有机地球化学的分析方法
地球化学背景值及异常下限确定方法
地球化学背景值及异常下限确定方法地球化学背景值是指地球表层物质的普遍背景含量或分布特征，它代表了地球自然状态下的正常水平。
异常下限是指地球化学异常的边界或基线，用于识别具有异常地球化学特征的物质。
确定地球化学背景值及异常下限的方法可以分为以下几种。
第一种方法是统计方法。
这种方法通过大量的样品分析数据来确定地球化学背景值及异常下限。
首先需要收集大量的样品数据，包括地球表层物质的各种元素含量数据。
然后对这些数据进行统计分析，例如计算平均值、标准差、分位数等。
通过统计分析可以确定地球化学背景值，它通常是根据样品数据的分布特征来确定的，例如取所有样品数据的中间值作为地球化学背景值。
异常下限可以根据统计分析的结果和专家经验来确定，例如确定一个范围，低于这个范围的数据可以被认为是异常值。
第二种方法是地表地质特征方法。
这种方法通过研究地球表层的地质特征，例如地貌、岩石类型、土壤类型等，来确定地球化学背景值及异常下限。
地球表层的地质特征通常与地球化学特征有一定的关联性，例如其中一种地貌环境下可能富含其中一种元素。
通过研究这些地质特征可以得出地球化学背景值及异常下限的范围，例如其中一种地貌环境下的元素含量可以被认为是正常的，低于或高于这个范围的元素含量可以被认为是异常的。
第三种方法是参照国内外标准方法。
许多国家和地区都有地球化学调查和研究的标准方法，例如美国地质调查局的“地球化学参考样品和数据计划”（Geochemical Reference Samples and Data）和欧洲的“Geochemical Atlas of Europe”等。
这些标准方法提供了丰富的样品数据和分析结果，可以作为确定地球化学背景值及异常下限的参考。
通过比对本地区样品数据和国际标准数据，可以确定地球化学背景值及异常下限的范围。
确定地球化学背景值及异常下限是地球化学调查和研究的基础工作，它对于判别地球化学异常、环境污染、资源勘查等方面具有重要意义。
地球化学循环过程分析
地球化学循环过程分析地球是一个充满生命和活力的蓝色星球，然而它却是由许多自然环境和物理、化学过程交织而成的，这些过程与物质之间的转化难以想象。
地球的表层、内部和大气环境中存在着大量的物质，这些物质在地球化学循环过程中发生不断的转化、分布和再分配。
地球化学循环是指地球上各种物质之间的相互作用，包括地球大气层、海洋和岩石圈等各种物质之间的交换和循环，可以说是地球系统中最为重要的过程之一。
下面将从地球大气层、海洋和岩石圈三个方面来分别探讨地球化学循环的重要性和过程。
地球大气层中的地球化学循环过程地球大气层是地球表层中与其他部分交互最密切的地方，是太阳辐射和地球表面的热量交换的主要地点，同时也是大气水文、空气质量、气候和天气等方面的重要研究领域。
在大气层中，氧、氮、二氧化碳、大气中微升物质、氢氧化物、臭氧、甲烷等物质之间发生着复杂的化学反应，从而形成了无数化学物质。
这些化学物质在大气中的分布和交换、反应和转化，成了地球化学循环的重要内容。
大气中二氧化碳和其他温室气体的动态变化是地球化学循环过程中的重要.component，与其它大气层中物质循环密切相关。
目前全球温室效应已经成为国际社会高度关注的问题，其中CO2的浓度增加是引起温室效应的重要原因。
燃烧化石燃料是人类活动的主要CO2排放源，这导致大气CO2的浓度在过去100多年中增加了40%以上，这种情况会导致地球表面的温度升高，进一步导致气候变化。
大气层中还存在着大量的氮气、氧气等元素，它们对于维持地球上生物的生存和繁衍也是至关重要的。
大气中的氮气经过氮气固定作用，被转换成了植物可以利用的无机氮，这样才可以满足植物的生长发育需求。
氧气在大气层中的存在保证了动物能够呼吸，提供了生物生存的必要物质。
