GB/T 18340.2-2010 地質(zhì)樣品有機(jī)地球化學(xué)分析方法 第2部分：有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定碳同位素測定 同位素質(zhì)譜法（正式版）

地質(zhì)樣品有機(jī)地球化學(xué)分析方法第2部分：有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定碳同位素測定同位素質(zhì)譜法Organicgeochemicalanalysismethodforgeologicalsamples—2010-11-10發(fā)布地質(zhì)樣品有機(jī)地球化學(xué)分析方法第2部分：有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定碳同位素測定同位素質(zhì)譜法興北京復(fù)興門外三里河北街16號(hào)郵政編碼：100045網(wǎng)址電話：6852394668517548中國標(biāo)準(zhǔn)出版社秦皇島印刷廠印刷各地新華書店經(jīng)銷苦開本880×12301/16印張0.5字?jǐn)?shù)9千字2010年12月第一版2010年12月第一次印刷興書號(hào)：155066·1-41037如有印裝差錯(cuò)由本社發(fā)行中心調(diào)換版權(quán)專有侵權(quán)必究舉報(bào)電話：(010)68533533IGB/T18340《地質(zhì)樣品有機(jī)地球化學(xué)分析方法》共有6個(gè)部分：——第1部分：輕質(zhì)原油分析氣相色譜法；——第2部分：有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定碳同位素測定同位素質(zhì)譜法；——第3部分：石油重餾分中飽和烴族組分測定——第4部分：石油重餾分中芳香烴族組分測定——第5部分：巖石提取物和原油中飽和烴分析質(zhì)譜法；質(zhì)譜法；氣相色譜法；——第6部分：汽油族組成測定質(zhì)譜法。本部分為GB/T18340的第2部分。本部分代替GB/T18340.2—2001《地質(zhì)樣品有機(jī)地化測試有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定碳同位素組成分析方——本部分的名稱由《地質(zhì)樣品有機(jī)地化測試有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定碳同位素組成分析方法》改為《地質(zhì)樣品有機(jī)地球化學(xué)分析方法第2部分：有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定碳同位素測定同位素質(zhì)譜法》?！黾恿嗽靥纪凰卦诰€分析內(nèi)容。——對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的調(diào)整，并做了適當(dāng)?shù)奈淖中薷??！静糠志芏扔弥貜?fù)性r和再現(xiàn)性R代替原標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)雙差D。本部分的附錄A是資料性附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國國土資源部提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國國土資源標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位：國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心。本部分起草單位：中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質(zhì)研究所。本部分所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：GB/T18340.2—2001。1地質(zhì)樣品有機(jī)地球化學(xué)分析方法第2部分：有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定碳同位素測定同位素質(zhì)譜法警示——使用本部分的人員應(yīng)有正規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本部分并未指出所有可能的安全問題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。GB/T18340的本部分規(guī)定了有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定碳同位素組成分析中質(zhì)譜計(jì)的技術(shù)性能指標(biāo)、樣品制備、質(zhì)譜分析的方法及精密度等。本部分適用于原油及其各族組分、干酪根、煤、巖石瀝青等各種沉積有機(jī)質(zhì)的穩(wěn)定碳同位素組成分析；不適用含有碳酸鹽礦物的有機(jī)物樣品的穩(wěn)定碳同位素組成分析，若要分析需除去碳酸鹽礦物。試樣在流動(dòng)氧同位素制樣裝置(或元素分析儀)中分解燃燒并氧化，充分轉(zhuǎn)化為CO?,經(jīng)純化后的CO?收集到樣品管中(或元素分析儀之接口),在穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜儀上進(jìn)行穩(wěn)定碳同位素組成3試劑及材料3.1試劑3.2氧氣(純度不低于99.99%)。3.4真空硅脂。