[实用新型]矿物包裹体中气态烃氢同位素组成提取装置

说明书

本实用新型属于矿物包裹体中气态烃氢同位素组成测定技术领域，具体公开一种矿物包裹体中气态烃氢同位素组成提取装置，本实用新型采用氦气作为在线连续流系统的保护载气，各路氦气使用填充高氯酸镁的水阱对氦气中可能存在的微量水进行吸收干燥，避免载气中微量的水对气态烃氢同位素组成测试结果的影响。本实用新型采用在线连续流方式，将矿物包裹体爆裂装置、甲烷氧化、产物水收集装置与稳定同位素质谱仪连接，实现矿物在氦气流环境中在线加热爆裂、甲烷的在线氧化、氧化产物水的在线收集、水的电加热释放的方式进入稳定同位素质谱仪测试，相对传统离线方法，样品量大大降低，从而有效的降低了选矿工作量及科研成本，提高科研效率。

技术领域

本实用新型属于矿物包裹体中气态烃氢同位素组成测定技术领域，具体涉及一种用于矿物包裹体中气态烃在线连续流爆裂提取装置。

背景技术

矿物包裹体中的液相及气相组分，是在成矿作用过程中被捕获的参与成矿作用的介质，对于包裹体中气态烃氢同位素组成的研究，可以广泛应用于天然气藏的成因、油气源示踪、沉积环境、成藏演化和油气的形成阶段等方面。现有的技术当中，一般是直接将矿物包裹体中含氢物质全部转化为水，然后再与金属反应生成氢气，最后使用质谱仪的双路测试其氢同位素组成。由于含氢物质可以是H₂O及气态烃CH₄、C₂H₆等，气态烃氢同位素组成一般要远远偏负于H₂O，对于H₂O的含量远多于气态烃的流体包裹体，氢同位素组成接近于H₂O，不能作为油气的指示指标，虽然其中H₂O与气态烃发生过同位素交换，但是单独测试气态烃的氢同位素组成，对于油气藏的研究具有重要意义。

目前矿物包裹体氢同位素分析一般采用离线式机械破碎法、研磨法、热爆裂法等提取包裹体组分，然后利用同位素质谱仪的双路测试同位素比值，或者采用在线高温裂解法测试。机械破碎法在破碎样品的过程中，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，需要的样品量大，效率低下。研磨法需要特制的球磨机，而且需要接入真空设备，装置昂贵，磨碎样品费时费力。传统的真空爆裂法温度较高，在真空状态下爆裂释放出来的包裹体各组分之间以及包裹体组分与主矿之间可能会引起同位素的分馏。在线高温裂解法直接测试全部的含氢物质的氢同位素组成，含氢物质太少时，会造成质谱峰过低而不能检测其氢同位素组成，并且不能单独测试包裹体中气态烃的氢同位素组成，对气态烃气体来源等信息指示意义不大。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种矿物包裹体中气态烃在线连续流状态下的爆裂提取转化装置，解决离线前处理制样效率低下及同位素分馏的问题，提高同位素数据的精确性及测试效率。

实现本实用新型目的的技术方案：一种矿物包裹体中气态烃氢同位素组成提取装置，该装置包括第一温控加热箱、第二温控加热箱、安装在第一温控加热箱内的第一六通阀、安装在第二温控加热箱内的第二六通阀，第一氦气进气口依次经第一水阱、进样柱头与第一六通阀连通，第二氦气进气口经第二水阱与第一六通阀连通，第三氦气进气口依次经石英反应管、第三水阱与第一六通阀连通；氧化铜反应管的两端分别与第一六通阀和第二六通阀连通；水样收集管的两端与第二六通阀连通，水样收集管置于冷冻杯内，电加热装置与水样收集管连接；第四氦气进气口经第四水阱与第二六通阀连通；单开口石英管的开口与第二六通阀连通；高温裂解炉的一端与第二六通阀连通，高温裂解炉的另一端依次与气相色谱柱、气体转换接口装置Conflo、稳定同位素质谱仪连通，气体转换接口装置Conflo还与参考气氢气连通。

所述的第一氦气进气口依次经第一水阱、进样柱头与第一六通阀的第二端口连通。

所述的第二氦气进气口经第二水阱与第一六通阀的第六端口连通。

所述的第三氦气进气口依次经石英反应管、第三水阱与第一六通阀的第四端口连通。

所述的氧化铜反应管的两端分别与第一六通阀的第三端口和第二六通阀的第六端口连通。