海洋中的地球化学循环过程海洋是地球的另一个重要组成部分，他们与大气层、岩石圈等其他组成部分之间的物质交换和循环是地球化学循环过程中另一个非常关键的环节。
海洋中的氧气、碳、钙、镁、磷酸盐等物质的分布、营养调节、养分循环对生物生存和演化生息至关重要。
用计算法确定地球化学背景值及异常下限值的一些认识
用计算法确定地球化学背景值及异常下限值的一些认识地球化学背景值和异常下限值是确定地球化学数据（如元素、同位素、矿物成分等）在特定地区或区域中的参考水平和异常程度的重要依据。
通过准确、科学地确定这些值，可以更好地了解地质体的特征和演化过程，为地质勘探、矿产资源开发、环境保护等提供科学依据。
一、地球化学背景值的确定地球化学背景值是指在其中一地区或区域内，特定物质的浓度或含量的平均水平。
确定地球化学背景值的步骤通常包括以下几个方面：1.收集样品：收集具有代表性的地球化学样品，例如土壤、水体、岩矿、植物等。
样品的选择应该根据所研究的地质背景、地貌类型、地球化学特征等因素进行科学确定。
2.分析样品：对采集的地球化学样品进行实验室分析，测量样品中感兴趣元素或化合物的浓度或含量。
常用的分析方法包括原子吸收光谱法、质谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等。
3.数据处理：对得到的分析数据进行标准化处理，比如排除明显异常值、进行数据加权、样品稀释等。
可以使用地质统计学的方法，如均值、中位值、方差、协方差等进行数据处理。
4.制定地球化学背景值：根据所得到的标准化数据，结合地质特征、地貌分布、岩石类型和地球化学异常的特点，确定具体的地球化学背景值。
这个过程需要综合考虑样品的数量、采集方法、标准化处理等多个因素，确保背景值的可靠性和科学性。
二、地球化学异常下限值的确定地球化学异常下限值是在地球化学背景值的基础上确定的最低异常值，用于评价地球化学数据是否存在异常现象。
确定地球化学异常下限值的步骤如下：1.选择异常处理方法：根据所研究的地质背景、地貌类型、地球化学特征等因素，选择适合的异常处理方法。
常用的异常处理方法包括等级判别法、离群值分析法、空间统计法等。
2.处理异常值：对采集的地球化学样品中的异常值进行排除或修正。
排除异常值的方法通常包括删除异常值数据样本、使用替代值代替异常数据等。
3.确定异常下限值：根据排除或修正之后的数据样本，再次进行数据处理，得到修正后的数据分布。
地球化学课程设计
地球化学课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解地球化学基本概念，掌握元素周期表在地球化学中的应用；2. 学习地球化学中重要的化学过程，如风化、沉积和成岩作用；3. 掌握地球化学中常用的分析技术和方法，了解其在地质调查中的应用。
技能目标：1. 能够运用地球化学知识解释地质现象，分析岩石和矿物的化学成分；2. 培养学生运用科学方法进行实验操作和数据分析的能力；3. 培养学生独立思考和团队协作的能力，提高问题解决和沟通表达技巧。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对地球科学和化学学科的兴趣和热情，激发探索地球奥秘的欲望；2. 增强学生的环保意识，认识到地球化学在资源利用和环境保护中的重要性；3. 培养学生严谨的科学态度，树立正确的价值观，认识到知识的力量。
本课程针对高年级学生，课程性质为专业选修课。
在教学过程中，充分考虑学生的知识背景和兴趣，注重理论与实践相结合。
通过本课程的学习，使学生能够掌握地球化学的基本知识和技能，培养他们解决实际地质问题的能力，同时激发学生的探索精神，提高他们的综合素质。
