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傅里叶红外光谱图怎么看
傅里叶红外光谱介绍如下：
傅立叶变换红外光谱仪无色散元件，没有夹缝，故来自光源的光有足够的能量经过干涉后照射到样品上然后到达检测器，傅立叶变换红外光谱仪测量部分的主要核心部件是干涉仪，干涉仪是由固定不动的反射镜M1(定镜)，可移动的反射镜M2(动镜)及分光束器B组成。
M1和M2是互相垂直的平面反射镜。B以45°角置于M1和M2之间，B能将来自光源的光束分成相等的两部分，一半光束经B后被反射，另一半光束则透射通过B。在迈克尔逊干涉仪中，当来自光源的入射光经光分束器分成两束光，经过两反射镜反射后又汇聚在一起。
再投射到检测器上，由于动镜的移动，使两束光产生了光程差，当光程差为半波长的偶数倍时，发生相长干涉，产生明线;为半波长的奇数倍时，发生相消干涉，产生暗线，若光程差既不是半波长的偶数倍，也不是奇数倍时，则相干光强度介于前两种情况之间。
当动镜联系移动，在检测器上记录的信号余弦变化，每移动四分之一波长的距离，信号则从明到暗周期性的改变一次。上内突(句夭图片乃 )为邰作老亚台"忡传县"田户卜传并发布木平台仅提做信息存储服务。
傅里叶红外光谱仪结构示意图及介绍
如图：
傅里叶红外光谱仪主要由光源(硅碳棒、高压汞灯)、迈克耳孙(M6E1驯)干涉仪、检测器、计算机和记录仅组成。核心部分为迈克耳孙干涉仪，它将光源来的信号以干涉图的形式送往计要机进行傅里叶变换的数学处理，最后将干涉图还原成光谱图。
艾伯塔高酸值油砂成藏模式
一、艾伯塔高酸值油砂成因的早期推断
对于艾伯塔油砂矿沥青的成因，目前尚没有取得完全一致的认识。早期代表性的观点包括:①这些沥青是在白垩纪期间或早白垩世之后从泥盆系裂隙中溢出的原油形成的(Link，1951;Sproule，1951);②是与砂岩同时沉积的有机质原地形成的(Hume，1951;Corbett，1955);③是由上覆与McMurray组时代相当的Clearwater组页岩生成的(McLean，1917;Ball，1935;Hitchon，1963);④原来是从盆地深部运移来的轻质油，而后又变成了重油(Gussow，1956);⑤是从表层土壤有机质渗入McMurray砂岩后变成重烃(Hodgson和Hitchon，1965);⑥是烃类分子在压实水中以胶束状态从盆地深部运移出来，由于地下水矿化度的变化而在背斜和砂体尖灭的位置沉淀出来(Vigrass，1968);⑦在古生界油气藏遭到破坏之后，砂质沉积物和石油一起沉积下来(Gallup，1974);⑧是无机成因的石油沿着与地幔相通的深大断裂向上运移形成的重油(Porfir'ev，1974)，值得注意的是为了验证无机成因说，C.WarrenHunt在前寒武花岗岩中打了一口井，以失败而告终;⑨最可能的源岩是侏罗系盆地相源岩和克拉通期烃地层(Porter，1992);⑩是上侏罗统和下白垩统煤层在对应于高、低挥发性煤阶生成的。由于这些假说很少运用现代有机地球化学手段来开展油－源对比，它们的可信度一般不高。
二、对艾伯塔高酸值油砂成因的近期认识
最早利用现代有机地球化学手段研究艾伯塔高酸值油砂成因的报告是由法国石油研究院完成的(Deroo等，1974，1977)。他们发现Athabasca和和平河下白垩统油砂与Lloydminster地区的重油可以相互对比，而且与下白垩统常规油有成因联系，并提出前者是后者生物降解和水洗的结果。后来的工作利用生物标志化合物证实了下白垩统油砂和重油的成因相同(Rubinstein等，1977;Mackenzie等，1983;Wardroper等，1983;Leenheer，1984)。Hoffmann和Strausz(1986)分析了一些泥盆系Grosmont组沥青样品，认为它们与Athabasca沥青成因相近。