4儀器和設(shè)備4.1穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜計(jì)，具雙進(jìn)樣系統(tǒng)、三束離子接收器的穩(wěn)定碳同位素比值質(zhì)譜計(jì)，要求具備技術(shù)性能指標(biāo)如下：b)分辨率：M/△M大于95(10%峰谷);c)測量精度：E.P小于0.004(%)。4.2流動(dòng)氧有機(jī)質(zhì)碳同位素制樣裝置(參見附錄A):a)機(jī)械真空泵(大于0.5L/s);b)熱偶真空計(jì)(小于10Pa);c)加熱爐溫度控制儀：20℃~100℃(±2℃);2d)帶真空活塞的玻璃真空系統(tǒng)。5樣品的保存樣品應(yīng)密閉保存在陰涼干燥處。6分析步驟6.1樣品制備6.1.1燃燒樣品：取原油樣約1mg～2mg放入流動(dòng)氧有機(jī)質(zhì)燃燒碳同位素制樣裝置的石英燃燒管中，通入高純氧氣，流量控制在40mL/min～60mL/min范圍內(nèi)，在下述條件下加熱：分解爐5:800℃,氧化爐7:875℃,銀絲爐8:400℃～450℃。樣品在氧氣流中加熱燃燒3min后，移開分解爐5,繼續(xù)通氧氣2min,燃燒生成的H?O在冷阱10(-45℃～—60℃)捕集而除去。CO?由冷阱12在低溫(-196℃)下收集。6.1.2抽除氧氣：氧氣流經(jīng)活塞9和流量計(jì)16放空。升高冷阱12的液氮液面。用機(jī)械泵經(jīng)活塞14、13、11抽除氧氣，當(dāng)真空度約1Pa時(shí)，停止抽氧。6.1.3CO,轉(zhuǎn)移：轉(zhuǎn)動(dòng)活塞13使樣品收集管17與冷阱12連通，CO?轉(zhuǎn)移至樣品收集管17,冷凍溫度為一45℃(液氮+無水乙醇)。當(dāng)真空度達(dá)到約6Pa,CO?轉(zhuǎn)移結(jié)束。6.1.4抽除雜氣：收集好CO?的樣品收集管17在液氮低溫下，用機(jī)械泵抽樣品管17真空約1min,關(guān)閉樣品收集管上活塞15,停止冷凍，取下樣品收集管17,換上新的樣品收集管抽真空，作下一個(gè)樣品制備用。6.2質(zhì)譜分析6.2.1開機(jī)：質(zhì)譜計(jì)進(jìn)樣系統(tǒng)、分析系統(tǒng)分別用機(jī)械泵和渦輪分子泵抽真空，達(dá)到儀器的分析要求。6.2.2預(yù)熱：燈絲發(fā)射部件、離子加速電壓(高壓)部件、磁鐵電流部件通電預(yù)熱1h,使其工作穩(wěn)定。6.2.3“零”富集測試：樣品(SA)及標(biāo)樣(ST)兩個(gè)儲(chǔ)樣器中放進(jìn)同一個(gè)工作標(biāo)準(zhǔn)氣，作“零”富集測試，測得δ13Cpp(‰)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值相差0.2之內(nèi)，表明儀器工作正常，即可作樣品測試。6.2.4樣品分析：進(jìn)樣系統(tǒng)樣品SA一路引入樣品CO?,標(biāo)準(zhǔn)ST一路引入工作標(biāo)準(zhǔn)鋼瓶CO?氣，在已設(shè)定好實(shí)驗(yàn)條件下，作樣品測試。測試前調(diào)整儲(chǔ)樣器中樣品的壓力，使樣品SA與ST離子流強(qiáng)度基本相同。進(jìn)行樣品分析。6.3元素碳同位素在線分析在聯(lián)機(jī)狀態(tài)下按6.2.1、6.2.2、6.2.3準(zhǔn)備好質(zhì)譜儀后，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分析，取適量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(如GBW04407)注入元素儀進(jìn)行分析，在三次重復(fù)結(jié)果均符合誤差規(guī)定后，作樣品分析。7計(jì)算7.1分析結(jié)果的表述樣品的碳同位素組成以其對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)同位素比值的千分差表示，即：式中：?13Csasr—樣品對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的12C同位素值；(13C/l2C)sA——樣品13C和12C同位素比值；(13C/l2C)sr——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)13C和12C同位素比值。7.2結(jié)果計(jì)算所測的碳同位素組成結(jié)果，不管用何種工作標(biāo)準(zhǔn)，都要將工作標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)到國際標(biāo)準(zhǔn)PDB的值，按下述公式自動(dòng)計(jì)算δ13CppB(‰)值：δ13CsAPDB(%)=δ13CsAsr+δ3CsT+CsAs(‰)·式中：δ13CsAppB——樣品相對(duì)V-PDB的δ13C同位素值；δ13CsAsr——樣品對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的3C同位素值；δ13CsrpDB——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對(duì)V-PDB的δ3C同位素值。8精密度有機(jī)質(zhì)碳同位素比值測定的精密度見表1。表1有機(jī)質(zhì)碳同位素比值重復(fù)性(r)值和再現(xiàn)性(R)值‰有機(jī)質(zhì)碳同位素比值重復(fù)性(r)值再現(xiàn)性(R)值813CPpH0.400.50(資料性附錄)流動(dòng)氧有機(jī)質(zhì)碳同位素制樣裝置示意圖流動(dòng)氧有機(jī)質(zhì)碳同位素制樣裝置示意圖見圖A.1。l2534876l253487◎4-196℃1——高純氧氣鋼瓶；2