冷冻条件下天然包裹体中流体水分子氢键的拉曼光谱特征-论文.pdf

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1、第38卷第2期地球科学——中国地质大学学报Vo1．38No．22013年3月EarthScience-JournalofChinaUniversityofGeosciencesMar．2013doi：10．3799／dqk~2013．035冷冻条件下天然包裹体中流体水分子氢键的拉曼光谱特征张振亮，吕新彪，黄智龙。，董福辰，高永伟1．中国地质调查局西安地质矿产研究所矿产资源处，陕西西安7100542．中国地质大学资源学院，湖北武汉4300743．中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室，贵州贵阳550002摘要：水的拉曼图谱

2、实际就是带氢键作用的OH伸缩振动峰(包括对称伸缩振动峰和反对称伸缩振动峰)和不带氢键作用的OH对称伸缩振动峰(包括对称伸缩振动峰和反对称伸缩振动峰)的叠加包络线，通过对流体中水的拉曼图谱的分析可以反映流体中氢键作用的强弱．因此，用RenishawMK1—1000型显微激光拉曼探针原位分析了冷冻条件下天然的流体包裹体腔内流体水分子的氢键作用．研究表明，在冷冻条件下，水分子运动以带氢键作用的伸缩振动为主，同时还有微弱的非氢键作用的伸缩振动；随着温度的降低，流体中水分子的氢键作用不断地增强；在一13O～一180℃区间氢键作用增强的趋势明显

3、加大，暗示流体性质在此温度区间可能发生了突变．关键词：冷冻条件；流体包裹体；氢键；拉曼光谱；均一流体；地球化学．中图分类号：P631．4文章编号：1O0O一2383(2013)02-0362-05收稿日期：2O12一O4—15RamanSpectroscopicStudyonHydrogenBondofWaterMoleculesinNaturalInclusionsundertheConditionsofFreezingZHANGZhen-liang，LOXin-biao。，HUANGZhi—long。，DONGFu-chen，G

4、AOYong-wei1．Xi'anInstituteofGeologyandMineralsResources，CGS，Xi'an710054，China2．FacultyofResources，ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan430074，China3．StatekeyLaboratoryofOreDepositGeochemistry，ChineseAcademyofSciences，Guiyang550002，ChinaAbstract：TheRamanspectroscopyofwater

5、iscombinedby()_Hstretchingvibrationpeakswithhydrogenbondand()_Hstretchingvibrationpeakswithnohydrogenbondin31OO一3700cm_。。whichallincludesymmetricandanti-symmetricstretc—hingfundamentals．SotheintensityofhydrogenbondingofH2OmoleculesinfluidcanbeobtainedbystudyingontheRam

6、anspectroscopyofwater．Thehydrogenbondingofwaterinnaturalfluidinclusionsundertheconditionoffreezingisstudiedbyin-siteanalysiswithaRenishawMK1—1000typelaserRamanmicroprobe．TheresultsshowthatthestretchingvibrationwithhydrogenbondbetweendifferentH20moleculesisthemainmoveme

7、ntofH2Omoleculesbelow0℃，andtheweakstretchingvibrationwithnohydrogenbc)ndinthesamemoleculesisalsofoundinthemeantime．Thehydrogenbondingofwaterbecomestrongerwiththedescentoftemperature．andthepropertyoffluidmightbediscontinuousat一130to一180℃．Keywords：conditionoffreezing；flu

8、idinclusiomhydrogenbonding；Ramanspectroscopy；homogeneousfluid；geochemistry．水是地壳和上地幔地球化学系统中的重要组成体的性质(黏度、溶解度、比热、介电常数、压缩