[发明专利]矿物包裹体中二氧化碳碳同位素组成测定装置及测定方法

说明书

本发明属于矿物包裹体中二氧化碳碳同位素组成测定技术领域，具体涉及一种矿物包裹体中二氧化碳碳同位素组成测定装置及测定方法。包括：第一氦气进气口、第一阀门、第一水阱、第二氦气进气口、第二阀门、第二水阱、第三水阱、温控加热炉、六通阀、二氧化碳阱、单开口石英管、二氧化碳收集管、液氮杯、稳定同位素质谱仪、进样针、样品管及其若干根连接管线：本发明采用连续流进样装置，将矿物包裹体爆裂装置及二氧化碳收集装置与稳定同位素质谱仪连接，实现矿物包裹体在线加热爆裂、二氧化碳气体的在线收集、二氧化碳碳同位素在线测试。

技术领域

本发明属于矿物包裹体中二氧化碳碳同位素组成测定技术领域，具体涉及一种矿物包裹体中二氧化碳碳同位素组成测定装置及测定方法。

背景技术

目前较为成熟的测试矿物包裹体中二氧化碳方法主要为离线双路法，可以分为真空球磨法、压碎法、传统爆裂法以及改进的密封石英管爆裂法，但双路法存在制样成本高、效率低、样品量大、误差大等缺点。

真空球磨法一般是将经过纯化、干燥的40-60目样品放入球磨机中，密封后抽真空，样品磨碎打开矿物包裹体，收集释放出来的二氧化碳气体，然后使用双路法测试其碳同位素组成。由于真空球磨法使用刚玉球与矿物颗粒不停碰撞，将样品磨碎成粉末样品，样品表面容易吸附包裹体释放出来的气体以及其它组分的物质，很难消除，造成分析误差较大。另外，真空球磨法需要特制的球磨机，而且需要接入真空设备，造成装置昂贵，磨碎样品费时费力。

压碎法在压碎样品的过程中，会有一部分的矿物没有破碎，即使破碎的矿物中也仍然含有大量的细小包裹体，尤其对细小的矿物包裹体，压碎法的提取率更低，而且压碎法需要的样品量大，效率低下。

真空爆裂法温度较高，包裹体各组分之间以及包裹体组分与主矿之间可能发生作用，这种作用会引起同位素的分馏。

密封石英管爆裂法，是对真空爆裂法的改进，该方法虽然是对传统爆裂法进行了改进，但是整个实验过程异常繁杂，且在高温下释放出的气液包裹体相互作用，容易造成同位素分馏的情况发生。

因此，需要设计一种可用于矿物包裹体中二氧化碳碳同位素组成测定装置及其测定方法，以解决上述测试矿物包裹体中二氧化碳技术方法中的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿物包裹体中二氧化碳碳同位素组成测定装置及测定方法，用于解决现有测试矿物包裹体中二氧化碳技术方法中离线前处理制样装置复杂、转换收集过程费时费力、效率低下、同位素分馏的技术问题。

本发明技术方案：

矿物包裹体中二氧化碳碳同位素组成测定装置，包括：

第一氦气进气口、第一阀门、第一水阱、第二氦气进气口、第二阀门、第二水阱、第三水阱、温控加热炉、六通阀、二氧化碳阱、单开口石英管、二氧化碳收集管、液氮杯、稳定同位素质谱仪、进样针、样品管及其若干根连接管线：

所述六通阀包括：六通阀第一端口、六通阀第二端口、六通阀第三端口、六通阀第四端口、六通阀第五端口和六通阀第六端口；

所述第一氦气进气口通过若干根连接管线依次经第一阀门、第一水阱、温控加热炉、第二水阱与六通阀第一端口相连；

所述第二氦气进气口通过若干根连接管线依次经第二阀门和第三水阱与六通阀第四端口相连；

所述第二氧化碳收集管放置于液氮杯内，所述二氧化碳收集管还分别与六通阀第二端口和六通阀第五端口相连；所述稳定同位素质谱仪与六通阀第三端口相连；

所述进样针的上部通过连接管线分别连接至第一水阱和反应管，所述进样针的下部插入样品管内；所述二氧化碳阱的一端连接至六通阀第六端口，二氧化碳阱的另一端置于单开口石英管底部。

所述温控加热炉内部设置有反应管；