Raman光谱作为一种无损、原位、高空间分辨率的测试手段，在油气地质研究中正展现出广阔的应用前景。通过分析干酪根、有机碳组分及有机包裹体的碳结构演化信息，Raman光谱可用于识别油气生烃潜力、精细判别成熟度阶段、重建盆地热历史过程。镜质体反射率是最重要的有机质成熟度指标，并用来标定从早期成岩作用直至深变质阶段有机质的热演化。镜质体主要是由芳香稠环化合物组成，随着煤化程度的增大，芳香结构的缩合程度也加大，这就使得镜质体的反射率增大。生油母质的热裂解过程与镜质体的演化过程密切相关，认为镜质体反射率在0.5%-1.2%之间为石油成熟带。孢粉型化石及干酪根在成岩作用中，随着埋藏深度及温度、压力的增大而逐步碳化，物性与结构也随之变化，颜色由浅变深，透明程度降低。因而可以利用孢粉、干酪根，甚至牙形刺等化石的颜色及透明度的变化确定有机质的成熟度，被称为孢粉色变指数。近年来兴起的新方法为通过孢粉型化石的Raman光谱特征，以判断有机质的成熟度。

我院孟凡巍教授与国土资源部第二海洋研究所刘吉强副研究员合作，在Raman光谱分析领域取得重要进展，其最新研究成果已被国际知名学术期刊《Journal of Raman Spectroscopy》（JCR二区，影响因子2.727）正式接收。Raman光谱是一种基于光与物质相互作用产生非弹性散射的光谱技术，能够提供样品分子结构、成键方式及晶体有序度等信息，广泛应用于材料、地质和生物等多个领域。在Raman测量中，原始光谱往往叠加有一种不携带结构信息的背景信号，即“基线”，它可能来源于荧光、自发辐射等效应。由于这一背景强度和形态不稳定，在后续数据处理中需要加以校正。Raman光谱的基线在峰位重叠严重的低成熟有机质样品中，基线形态本身难以预测，不同基线处理方法所得结果差异显著，且缺乏统一的评估标准，成为制约其应用的重要瓶颈。

本研究围绕低成熟有机质样品（图1）的Raman光谱数据，提出了一种全新的基线校正评价框架。该方法基于不同激发波长，（514与633 nm）下所提取的光谱参数之间的一致性，即相同样品在不同波长下体现出协同的成熟度演化趋势，从而对目前四种常见基线处理方法进行了定量评估（图2）。研究结果为不同基线处理方法提供了客观、可量化的标准。该成果为Raman光谱在古生物学、油气地质等领域的正确与深入的应用提供了理论支持。

图1 低成熟度有机微体化石，本研究所测试的化石样品。

图2 同一个样品被不同波长所激发的光谱在不同基线处理方法下，所得到的校正后光谱差异

论文链接如下：

https://analyticalsciencejournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/jrs.6825