课程目标旨在分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 地球化学基本概念与原理：包括元素周期律、地球化学元素分类、地壳元素丰度特征等，对应教材第一章内容。
2. 地质过程中地球化学作用：讲述风化、沉积、成岩等地质过程中地球化学作用的特点，涉及教材第二章内容。
3. 岩石地球化学：分析不同类型岩石的地球化学特征，包括火成岩、沉积岩和变质岩，对应教材第三章内容。
4. 矿物地球化学：研究矿物的化学成分、晶体结构和地球化学性质，涉及教材第四章内容。
5. 地球化学分析技术：介绍常用的地球化学分析技术，如原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱等，对应教材第五章内容。
6. 地球化学应用：探讨地球化学在资源勘查、环境保护和地质工程中的应用，包括案例分析和实践，对应教材第六章内容。
教学内容安排和进度：本课程共计32课时，每章分配4-6课时。
油气地球化学总复习
干酪根的元素组成中，主要以C、H、O元素为主，含 有少量的N、S、P及微量金属元素。C元素含量一般为 70%～85%，H元素一般为3%～10%，O元素一般为3% ～ 20%。由于干酪根是一种高分子聚合物，因此无固定的组成 或分子式
影响干酪根元素组成主要因素包括：有机质母质类型、 有机质的沉积环境、有机质热演化程度
有利于有机质沉积的环境物理参数是：缓慢的水 流或停滞的水体；有机质与粘土颗粒的絮凝、粘 合作用使聚合体获得近似细砂的沉积速度；浪基 面以下静（缓）水低能环境和超过浪基面深度的 中等水深，保存潜势高；沉降速率与沉积速率相 近或前者稍大时，才能持久保持还原环境
有利于有机质沉积的环境化学参数是：水体下部 或沉积物表层保持良好的还原环境。酸碱度影响 伴生沉积物性质。只有pH≥7.8才能出现大量碳酸 盐与有机质同时沉积
S2为300℃以后受热裂解的产物，表示岩石中部分重质烃和胶质、沥青质的裂 解产物，反映干酪根的剩余成烃潜力。
S4为岩石样品在600℃下不能裂解的残余有机碳，燃烧成二氧化碳由热导检测器 测出的值，相当于岩石中不能产烃的死碳。
Tmax（℃）是S2峰最高的裂解峰温度，Tmax反映干酪根成熟度。
3、色谱-质谱法
现代油气成因理论（续）
天然气的生成实际上是一个从有机质沉积后直到其生气潜 力被彻底消耗之前一直在进行的过程
大量生成集中在两个阶段： 一是由干酪根受热生成，但它大量生成所需的热力条件高 于干酪根成油的热力条件 二是浅埋的早期阶段在厌氧微生物作用下可以大量生成。 但多数情况下，由于浅埋时保存条件不佳，所生成的相当部分 生物气都散失殆尽，必需有良好的保存条件配合，才能大规模 成藏 同时，在有机质转化成烃的过程中，可能有无机组分的参 与和加入。对于天然气来说，尤其是非烃气，可能有幔源气的 贡献
矿产资源勘查中的地球化学方法
矿产资源勘查中的地球化学方法在当今社会，矿产资源对于经济发展和工业生产的重要性不言而喻。
为了满足不断增长的需求，寻找和发现新的矿产资源成为了一项至关重要的任务。
在矿产资源勘查领域，地球化学方法发挥着不可或缺的作用。
地球化学方法是通过研究元素在地质体中的分布、分配、迁移和富集规律，来揭示地质过程和寻找矿产资源的一种有效手段。
这种方法基于地球化学原理，通过对岩石、土壤、水系沉积物、水、气体等介质中元素含量和化学组成的分析，来推断地下矿产的存在和分布情况。
首先，岩石地球化学方法是常见的一种。
在勘查过程中，采集岩石样本并分析其中的元素含量和比值，可以提供有关岩石成因、演化以及可能伴生的矿产信息。
比如，某些特定元素在特定类型的岩石中会呈现出异常高的含量，这可能暗示着附近存在相关的矿床。
土壤地球化学方法也被广泛应用。
土壤是岩石风化和侵蚀的产物，其中的元素含量能够反映地下深处的地质情况。
通过系统采集和分析土壤样品，可以发现一些元素的异常分布，这些异常往往与地下的矿化体有关。