关于艾伯塔高酸值油砂沥青可能源岩，存在多种不同认识。Deroo等(1977)倾向于下白垩统源岩，但由于沥青储量过大，他们没有排除前白垩系贡献的可能性。Masters(1984)认为主要来源是下白垩统Mannville陆相页岩，同时也有侏罗系和三叠系炭质页岩的贡献。Moshier和Waples(1985)通过质量平衡计算，认为主要来源不可能是下白垩统Mannville陆相页岩，而应该考虑古生界和中生界地层。DuRouchet(1985)提出只有侏罗系、三叠系及上泥盆统Wabamun组闭塞环境盆地相源岩才有足够生油量。然而，后来的工作在Wabamun组没有见到优质源岩(加拿大地质调查局内部报告)。Leenheer(1984)甚至认为艾伯塔重油来源于威利斯顿盆地的密西西比亚系Bakken组页岩。
在20世纪80年代后期，加拿大地质调查局卡尔加里分部系统研究了西加盆地下白垩统油砂和重油的成因联系以及它们同泥盆系“碳酸盐岩三角地带”沥青的关系(Fowler和Brooks，1987;Brooks等，1988，1989，1990)。取得的主要认识如下:①这些油砂和重油是经过长距离运移的成熟常规油，并在成藏后甚至在运移期间经历了严重的生物降解;②它们遭受的生物降解程度各异，但总的趋势是由西向东逐渐变强，同时存在多种降解途径;③一旦考虑了生物降解的因素，所有下白垩统油砂和重油的地球化学特征就非常相近，指示它们有相同或相近的生油岩;④在“碳酸盐岩三角地带”泥盆系Grosmont和Nisku组、密西西比亚系Debolt和Shunda组样品的降解程度一般高于白垩系样品，取决于25－降藿烷的有无，一般可以区分出两个成因类型，但它们的总体特征非常相近，指示相同或相近的源岩特征;⑤生物标志化合物分布不支持前人有关这些油砂沥青来源于泥盆系Duvernay组源岩并通过Rimbey-Meadowbrook生物礁带运移的认识(Gussow，1954;Stoakes和Creaney，1984)。
在同一时期，ESSO石油公司开展了西加盆地油气系统的研究(Creaney和Allan，1990，1992;Allan和Creaney，1991)。他们也认为这些白垩系油砂/重油是常规油生物降解的结果，但认为油源不是单一的，而是以下侏罗统Nordegg组和泥盆－密西西比亚系Exshaw组为主，中三叠统Doig组和上泥盆统Duvernay组源岩次之。Creaney和Allan(1990)也通过质量平衡计算提出任何单一油源的生油量都不足以形成如此巨大的储量。但他们考虑选择的油源区范围明显过于局限。
Creaney等(1994)回顾了加拿大地质调查局卡尔加里分部和ESSO石油公司当时的认识，但是对于艾伯塔油砂/重油的成因，双方存在明显的分歧。BP公司(Piggott和Lines，1992)也认为这些白垩系油砂/重油是多源的，但认为中生界Doig和Nordegg组是和平河油砂的主要来源，而古生界Exshaw和Duvernay组源岩对其他油砂贡献较大。Riediger(1994)发现有机地球化学和区域地层分布证据并不支持ESSO和BP公司有关Nordegg组是白垩系油砂/重油主要源岩的认识，因为该组与推断的输导层基本没有直接接触;并通过质量平衡计算提出Nordegg组顶多是这些油砂/重油的一个次要来源，其总生油量只够充注和平河油砂矿。Riediger等(1999)后来发现艾伯塔南部下白垩统重油主要是Exshaw组来源的，局部地区有下白垩统Ostracode组的贡献。
综上所述，在所研究的艾伯塔油砂/重油区白垩系和古生界的油砂沥青和重油的来源相近，与本区绝大多数密西西比亚系和下白垩统常规原油相同。根据生物标志物特征对比，最好的源岩为Exshaw组。除了局部地区有足够地球化学证据支持下白垩统Ostracode组的贡献之外，有关与其他源岩地球化学对比的数据非常有限，尚需要进一步的工作。
三、艾伯塔高酸值油砂油气生成、运移的时期和原油生物降解程度的关系
图6－31显示与艾伯塔高酸值油砂相关的地层尖灭线及古生代隆起的关系图。图6－32和图6－33分别是艾伯塔中西部(10－35－71－13W6)和南部(11－10－25－3W5)一维埋藏史曲线，显示两个地区Exshaw组生烃时期的差异。在中西部和平河地区，巨厚的上古生界和三叠纪沉积和保存导致了本区Exshaw组生烃时期开始较早，其主要生烃期在107～87Ma。在南部，上古生界地层要薄得多，且基本缺乏三叠纪沉积，在拉拉米运动时(56Ma，古新世－始新世)才达到主要生烃期。
