助基金：国家自然科学基金40221301

在线出版日期：2006-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1073-1078