这种方法对于覆盖层较厚的地区尤其有用，能够在地表探测到隐藏在深部的矿产信息。
水系沉积物地球化学方法则利用了河流、溪流等水系中携带的沉积物。
水流在流动过程中会冲刷和搬运沿途的物质，其中包含了来自上游地质体的元素信息。
对水系沉积物的采样和分析，可以快速圈定大面积的地球化学异常区域，为进一步的勘查工作提供重要线索。
水地球化学方法主要研究地下水中的元素组成和化学特征。
地下水在流经矿化体时会溶解和携带其中的元素，通过对水样的分析，可以判断地下是否存在矿化作用以及可能的矿种。
气体地球化学方法则关注地质环境中释放出的气体成分。
某些矿产在形成和演化过程中会释放出特定的气体，如汞蒸气、氡气等。
检测这些气体的异常浓度，可以指示潜在的矿产位置。
在实际应用中，地球化学方法通常不是孤立使用的，而是多种方法相互结合、相互印证。
在勘查项目开始前，需要根据勘查区的地质背景、地形地貌、气候条件等因素，制定合理的采样方案。
应用地球化学考试试题
应用地球化学考试试题一、选择题1. 地球化学是研究什么的学科？a. 地球的构造和演化b. 地球表面和地下环境中元素和同位素的分布、组成及相互转化关系c. 地球的气候和天气变化d. 地球生物的进化和分布2. 地球化学研究的基本方法包括以下哪些？a. 野外地质调查和实验室分析b. 数学建模和统计分析c. 生物化学实验和生物地球化学研究d. 社会调查和数据收集3. 地球化学中常用的分析方法有哪些？a. 热力学分析和光谱分析b. 微生物实验和生态测量c. 同位素分析和元素分析d. 元素周期表和有机化学实验4. 地球化学所研究的地球物质主要包括以下哪些？a. 地壳、地幔和地核b. 水、大气和岩石c. 物质和能量d. 生物和生态系统5. 地球化学的应用领域包括以下哪些？a. 矿产资源勘探和开采b. 环境污染治理和生态保护c. 气候变化和全球变化d. 生命起源和演化二、填空题1. 地球化学研究的核心是____和____的相互作用。
2. 地球化学的基本原理是物质在地球体系中的____行为。
3. 同位素是具有相同原子序数但不同____的原子。
4. 地球化学研究常用的同位素有____、____、____等。
5. 地球化学的应用可以帮助解决地球资源____和环境____等问题。
三、论述题请就以下两个方面分别进行论述，每个方面至少写200字。
1. 地球化学在矿产资源勘探和开采中的应用。
2. 地球化学在环境污染治理和生态保护中的应用。
四、综合题请根据你的专业背景，选择一个与地球化学相关的话题，并进行综合论述，包括该话题的研究背景、研究目的、研究方法和研究结果等。
注意：根据题目要求，不再重复表述题目内容。
根据题目的不同性质，文章可分小节进行论述，但请不要使用"小节一"、"小标题"等词汇。
文章排版整洁美观，语句通顺，表达流畅，无影响阅读体验的问题。
我国建立生态地球化学调查评价有机分析体系
为了建立土壤 、 生物类样品等有机污染物的简 便、 高效分析技术体 系， 包括样品采 集与保存技术 、 污染 物分 析方 法 、 分 析 结 果 质 量 控 制 及 仪 器 设 备 配
置等 ， 形 成 有 机污 染 物分 析规 程 ， 中国地质 调查 局 在
多 目标 生 态农 业地 球 化 学调 查 计 划 项 目中 ， 设 置 了
７ ６ ． ５ ９ 亿元， 同 比增 长 ２ ７ 。其 中 ， 中央 财 政 投 入
论证 ， 但因引入社会资金未到位 ， 现已明确引入社会 资金 的勘查 区将优 先纳 入第 三批 整装 勘查 区 ； 此外 ，
近 期 取得较 好 勘查进 展 的省 级重 点勘 查 区也是此 次
遴 选 的重 点 区 。在 矿 种 上 ， 除 了 原 有 的铀 、 铁、 铜、
闭幕 。本 次会 议着 重对 首批 ４ ７片 整 装 勘查 区 取 得
