[發明專利]有機硫同位素檢測樣品的制備方法以及有機硫同位素的檢測方法

有效

• 申請號: 201910762600.4
• 申請日: 2019-08-19
• 公開（公告）號: CN110455908B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 孫鵬;蔡春芳;唐友軍;彭燕燕;許辰璐
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62;G01N21/64;G01N1/28
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 黃健;劉芳

本發明提供一種有機硫同位素檢測樣品的制備方法，包括以下步驟：(1)將有機質原料中的有機硫轉換為硫酸鋇；(2)使硫酸鋇在固態酸式磷酸鹽、氫碘酸中發生反應，生成硫化氫氣體；(3)將硫化氫氣體移出并以堿性溶液吸收，得到吸收溶液，和(4)向所述吸收溶液中加入銀鹽溶液，將吸收液中的硫轉換為硫化銀沉淀。本發明還提供針對有機質原料中有機硫同位素的檢測方法，包括按照本發明方法制備檢測樣品，及采用SF₆法對所述樣品進行檢測的方法。

技術領域

本發明涉及地球化學領域，尤其涉及一種有機硫同位素檢測樣品的制備方法、由該方法制備的有機硫同位素檢測樣品，以及該樣品用于指示有機質中有機硫³³S、³⁶S同位素含量的方法。

背景技術

碳、硫、氮和磷4種元素參與了全球相互關聯的氧化—還原地球化學循環，這些循環與地球環境變化、海相有機質的埋藏—保存緊密相關。

富有機質的泥頁巖和碳酸鹽地層分布十分廣泛，其中含硫的有機化合物—有機硫是其重要的組成部分。目前的研究已經認識到，油氣藏儲層瀝青、稠油、凝析油中的硫與碳氫元素不同，既可以來自沉積巖中分散有機質(干酪根)，也可能來自后期成巖作用無機硫并入作用，有機硫同位素分析是確定其成因的最有效方法。開展有機硫32、33、34、36同位素比值的精確測量可以為古大氣含氧、早期生命的起源與演化、流體來源與混合研究提供可靠的依據。

在四種硫同位素中，豐度最高的是³²S(95.02％)，其次是³⁴S(4.21％)，³³S(0.75％)和³⁶S(0.02％)，³³S、³⁶S豐度極低。在同位素地質工作中，通常以δ³⁴S(‰)來指示有機質中硫的來源。δ³⁴S(‰)是樣品相對于標準樣品偏差程度的千分率，他代表樣品硫同位素組成與標準之間的差異，同位素比值和δ³⁴S(‰)之間的關系為：

相比于δ³⁴S同位素值，δ³³S、δ³⁶S同位素值可以更加敏感的指示有機質中硫的來源。但是，³³S和³⁶S的豐度分別僅為總硫的0.75％和0.02％，提取和測試難度極大；此外，目前在用的測量方法是以BaSO₄的形式進樣來測量各種硫同位素的含量，在上述³³S和³⁶S豐度極低的情況下，³³S和³⁶S進樣受到三種氧同位素的干擾明顯。因此，就³³S和³⁶S含量測定而言，BaSO₄樣品還需要進行進一步轉換，以排除氧同位素對硫同位素的干擾，實現準確測量的難度相對更大。因此關于測試有機硫的δ³³S和δ³⁶S的研究鮮有報道。

已有記載的方法是將樣品中的硫轉換成硫化銀，通過SF₆氣體法進行氣體源質譜檢測來測量³³S和³⁶S含量的方法。該方法要求以不含有氧元素的硫化銀樣品作為進樣，以避免氧同位素對豐度較小的³³S和³⁶S同位素的干擾。但是樣品中的有機硫不能直接轉換為硫化銀，需要先將其轉換成硫酸鋇，然后將硫酸鋇轉換成硫化銀。采用該方法進行有機硫至硫化銀³³S、³⁶S同位素的制樣，在硫酸鋇轉換為硫化銀過程中硫分餾明顯是面臨的難題之一，即得到的硫化銀樣品中³³S和³⁶S含量與硫酸鋇中³³S和³⁶S含量之間有較大差別，導致制備的硫化銀樣品仍然不具有指示有機質中³³S和³⁶S含量的可信度和應用價值。