【儀表網 儀表研發】拉曼光譜技術因其快速檢測、無損分析、適用于流體環境等優勢已被廣泛應用于深海極端環境(熱液與冷泉)和流體包裹體組分的原位分析中，但其作為分子振動光譜易受到外界溫度、壓力、鹽度等環境因素的影響，被認為無法用于定量分析。前期，中國科學院海洋研究所已構建了深海環境下甲烷、二氧化碳、氫氣等組分的拉曼光譜原位定量分析方法。而深海高(低)溫、高壓、鹽度易波動的流體極端環境給原位拉曼光譜的準確測量造成困難。準確評估深海環境對拉曼光譜定量分析的影響，從而開展深海極端環境下拉曼光譜的高精度測量工作具有較大挑戰。
 

　　中國科學院海洋研究所海洋地質與環境重點實驗室研究員閻軍研究團隊選取深海與地質流體環境中十分重要的甲烷氣體組分為研究對象，利用實驗內建立的深海極端環境模擬系統開展了深海熱液流體與地質流體環境的真實模擬，獲取了覆蓋深海與地質流體環境寬溫鹽范圍(0-300℃，0-5.0 mol/kg NaCl)甲烷組分的定量校準模型，并通過對多種拉曼參數的精準量化，揭示出溫度、鹽度等流體環境因素對拉曼光譜定量分析影響的機制。
 

　　拉曼光譜定量分析模型是開展深海原位拉曼定量探測的基礎，因此研究中構建的寬溫度、鹽度條件下甲烷組分的定量模型，以及溫鹽變動對拉曼定量分析影響的量化數據，將顯著提高深海環境下氣體組分原位拉曼光譜定量探測的精度。此外，該方法在地質流體及流體包裹體中氣體揮發分的定量分析方面也具有良好適用性。
 

　　相關研究成果近日發表在Chemical Geology上。研究工作得到國家自然科學基金、中科院戰略性先導科技專項、中科院特別研究助理資助項目、中國博士后科學基金等的資助。