的主要 进 展 与成果 进 行专 家 评 估 ， 研讨论证了 ２ ０ １ ３
加 快推 进整 装勘 查 工 作 ， 部 拟 在 ７月 份 开展 第 三 批 整 装勘 查 区 的遴选论 证 工作 。去 年第 二批 通过专 家
入４ ９ ． ７ １ 亿元 ， 社会资金 占总投入 的比例 由 ２ ０ １ １ 年 的５ ６ ． ２ 上升到 ６ ４ ． ９ ９ ／ ６ 。全 年 共 完成 钻 探 ３ ０ ３ ． ０ ８
万米 ， 坑探 １ ０ ． ５ ３万 米 ， 槽探 １ ２ ４ ． ２ ８万立 方米 。 从 首 批 整 装 勘 查 区 实施 情 况 评 估 结 果 看 ， 总 体
铝、 铅锌、 金、 钾 盐等 紧 缺和 大宗 支柱性 矿产 外 ， 适 当 兼 顾锰 、 锡、 新 兴材 料 资源等 矿产 。 三 是 做 好 中 央地 方 地 质 找 矿 工 作 部 署 对 接 工
常用的地球化学找矿方法
常用的地球化学找矿方法地球化学找矿是矿床形成机制的一种研究方法，通过分析和测定地质体内固体、液体和气体中的元素及其同位素组成，探索矿产资源的存在和分布规律。
在地球化学找矿中，常用的方法包括以下几种：1. 岩石地球化学方法：岩石地球化学方法是通过对岩石样品中元素的含量进行测定和分析，以及对元素之间的相对比值进行研究，从而识别矿产资源的存在。
常用的岩石地球化学方法包括岩石薄片显微镜分析、电子探针分析、X射线荧光光谱分析等。
2. 土壤地球化学方法：土壤地球化学方法是通过对土壤样品中元素的含量和分布进行测定和分析，以及对元素之间的相对比值进行研究，来推测矿产资源的存在。
常用的土壤地球化学方法包括土壤剖面分析、土壤粒度分析、土壤有机质分析等。
3. 水体地球化学方法：水体地球化学方法是通过对地下水、地表水和地下水中元素的含量和分布进行测定和分析，以及对元素之间的相对比值进行研究，来探索矿产资源的存在。
常用的水体地球化学方法包括水质分析、水体溶解氧测定、水体中重金属元素的测定等。
4. 植物地球化学方法：植物地球化学方法是通过对植物体内元素的含量和分布进行测定和分析，以及对元素之间的相对比值进行研究，来推测矿产资源的存在。
常用的植物地球化学方法包括植物体内元素含量测定、植物体内重金属元素的测定等。
5. 黄土地球化学方法：黄土地球化学方法是通过对黄土样品中元素的含量和分布进行测定和分析，以及对元素之间的相对比值进行研究，来探索矿产资源的存在。
常用的黄土地球化学方法包括黄土元素含量测定、黄土中重金属元素的测定等。
6. 同位素地球化学方法：同位素地球化学方法是通过对地质体中同位素的含量和分布进行测定和分析，以及对同位素之间的相对比值进行研究，来推测矿产资源的存在。
常用的同位素地球化学方法包括稳定同位素分析、放射性同位素分析等。
7. 矿物地球化学方法：矿物地球化学方法是通过对矿物样品中元素的含量和分布进行测定和分析，以及对元素之间的相对比值进行研究，来识别矿产资源的存在。
土地质量地球化学评价规范
土地质量地球化学评价规范地球化学评价是对土壤、矿石、矿石矿石和岩石中化学元素的含量和组成进行分析和评价的一种方法。
对土地质量进行地球化学评价可以帮助我们更好地了解土壤的质量状况，为土地的可持续利用和保护提供科学依据。
下面是土地质量地球化学评价的规范。
一、样品采集1.样品应随机取样，以避免局部的化学污染对样品的影响。
每个采样点应至少采集3个均匀混合的土样，以减少抽样误差。
2. 采样应根据评价的目的确定，例如，如果是用于农业土壤肥力的评价，应采集0-20 cm和20-40 cm两层土样进行分析。
3.样品应标记清晰，注明采样地点、深度和日期等信息，便于后期分析和比较。
二、样品前处理1.样品在分析前应进行样品前处理，以去除有机质、碳酸盐和颗粒物等杂质，保证分析结果的准确性。
