[发明专利]一种N2的有机、无机成因及来源的识别方法

摘要

本发明提供了一种N₂的有机、无机成因及来源的识别方法。该方法包括：采集气体样品；从采集的气体样品中分离出N₂，并对其进行氮同位素的测定；以空气中的N₂同位素为标准，得到气体样品中N₂的氮同位素值δ¹⁵N_N2；对采集的气体样品进行净化处理，除去稀有气体以外的活性气体，从稀有气体中分离出He，并对其进行氦同位素R/Ra或³He/⁴He的测定；利用获得的δ¹⁵N_N2和R/Ra，或δ¹⁵N_N2和³He/⁴He对N₂有机、无机成因及来源进行识别。本发明提供的技术方案具有分析快捷、可靠性高、重复性好等特点，为深化气体成因和来源研究、指导气体勘探提供了技术支持。

主权项

一种N₂的有机、无机成因及来源的识别方法，其包括以下步骤：采集气体样品；从采集的气体样品中分离出N₂，并对其进行氮同位素的测定；以空气中的N₂同位素为标准，得到气体样品中N₂的氮同位素值δ¹⁵N_N2；对采集的气体样品进行净化处理，除去稀有气体以外的活性气体，然后从稀有气体中分离出He，并对其进行氦同位素R/Ra或³He/⁴He的测定；利用获得的δ¹⁵N_N2和R/Ra，或者δ¹⁵N_N2和³He/⁴He对N₂有机、无机成因及来源进行识别，识别的标准为：R/Ra≤0.2或³He/⁴He≤2.8×10^‑7，且δ¹⁵N_N2＜‑10‰，气体中的N₂为生物成因，主要来自微生物反硝化或氨化作用；R/Ra≤0.2或³He/⁴He≤2.8×10^‑7，且‑10‰≤δ¹⁵N_N2≤4‰，气体中的N₂为有机质热解成因，主要来自成熟、高成熟有机质热氨化作用；R/Ra≤0.2或³He/⁴He≤2.8×10^‑7，且4‰＜δ¹⁵N_N2，气体中的N₂为有机质热解成因，主要来自过成熟有机质热裂解作用；R/Ra＞1或³He/⁴He＞1.4×10^‑6，气体中的N₂为无机成因，主要来自岩浆‑幔源；0.2＜R/Ra＜1或2.8×10^‑7＜³He/⁴He＜1.4×10^‑6，且1‰≤δ¹⁵N_N2≤4‰，气体中的N₂为壳源无机成因，主要来自沉积岩中含氮无机矿物高温热解或热变质作用；0.2＜R/Ra＜1或2.8×10^‑7＜³He/⁴He＜1.4×10^‑6，且δ¹⁵N_N2＜1‰，气体中的N₂为有机、无机混合成因，所述有机、无机混合成因包括壳源有机成因、壳源无机成因和幔源无机成因；0.2＜R/Ra＜1或2.8×10^‑7＜³He/⁴He＜1.4×10^‑6，且δ¹⁵N_N2＞4‰，气体中的N₂为有机、无机混合成因，所述有机、无机混合成因包括壳源有机成因、壳源无机成因和幔源无机成因；R/Ra＝1或³He/⁴He＝1.4×10^‑6，且δ¹⁵N_N2＝0‰，气体中的N₂为大气成因。