電子探針

電子探針（EPMA）分析技術在地質學領域中的夢見清理垃圾 應用進展

發表時間：2019-02-22T10:48:11.873Z來源：《防護工程》2018年第33期作者：高云峰12韓珂12

[導讀]電子探針分析技術（EPMA）是一種應用較早、并且至今都有其獨特分析優勢的一種綜合型多元素分析技術。

1長安大學地球科學與資源學院陜西西安710054；長安大學西部礦產資源與地質工程教育部重點實驗室陜西西安710054

電子探針分析技術（EPMA）是一種應用較早、并且至今都有其獨特分析優勢的一種綜合型多元素分析技術。從其問世至今，已經被

廣泛的應用于材料學、地學等學科的研究中，用其研究并產生的新發現、新成果更是不計其數。本文主要介紹了近年來電子探針在地學中

的應用與進展，包括在礦物鑒定、地質體測年、礦物結構構造分析等方面的應用，并由此而產生的新理論與新方法。

1電子探針X射線顯微分析簡介

電子探針X射線顯微分析（ElectronProbeX-rayMicroanalysis）簡稱電子探針，縮寫EPMA。

它是一種微區成分分析儀器，利用聚焦成小于1um的高速電子束轟擊樣品表面，由X射線波譜儀或能譜儀檢測從樣品表面微區體積內產

生的特征X射線的波長交通事故賠償案例 和強度，從而得到該體積約為1um3微區新冠新變種 的定性或定量的化學成分。

2在測定地質體年齡中的應用

天然形成的鋯石、獨居石、晶質鈾礦等礦物中一般都含有一定量的天然放射性元素232Th、235U、238U，它們經過一系列的，衰

變后最終形成Pb的穩定同位素。

電子探針Th-U-Pb微區測年以放射性核素的衰變理論為基礎，在一定條件下通過電子探針測量礦物中的Th-U-Pb含量，并經過數據處

理，最終計算出礦物和相關地質體的年齡。電子探針測年的獨到優勢就是它是一種真正的無損微區原位測年，由于其較高的空間分辨率，

再加上良好的圖像功能，可以在測年時避開裂隙和有包體的部位，找出無Pb丟失的均質區，從而提高測年精度。

3在礦物鑒定中的應用

許多礦物的物理性質和光學性質非常相似，僅僅依靠肉眼觀察和偏反光顯微鏡難以區分，然而電子探針可以在觀察的同時準確地測定

出微米級顆粒的化學成分以及對顆粒晶體結構進行判別，并計算出礦物的化學式。所以電子探針分析大量地應用于常見礦物的鑒定，也用

來區分許多難以分辨的礦物。

此外，鑒于電子探針對礦物鑒定的的獨特優勢，其在新礦物的發現與研究中也得到了廣泛的應用。

4在系列礦物研究中的應用

組成礦物的一些元素之夢見跟人打架 間，由于化學性質、原子半徑、鍵性等相似性，?？梢曰ハ嗳〈纬深愘|同象等成分復雜的系列礦物。系列

礦物中某種或某幾種化學成分的變化不一定會引起礦物光性變化，因此用傳統的分析鑒定方法研究就比較困難。

電子探針在分析不同顆粒的化學成分時，也可以檢測同一顆粒內不同部位的化學成分差異，因此其在系列礦物研究中有獨特的優勢。

5在固溶體分離礦物研究中的應用

固溶體分離作用所形成的各種礦物相常以微晶形式相互穿插交錯，無法進行挑選和分離。利用電子探針的二次電子圖像（SEI）或背散

射（BEI）或特征X射線圖像可以將不同的固溶體分離礦物清楚的區分開，然后通過電子探針定點定量分析即可獲得空間分辨率約1um3的

各種礦物相。

6在礦物環帶結構研究中的應用

礦物環帶結構的研究在地球化學、成因礦物學和工藝礦物學研究中有重要意義。而電子探針即可以任意選取不同環帶或某一環帶中的

不同部位測定其化學成分，而且探針掃描圖像可以直觀的展示環帶的形貌和成分特征。

電子探針在對礦物環帶的無損微區測年中，可以對礦物核部和邊部分別進行測試，并使晶體巖相位置與年齡相對應，以獲取地質熱事

件的準確無誤順序，從而對礦物的成因作出較為準確的分析。

7在結構構造分析中的應用

電子探針微區分析的一個重要特點就是它能將微區化學成分與顯微結構對應起來。

其為碳酸鹽巖微區成分分析提供了精準位置，定位于BSEI顯微結構的相應成分分析，還可以提供沉積巖成巖演化信息，高位BSEI下顯

示出的微觀孔隙特征對于低孔低滲儲層的研究也有重要意自我介紹開場白 義。

范國傳等（1990）利用電子探針技術研究了構造變形與變質作用小說官商 之間的關系。由于韌性剪切作用使礦物組合發生變質作用，在這種韌

性剪切變形條件下，礦物的成分也會發生改變。并分別觀察隨著韌性剪切作用強度的不斷增加，從早期麻粒巖相退化到晚期麻粒巖相的變

質作用過程中礦物成分的變化。

通過電子探針分析，使我們了解了韌性剪切作用與礦物成分變化規律之間的關系，對地質構造作用及變形與變質作用關系的解釋提advice的用法 供

必要的依據。

8在元素賦存狀態研究中的應用

電子探針分析對微量微粒礦物的鑒定加深了礦床綜合評價和綜合利用工作。利用電子探針查清礦石中礦物種類，共生關系等是元素賦

存狀態研究的基礎。對于次顯微級包體礦物的鑒別也只有電子探針分析才最為有效。

自然金（Au）往往賦存于黃鐵礦顆粒中，由于二者所發射的背散射電子信號量相差很大，在BSEI上對比度較好，因此當二者緊挨或呈

包裹狀態存在時，完全可以通過電子探針將它們區分開。

除上述應用之外，電子探針還有許多其他的應用，如進行沉積巖及水系沉積物的巖源、寶石礦物、藥用礦物、宇宙礦物及礦產的綜合

開發與利用等方面的研究。在礦物學方面還可以深入進行礦物固態包裹體、礦物蝕變交代等的研究，對某些元素還可進行價態的探索。隨

著科技的不斷發展，電子探針與其他技術相結合在地學領域中的應用將越來越廣泛。

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