2.有机质的去除可以通过干燥、高温燃烧或酸处理等方法进行。
3.碳酸盐的去除可以通过酸洗或加热处理等方法进行。
4.样品中的颗粒物可以通过筛分或沉积沉淀等方法进行去除。
三、分析方法1.样品的分析方法应选择准确、精密和快速的方法，以确保分析结果的可靠性和准确性。
2.常用的土壤地球化学分析方法包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法和X射线荧光光谱法等。
3.在选择分析方法时，应考虑到土壤中不同元素的含量范围和特性，以及所需的分析灵敏度和准确性。
四、评价指标1.土壤地球化学评价指标应根据不同土地利用类型的需要进行选择，如农业土地、城市土地和工业土地等。
2.常用的土壤地球化学指标包括pH值、有机质含量、氮、磷、钾等常量元素含量，以及重金属元素含量等。
3.在评价指标的选择时，应考虑到土壤的特性和功能需求，确保评价结果的实用性和科学性。
五、结果解释1.土壤地球化学评价的结果应经过统计处理和分析，得出结论，以指导土地的合理利用和管理。
2.结果的解释应根据所选择的评价指标来进行，如通过分析土壤中重金属元素含量来评估土地污染状况。
3.结果的解释应结合实际情况和相关法规标准进行，以提供科学依据和决策支持。
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样品有机质萃取和组分分离
索氏抽提(Soxhlet)
地质载体中有机组分是有机地球化学的主要实验之一。分析前，必须
进行样品的溶剂萃取前处理，以达到分离基体、浓缩分析物的目的。 索氏抽提的原理是采用溶剂反复回流，将样品中的可溶有机组分提取
出来。通常先将样品粉碎至大于100目(图)。萃取液采用甲醇、氯仿、苯等，
饱和烃
二氯甲烷或苯
芳烃
甲醇或苯甲醇
非烃
索氏抽提和组分分离流程图
索氏抽提方法在有机地球化学 分析中的不足是：
1、索氏抽提温度高，挥发性组分易丢失；
2、样品需要量较大，小量地质样品受到限制； 3、操作方法本身有一些弊端：萃取时间长，使用的 溶剂量大，有一定的毒性；经常在高温下进 行，成本高； 整个过程为手动操作，难以实现自动化等。
利用不同化合物在吸附剂和洗脱溶剂间的吸附-溶解作用
的差异，使混合物得到分离。吸附剂的活性、洗脱剂极性 和洗脱流速，是影响分离效果的主要因素。
分离生物标志物，常采用硅胶／氧化铝混合柱，以
定量的正己烷(或石油醚)、苯(或二氯甲烷)和甲醇(或乙醇) 等有机溶剂依次洗脱。此法可有效分离烷烃、芳烃和非烃 等有机族组成。
超临界流体
超临界状态是物质的一种特殊流体状态,当把处于气液平衡的物 质加压升温时,液体密度减小,而气相密度增大,当温度和压力达到某
一点时,气液两相的相界面消失,成为一均相体系,这一点就是临界点
。当物质的温度和压力分别高于临界温度和临界压力时,就处于超临 界状态。
部分流体物质的超临界参数
物质 H2O CO2 H2 CO H2S NH3 N2O CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 临界压力Po(MPa) 22.12 7.38 1.30 3.49 9.00 11.25 7.17 5.40 4.88 4.25 3.75 3.75 2.97 临界温度Tc(℃) 374.1 31.05 -239.85 -140.15 100.45 132.4 36.5 8.85 31.85 96.85 135.0 96.6 233.85 0.235 0.450 0.218 0.203 0.217 0.228 0.232 临界密度(g/cm3) 0.332 0.433
固体样品 （>1 00目 ） 溶剂浸泡 C H2C l2 + Me O H
10小 时
超声波萃取
3次(每 次1 0分 钟)
