[發明專利]一種基于太赫茲時域光譜的辨別礦物演化方法

在審

• 申請號: 201410806721.1
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN105784633A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 寶日瑪;孟倩;趙昆;蔡天宇
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 張德斌

技術領域

本發明涉及一種基于太赫茲時域光譜的辨別礦物演化方法，屬于礦物演化辨別領 域。

背景技術

流體包裹體是成巖成礦流體在礦物結晶生長過程中，被包裹在礦物晶格缺陷或穴 窩中的，至今尚在主礦物中封存并與主礦物有著相的界限的那一部分物質。包裹體中 的流體成分可用來追溯當時的流體系統的演化，能夠為我們提供關于成礦流體特征的 最可靠信息，為油氣勘探評價提供基礎資料，在礦物成巖成礦的演化過程中起了非常 重要的作用。

水是一種非常重要的自然流體(一些實驗也表明在無H₂O條件下形成包裹體會 變得極為困難)，在很多地質過程中發揮著必不可少的作用，但自然界很少存在純水 流體體系，而含鹽的H₂O流體廣泛存在于巖漿巖、熱液礦產、沉積巖、以及變質巖 等各種地質環境，對大量流體包裹體研究表明，鹽類流體包裹體與一般礦物中的流體 包裹體的理論基礎是相同的，NaCl是大多數熱液及交代流體的主要組分。因此，H₂O、 NaCl-H₂O及CO₂-H₂O-NaCl體系可以作為許多地質流體的近似，這些流體在許多地 質演化活動中發揮著重要的作用，通過這些流體可以推斷成礦流體的捕獲溫度和壓 力。溫度對流體包裹體的形成及種類有較大影響，溫度不同，流體包裹體的類型往往 不同。隨著氣溫高低的變化會形成不同的鹽類礦物組合。人工合成流體包裹體是在實 驗室條件下形成天然流體包裹體的類比物，用于檢驗和驗證與流體包裹體研究相關的 假設和技術方法的可行性和有效性。

目前，比較常用的檢測流體包裹體的技術手段都存在一些不足之處，例如現有技 術中有關熱液系統的P-T-V-X數據十分豐富，但這些數據中的絕大部分很難用來解釋 流體包裹體的特征；而通過壓碎或爆裂-萃取(全樣)法獲得的流體包裹體的信息，數據 代表性差，無法區分不同世代的流體包裹體，甚至有時會得出錯誤的結論，并且工序 繁雜；在比較常用的紅外光顯微技術中，紅外光對礦物有一定的熱作用，提高光強又 可能影響流體包裹體相變時的溫度測定。再加上有些檢測技術對人體及樣品都有潛在 的危害，且不易操作，測量時間相對較長等缺點使人們嘗試著尋求一種新的檢測手段 進行礦物演化的分析。

太赫茲波與其它波段的電磁波相比，具有安全性好，穿透力強，光譜靈敏度高等 諸多特點。太赫茲波段包含了豐富的光譜信息，大量的分子的轉動和振動(包括集體 振動)的躍遷都發生在太赫茲波段，根據分子在太赫茲波段的特有光譜信息可以識別 出不同的分子。并且太赫茲波的典型脈寬在亞皮秒量級(1ps＝10^-12s)，可以實現亞皮秒、 飛秒時間分辨率的研究，而且通過相關測量技術，能夠有效地抑制背景輻射噪聲的干 擾。但目前還沒有見將太赫茲時域光譜技術應用于礦物演化上的報道。

發明內容

為了解決上述的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種基于太赫茲時域光譜的 辨別礦物演化方法。

為達到上述目的，本發明提供一種基于太赫茲時域光譜的辨別礦物演化方法，其 包括以下步驟：

a、制備、選擇待測礦物晶體樣品；

b、利用太赫茲時域光譜裝置對待測礦物晶體樣品和干燥的氮氣進行檢測，以獲 得待測礦物晶體樣品的太赫茲脈沖時域波形和干燥的氮氣的太赫茲脈沖時域波形；

c、對待測礦物晶體樣品的太赫茲脈沖時域波形和干燥的氮氣的太赫茲脈沖時域 波形進行數據處理，構建待測礦物晶體樣品的演化模型；

d、根據待測礦物晶體樣品的演化模型分析待測礦物晶體樣品的演化過程。

根據本發明所述的方法，上述步驟a為：室溫下配制待測礦物晶體的飽和溶液， 將所述待測礦物晶體的飽和溶液蒸干，至礦物晶體完全析出，得到礦物晶體樣品；從 所述礦物晶體樣品中選擇生長規則、表面平整的礦物晶體樣品，并對其進行切割、磨 平處理，得到待測礦物晶體樣品；

為保證測量得到的數據更加準確，優選所述待測礦物晶體樣品的厚度小于3mm， 更優選為1.5mm。