拉曼光譜技術因其快速檢測、無損分析、適用于流體環(huán)境等優(yōu)勢已被廣泛應用于深海極端環(huán)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(huán)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(huán)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(huán)境給原位拉曼光譜的準確測量造成困難。準確評估深海環(huán)境對拉曼光譜定量分析的影響，從而開展深海極端環(huán)境下拉曼光譜的高精度測量工作具有較大挑戰(zhàn)。

中國科學院海洋研究所海洋地質與環(huán)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(huán)境中十分重要的甲烷氣體組分為研究對象，利用實驗內(nèi)建立的深海極端環(huán)境模擬系統(tǒng)開展了深海熱液流體與地質流體環(huán)境的真實模擬，獲取了覆蓋深海與地質流體環(huán)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(shù)的精準量化，揭示出溫度、鹽度等流體環(huán)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(shù)據(jù)，將顯著提高深海環(huán)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(fā)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(fā)表在Chemical Geology上。研究工作得到國家自然科學基金、中科院戰(zhàn)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。