混合后过滤
超声波溶剂萃取技术操作流程图
从操作流程来看，在溶剂萃取过程中不存在萃 取组分的过多损失和分离，萃取溶剂极性可调，萃 取时间较短，转移过程简便，组分收集完全，确保 了样品中某些少量的特殊的目标有机质的萃取，为 GC-MS全组份分析提供了有利的保障。
第三章 有机地球化学的分析方法
有机质分析
地质体中有机质的研究方法尚离不开经典有机分离分析技术。如
各种抽提技术将分散状的有机物质抽提出来，再采用柱色层或薄层色 层等方法将其分成族组分和各类化合物，必要时可将化合物制备成衍 生物，然后进行仪器测试和鉴定。分析测试所用的仪器主要有气相色 谱仪、紫外分光光度计、红外分光光度计、高效液相色谱仪，以及研 究生物标志化合物的关键设备:色谱一质谱联用仪，最新又发展为色谱 一质谱一质谱一联用仪。还有可研究单个化合物碳同位素比值的色谱 一碳同位素比值质谱一联用仪(GC-C-MS)。研究固体有机质常用的仪
在纯物质相图上,一般流体的气-液平衡线有一个终点-临界点,此 处对应的温度和压力即是临界温度(Tc)和临界压力(Po)。当流体的温 度和压力处于Tc和Po之上时,那么流体就处于超临界状态(Supercritical 状态,简称SC状态)。超临界流体的许多物理化学性质介于气体和液体 之间,并具有两者的优点,如具有与液体相近的溶解能力和传热系数,具 有与气体相近的粘度系数和扩散系数.同时它也具有区别于气态和液 态的明显特点:(1) 可以得到处于气态和液态之间的任一密度;(2) 在临 界点附近,压力的微小变化可导致密度的巨大变化。由于粘度,介电常 数,扩散系数和溶解能力都与密度有关,因此可以方便地通过调节压力 来控制超临界流体的物理化学性质〔168,169〕。
尿素是一种笼络或包留物。其特点是在正烷烃及 其衍生物存在下，尿素分子头尾相接，以氢键形式排 列成平行管状或螺旋状的六角形结晶，通道中心的直 径约5 A，正好适合于直链分子或其直链衍生物分子 在平面中的曲折排列，它对正烷烃的包留作用不是烃 类所特有的，大量的单官能团和二官能团的化合物也 可被尿素包留，如烯烃、醇、醚羰基化合物以及一个、 二个羧基的酸类及酯类、烷基卤化物、硫醚、胺、二 胺类、腈和二腈类等。尿素与六个碳原子以上的直链 烃最容易形成包留物，支链或苯环因其分子太大不能 被包留。尿素法分离正烷烃的优点是方法简单，流程 短，尤其是解吸特别容易，只需蒸馏水水解即能释放 出被包留物。缺点是包留不完全，有时带某些烯烃等 组分。
行选择性萃取并非容易之事，其次，在萃取极性物质和大分子量
物质时还需加入共溶剂或改性剂来提高其溶解能力。
超声波溶 剂萃 取
近10多年来，发展了微波溶剂萃取〔21，22〕、加速
溶剂萃取〔23，24〕技术和超声波溶剂萃取技术（208-209
万大娟等，2005；任松等，2005），这些技术一是大大缩短 操作时间，一般在10-15小时内能完成全部操作；二是萃取 效率不低于经典的索氏抽提技术；三是有机溶剂的使用量大 大减少，降低了萃取成本和操作毒性。
纯物质相图
在有机地球化学的萃取分析中，它与索氏抽提对
比具有几大显著优点： (1)萃取温度低，适宜挥发性、半挥发性组分的萃取。 (2)样品需要量仅为5-10g，特别适合小量地质样品的 萃取分离。 (3)操作过程更具优势：萃取时间短，无毒、安全、 经济、不污染环境，自动化程度高等。
由此可见，超临界流体萃取技术在有机地球化学
有机组分的分离纯化方法
一般采用柱层析法、络合加成、皂化和 薄层层析等技术对有机质进行分离纯化。对 于特殊样品制备，还可进一步采用高效液相 色谱(HPLC)、凝胶渗透色谱法(GPC)等分离 方法。
(1) 柱层析(column chromatography) 柱层析是最常用的有机质族组分分离技术。常用的 以硅胶、氧化铝、硅藻土为吸附剂的柱层析，属吸附色谱。 将提取物转移至吸附剂的顶端后，以不同的溶剂依次洗脱，