图6－31 西加拿大盆地艾伯塔部分主要地层尖灭线、古生界隆起和一维盆模井位图(据Later等，2000)
因此，如果上述一维盆模结果可靠的话，在中西部10－35－71－13W6井附近Exshaw组生成的油气运移时期正好是艾伯塔东部Mannville组上部沉积的时期。由于Exshaw组分布范围远远超过这口井以西地区，而且上覆上古生界和三叠纪沉积向西逐渐增厚(Richards等，1994;Edwards等，1994)，因此在西部的Exshaw组源岩进入生油门限大量生油的时期更早。根据加拿大地质调查局内部资料，在英属哥伦比亚省东北部丘陵构造带边缘区一些探井的一维盆模结果显示，那里的Exshaw组源岩在早－中三叠纪已经进入生油门限。因此，在和平河油砂矿下面的密西西比亚系储层中聚集的Exshaw组来源的石油在Mannville组下部沉积之前和沉积的过程中已经遭受生物降解。这可以解释为什么它们与Mannville组油砂降解的程度和方式有所不同。根据在Mannville组下部沉积之前和沉积时期的古地貌(图6－31)以及Exshaw组源岩进入生油门限和大量排烃的时期可以推断，在和平河地区的Exshaw组源岩应该是和平河、BaffaloHeadHills、Athabasca和Wabasca油砂矿的来源。由于运移路径上缺少合适的圈闭，油气从母源排出后，一直向东运移，直到在Athabasca和其他油砂矿区到达地面为止。在油气充注时Mannville组储层埋深很浅，因为它们的成岩程度很低。在Athabasca油砂矿取得的油砂样品一般为松散的沙子，沥青质胶结，在沥青抽提之后与海滩沙极为相似。因此，生物降解应该发生在运移后期或成藏之后。在古近纪拉拉米运动后西加拿大盆地的抬升导致盆地中油气生成和运移终止，使Mannville组储层更接近地表，有利于原油生物降解，并持续到现今。
图6－32 艾伯塔中西部(10－35－71－13W6)的一维埋藏史和生烃演化曲线
图6－33 艾伯塔南部(11－10－25－3W5)的一维埋藏史和生烃演化曲线
在艾伯塔南部，Exshaw组源岩在拉拉米运动时期才进入生油门限。对MooseMountain地区埋藏史恢复结果(Ardic，1998)显示，在目前的造山带前缘地区，Exshaw组源岩在晚白垩纪末期－古新世推覆运动之前才进入生油门限。它们生成的原油向东至少运移到Provost，甚至艾伯塔东部的Lloydminster和东边Saskatchewan省西部的Aberfeldy地区。这些晚期的油气生成和运移可能是这些地区油气降解程度较低的结果。这也与这些地区储层的成岩情况一致，表明油气是在储层固结之后注入的。
四、艾伯塔油砂高酸值的成因
如上所述，艾伯塔油砂沥青总酸值明显高于成因相近的轻微降解原油总酸值。同时，油砂沥青/原油的总酸值与原油中正构脂肪酸和藿烷酸浓度大致成正比，表明原油总酸值的增加是原油在生物降解过程中新生成的酸性有机化合物造成的。
Barson等(2000)的质量平衡计算结果表明，形成艾伯塔油砂现今沥青储量需要至少3～4倍的常规油气储量。因此，单纯靠生物降解过程中烃类化合物的消耗和酸性化合物相对浓缩不足以解释观察到的酸性组分含量变化。
以往有人提出在油气运移过程中异源藿烷酸的加入可以造成原油藿烷酸异构体分布的变化，而后者则又可以反过来用以研究油气运移途径上围岩的热成熟度(Jaffé等，1988a，b)。ββ－构型是藿烷酸三种构型中最不稳定的成分，它们出现在原油中曾经被当成原油在运移过程中混入未成熟有机质的标志(Jaffé等，1988a)。由于较稳定的αβ－和βα－构型藿烷酸据信是由ββ－构型在成岩过程中形成的(Seifert，1975)，如果原油中只见到αβ－和βα－构型藿烷酸又可看成是原油运移通道上只有成熟岩石的标志(Jaffé和Gallardo，1993)。如前所述，在PeaceRiver地区的Exshaw组源岩在进入生油门限和大量排烃时期以后，由于运移路径上缺少合适的圈闭，油气一直向东运移，直到接近地表。因此，尽管我们可以排除油气运移过程中Mannville组河流和港湾相地层有机质的贡献，但无法排除在运移通道沿途上古生界和三叠系等地层混入ββ－构型藿烷酸的可能性。
