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流体包裹体激光拉曼光谱分析原理、方法、存在的问题及将来研究方向
激光拉曼光谱技术应用于流体包裹体已有30多年的历史,由于该技术可以实现对单个包裹体非破坏性分析,并可定量获取包裹体中成分含量,因此受到广阔流体包裹体研究者的青睐。，只需找出拉曼谱图中的特征光谱,,往往由于其分子构造不同而具有不同的拉曼光谱。由于拉曼光谱为我们提供了物质分子构造的信息，所以，利用拉曼光谱技术可以获取流体包裹体中成分的分子信息,从而识别其中的流体组成类型。
2。 3　拉曼光谱定量分析原理
尽管拉曼位移和入射光强度无关,但拉曼散射的强度却和分子的浓度、入射光强度等因素有关。据朱自莹(1998)，拉曼散射光通量可表示为:
φK=φ0 SKNHL4πsin2(α/2）(1)
式中φK为在垂直入射光束方向上通过聚焦透镜所搜集的拉曼散射光的通量（W）；
〈0为入射光束照射到样品上的光通量（W);
SK为拉曼散射系数，约等于10-28～10—29mol·L-1/Sr;
N为单位体积内的分子数；H为样品的有效长度；
L为考虑到折射率和样品内场效应等因素影响的系数；
α为拉曼光束在聚焦透镜方向上的半角度。
由（1)式分析可以知道,当实验条件不变时,拉曼散射光的通量和单位体积内的分子数成正比，这为拉曼定量分析提供了根据。
3　流体包裹体拉曼光谱分析原理和方法
3. 1　流体包裹体中的拉曼活性物质
流体包裹体可能含有固态、液态或气态的多种物质，但并非所有的原子和分子都具有拉曼效应。Roedder(1990)总结了一些给定包裹体分析可以完成的分析物质。Buker(2001）在Roedder的根底上进展了修改，他指出流体包裹体中的常见物质和拉曼活性,详细内容见表1.
由此可见，流体包裹体中仅有很少一部分物质是可以用拉曼光谱定量分析，它们是一些多原子气体和溶液中极少的几种多核物质。尽管许多物质具有拉曼活性,并可以通过它们的拉曼特征峰证实其存在，但对一些物质(如溶液中的阳离子）,只有在低温下才可能检测到它们的水合物。所以,拉曼光谱技术主要可以成功地对流体包裹体或超临界包裹体中的气相进展分析(气相不包括水蒸气)（Burke,2001).而对于多相水溶液包裹体中的液相通常只能得到定性数据。对于气相，假设扣去少量的水蒸汽（在室温下水的饱和蒸汽压很低）“峰"实际上是一个宽波带,所以是难以用显微拉曼光谱技术定量的。
表1　流体包裹体中常见物质拉曼活性特征
3. 2　流体包裹体拉曼光谱定量分析方法
假设只是定性分析流体包裹体中的拉曼活性物质,仅有它们的特征峰拉曼位移Δν就足够了。而定量分析气体或超临界包裹体那么需要知道在一定精度条件下的显微光谱仪光谱效率(仪器因子）和不同组分的拉曼散射效率（相当于截面积，σ)，而拉曼散射效率参数σ和波长有关，表2中列出了流体包裹体中常见物质的拉曼位移Δν、拉曼散射效率（Σ)和拉曼散射效率（σ）.表中CO2后的v1和2v2为CO2的费米共振双峰。
从表2可以看出,不同文献给出的Δν和Σ数值上的有些不同。例如大多数学者给出CH4的ν1振动的峰位在2917cm-1,但一些学者给出在2914cm—1。实际上拉曼位移对定性和定量分析没有明显的影响，但当用峰位确定包裹体的密度或组分的分压时是非常重要的。在Schr¨otter和Kl¨ocner（1979）发表的论文中列出了不同实验室获得的Σ值，用488和514nm激发光对CH4的2917cm-1峰的六个值分别为:、、、、9。3；而表1中列出的是它们的平均值（Σ=）.Σ值是不同拉曼散射截面的相对规一化值，可用于比较不同波长的测试结果。另外,对一定激光波长下获得的气体组分峰面积的计算会用到σ值和相对拉曼散射截面,这两个值都是相对N2的散射效率标准化给出的（N2的Σ和σ都等于1） 。Dubessy等（1989)¨otter和Kl¨
ockner(1979)给出Σ和σ的关系式，Dubessy等（1989）也引用这个公式。但是假设书写过程忽略方程中的分母部分会导致对任何应用都不适宜。这个公式的表达式如下：
式中Σi和σi是对不同νi的散射值；ν0是激光波数（对488nm、514nm和633nm分别为20487cm- 1，19435cm— 1和15802 cm- 1） , h是普朗克常数(61626×10— 34Js） ，c是光速(21998×108m/ s） ,k是玻耳兹曼常数(11381×10- 23