器主要有显微光度计、有机元素分析仪、生油岩评价仪、顺磁共振仪、
核磁共振仪、阴极发光射线仪以及x一衍射仪等。
通过分析测试可以获得有机碳总量(TOC)、可溶有机质总 量、族组成，以及各类生物标志化合物的分布与特征资料。研 究得最为广泛的是岩石可溶有机质与原油中的类脂化合物，有 烷烃，包括正构烷烃、类异戊二烯烃、甾烷和萜烷类等化合物。
超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction)
超临界流体萃取技术是近年来发展起来的从地质样品 中萃取有机物的新技术。其基本原理是利用超临界状态下
的流体对有机组分具有很强的溶解能力，能溶解混合物中
的有机组分，并将萃取物带入吸附剂，然后用相应的有机 溶剂洗脱，从而达到有机物的萃取分离目的。
• 索 氏 抽 提 器
样品
由于索氏抽提方法简单、易行，可以将萃取物分成不同族组分，它几 乎适合于所有的原油或生油岩样品的抽提分离，到目前为止仍然在有机地 球化学预处理中发挥着很大的作用。
固体样品粉碎（>100目） 索氏抽提 48小时
正己烷沉淀沥青质
正己烷可溶物 硅胶-氧化铝色谱柱 沥青质
石油醚或正己烷
根据分析样品的不同可选取一种或混合溶剂进行抽提。在近代沉积物中由于 极性组分较多，常选用一定比例甲醇的混合溶剂作回流溶剂。抽提时间一般 为40-50小时。可溶抽提物先用正己烷沉淀沥青质，然后将正己烷可溶物用 硅胶—氧化铝色谱柱分离。依次采用正己烷或石油醚洗脱饱和烃馏分、二氯 甲烷或苯洗脱芳烃馏分、甲醇或苯-甲醇洗脱非烃馏分。各馏分浓缩后自然 风干保存，供GC-MS分析用。
(2)络合加成法 柱层析分离常常仅对样品进行粗分离。一般分离为三大 馏分即饱和烃、芳烃和非烃。在生物标志物研究中常常需要 对某些组分进行详细研究，故往往还需把饱和烃进一步分离 成正构烷烃、异构烷烃和环烷烃。此时常常采用络合分离法。 络合物亦叫包留物或笼络物、加成物、包藏物。
常用的络合剂为5 (1 =10-10m)分子筛、尿素、硫脲
等，也有用7 或者13 分子筛分离的。5 分子筛是天然或人 工泡沸石，其组成为Ca4Na4 [Al12Si12O48]· 29H2O， 具有5 大小的孔径，能选择吸附正烷烃，络合比较完 全，但解吸困难，流程长，采用正己烷或异辛烷回流解吸 需要15天左右才能完成。使用1：1的24％氢氟酸和苯混 合物破坏5 分子筛，释放出正烷烃的方法解吸比较完全。 分离正构和异构烷烃宜用此法。
在使用前，先分别对硅胶(60~80目，150℃，4小时)和中性氧化铝
(60-80目，450℃，5小时)进行脱水活化，而后再加入5％的水进行去活，
使其活性均为Ⅱ级。硅胶／氧化铝以1／10体积比填柱(1cm i．d．， 40cm长)，吸附剂重量不应少于样品重的50倍。采用干法充填，氧化铝 层在下，硅胶层在上，边充填边以洗耳球敲击柱身，使填充紧密，而后 迅速加入正己烷以赶除气泡并隔离空气。 样品以少量正己烷溶解，待拄内正己烷液面近于吸附剂顶端时，将 样品转移至柱内，随后加入正己烷洗脱。当观察到向下移动的芳烃色环 至近柱底时，更换收集容器，加入苯(二氯甲烷)洗脱芳烃。如果没有明 显的芳烃色环，也可用荧光灯(254nm)检查淋出液滴，有荧光出现时则 表明已到切割点。苯(二氯甲烷)的淋洗体积可控制在4倍柱体积。最后再 加入4倍柱体积的甲醇洗脱非烃组分。
于使用氯仿(三氯甲烷)作为提取溶剂，故也将其可溶
有机质称作“氯仿沥青A”。可溶有机质的提取主要 有三种方法，依其使用频度为：①索氏抽提(Soxhlet extraction)；②超声抽提(sonification)；③冷溶剂浸泡。 近年来，也有采用超临界CO2萃取技术(super-critical