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        簇同位素

        (1)碳酸鹽簇同位素

        碳酸鹽簇同位素(Δ47)采用MAT253質譜儀測量,碳酸鹽礦物轉化為純CO2氣體,由氦氣攜帶進入離子源,在電子轟擊作用下變為帶電荷的離子,然后經過電場加速后進行磁場,根據質荷比(m/z)的大小以不同半徑發生偏轉,從而實現對不同質量數的同種分子的分離,最后不同質荷比的帶電離子分別被不同位置上的接收環所接收和計數,通過計算給出同位素組成。

        碳酸鹽礦物中13C18O16O的豐度對溫度具有敏感性,而與礦物的全巖同位素以及礦物形成時期的流體性質無關,因此被用作古溫度計,來獲得礦物的生長溫度。碳酸鹽簇同位素測溫學廣泛用于氣候演化、古環境重建、成巖作用等方面。


        (2)甲烷簇同位素
        甲烷簇同位素(Δ18)采用TILDAS測量,兩個連續波量子級聯激光器分別調諧為8.6微米和7.5微米,用于檢測13CH3D、12CH3D和12CH4吸收光譜(1169 cm-1),13CH4和12CH4吸收光譜(1331 cm-1)。采用一個有效光程76m的散光赫利歐特吸收池來保證10ml純甲烷氣體的13CH3D豐度測量精度達到0.2‰,與質譜儀具有相似的靈敏度和精度,相應的溫度偏差為7℃(25℃)和20℃(200℃)。

        甲烷簇同位素開創了甲烷地球化學研究的新領域,深化對甲烷形成機理的識別。當甲烷形成于內部熱力平衡條件時,它能直接記錄甲烷形成的絕對溫度,為確定不同甲烷來源提供有價值的信息。在很多的地質環境中,甲烷簇同位素指示了無機成因甲烷、熱成因甲烷和生物成因甲烷的形成溫度,促進了它進一步發展成為一個地質溫度計和天然氣來源的示蹤劑。

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