Jaffé和Gardinali(1990)提出在高成熟阶段键合有机质受保护的生物构型先质在高温下热解可以导致在较高成熟度原油中出现未成熟的ββ－构型藿烷酸。然而，由于这种成因的化合物绝对浓度极低(Meredith等，2000)，它们也不可能对所研究的艾伯塔油砂沥青样品之酸值变化产生明显影响。
根据Rohmer等(1992)研究，从细菌中分离出的藿烷类化合物在C－17和C－21位总是具有ββ－构型，因此在所分析的艾伯塔油砂沥青样品中见到相对丰富的ββ－构型藿烷酸应该成为生物来源藿烷酸的有力佐证。如图6－30所示，在这些遭受过生物降解的原油样品中不同碳数的藿烷酸分布中均具有相对丰富的ββ－构型。类似的分布以往多在现代沉积物中见到，一般认为是带四羟基官能团的C35长链生物藿类先质由于氧化和侧链断裂形成的。比较各类可能的生物类脂物，最有可能的来源应该是降解油气的细菌。由于ββ－构型最不稳定，它们在这些油砂中大量出现，说明要么在这些储层中生物降解还在继续，要么是原油遭受降解之后没有继续被深埋到更高的温度条件而使ββ－构型转化为更稳定的αβ－和βα－构型。同时，在这些样品中检测到的αβ－和βα－构型藿烷酸很可能是微生物氧化原油中原有的相应构型藿烷的结果(Watson等，1999)。同样地，在这些样品中检测到的具有显著偶碳优势正构脂肪酸和正构脂肪酸内酯也表明它们极有可能是原油降解细菌的生物残体。这些结果与前述一维盆模结果是一致的。在古近纪拉拉米运动后西加盆地的抬升导致盆地中油气生成和运移终止，使储层更接近地表，原油遭受生物降解，并持续到现今。因此，原油生物降解和新生酸性有机质的加入应该发生在油气运移后期或成藏之后。
图6－34 Athabasca油砂矿Mannville组油砂样品的原油包裹体类型
需要指出的是，所分析的油砂沥青酸甲酯组分的傅里叶红外光谱图显示硫氧化物是这些原油酸性组分中的重要成分。这说明原油的生物降解是由喜氧微生物最先启动，而后又继之以厌氧微生物的作用。由于在艾伯塔油砂地区下白垩统Mannville组储层直接覆盖在古生界碳酸盐岩地层之上，地层水中富含SO42－，硫酸盐还原细菌的作用应该十分活跃，从而在原油的酸性组分中形成丰富的含硫化合物。
这些有机地球化学研究成果得到了在Athabasca油砂矿Mannville组油砂样品的原油包裹体分析结果的支持。如图6－34所示，在这些油砂中的原油包裹体可以分为两类:A类为占优势成分的原油包裹体，主要出现在自生方解石中，发橙－黄色荧光，对应于API=25～30度原油;而B类较为少见，主要是在退火后的石英微裂缝中，发蓝色荧光，对应于重度API大于45的原油。这支持前述原油降解之前为成熟常规油的认识。同时，A类原油包裹体又常与黄铁矿和菱铁矿胶结物伴生(图6－35)，指示原油注入时(即自生方解石胶结物形成时)存在硫酸盐还原菌，从而为原油厌氧微生物降解和高酸值油藏形成提供了有力的直接证据。
图6－35 Athabasca油砂矿Mannville组油砂样品的原油包裹体与成岩矿物的共生关系
傅里叶红外光谱仪测的是什么
傅里叶红外光谱仪测的是有机物的特征官能团，分子结构和化学组成。
一、红外光谱可以研究分子的结构和化学键，如力常数的测定和分子对称性等，利用红外光谱方法可测定分子的键长和键角，并由此推测分子的立体构型。根据所得的力常数可推知化学键的强弱，由简正频率计算热力学函数等。
二、分子中的某些基团或化学键在不同化合物中所对应的谱带波数基本上是固定的或只在小波段范围内变化，因此许多有机官能团例如甲基、亚甲基、羰基，氰基，羟基，胺基等等在红外光谱中都有特征吸收。
三、分子在低波数区的许多简正振动往往涉及分子中全部原子，不同的分子的振动方式彼此不同，这使得红外光谱具有像指纹一样高度的特征性，称为指纹区。利用这一特点，人们采集了成千上万种已知化合物的红外光谱，并把它们存入计算机中，编成红外光谱标准谱图库。
四、拓展资料：
光谱仪主要应用于染织工业、环境科学、生物学、材料科学、高分子化学、催化、煤结构研究、石油工业、生物医学、生物化学、药学、无机和配位化学基础研究、半导体材料、日用化工等研究领域。
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