在地球的流体体系中，水是地球岩石圈中最主要的流体成分，有机物是油气的重要成分，而 H 是这一体系中最重要的元素之一。氢的两个稳定同位素之间相对质量相差最大，并且能与其他元素作用形成氢键，因此研究氢同位素分馏和氢键对流体性质的影响具有重要的意义。 研究氢同位素主要目的在于确定同位素分馏系数。目前获得分馏系数的方法有：理论计算法、实验校准法和经验校准法。这些实验方法最后都必须测定样品中氢同位素组成。目前的测定方法主要有燃烧法和高压釜热模拟法两种，这两种方法都需要对实验样品进行复杂的化学处理过程，在实验过程中都不可避免的会造成样品的污染或者损失，影响的实验结果的准确性。因此我们需要进一步研究其他的实验方法来研究同位素的分馏问题。 氢键是地球流体中广泛存在的一种作用力，它影响了流体在高压下的物理化学性质。目前人们认为氢键的存在是造成高压下水性质不连续的一个重要因素，而水性质不连续可能对地球深部的地质及地球化学作用，尤其是水与岩石的相互作用、地壳物质化学组成的演化以及成矿元素的迁移和富集作用产生重要影响。尽管已经有不少人对水的性质不连续进行了深入的研究，但是其原因还没有定论，因此必须进行更多的实验来研究氢键在高压下物质性质的影响。 为了研究这些问题，我们采用金刚石压腔结合Raman光谱的方法，研究了重水．正构二十烷体系氢同位素交换反应和正丙醇在高压下的拉曼光谱特征。 通过研究发现，在测定同位素分馏系数方面，Raman光谱法相对于传统方法具有实验步骤少、反应时处于封闭体系、原位测量稳定同位素浓度比等优势。虽然由于只有部分分子键具有Raman振动，限制了Raman光谱法在研究同位素分馏方面的应用，但其仍然是一种非常好的方法。另外根据研究结果，我们认为重水．正构二十烷体系在实验条件下没有发生氢同位素交换，这就证明了原油氢同位素组成方法在判定原油成熟度和生油源区方面应用的理论可靠性。 在研究氢键对于高压下羟基物质性质不连续性的影响方面，我们发现正丙醇在高压下，体系压力随着加压过程并不是均匀增加的。随着每次均匀的旋转加压螺丝，初始阶段压力是线形增长的，在800MPa的时候出现了一个平台，然后体系压力继续增加。我们认为这种不连续现象是由醇类中的氢键造成的：在加压过程中，体系内分子间距减小，氢键数量逐渐增加，积累至一定程度会产生分子缔合，形成更大的分子团簇，使液体密度增大，体系压力无法上升形成平台。同时我们还得到了正丙醇在高压下的拉曼光谱振动规律，并同前人对醇类在高压下拉曼振动规律的研究结果进行了对比，发现醇类压力标定剂C-H振动拉曼位移随压力的变化速率与碳数有一定关系，其关系方程为：S<2>=3.4×10<- 5>N，其中S为变化速率，N 为物质分子式中的碳原子数。这个方程可以预测其他醇类的C-H拉曼振动在高压下的振动规律。