【引用本文】 杜谷, 王坤阳, 冉敬, 等. 红外光谱/扫描电镜等现代大型仪器岩石矿物鉴定技术及其应用[J]. 岩矿测试, 2014, 33(5): 625-633.
DU Gu, WANG Kun-yang, RAN Jing, et al. Application of IR/SEM and Other Modern Instruments for Mineral Identification[J]. Rock and Mineral Analysis, 2014, 33(5): 625-633.

红外光谱/扫描电镜等现代大型仪器岩石矿物鉴定技术及其应用

中国地质调查局成都地质调查中心, 四川成都 610081

收稿日期: 2013-08-21  修回日期: 2014-01-29  接受日期: 2014-08-01

基金项目: 中国地质大调查项目“沉积岩岩石矿物鉴定现代检测技术方法研究”(201011029-1)

作者简介: 杜谷, 教授级高级工程师, 从事岩矿鉴定研究工作. E-mail: dugucgs@163.com。

Application of IR/SEM and Other Modern Instruments for Mineral Identification

Chengdu Geological Survey Center, China Geological Survey, Chengdu 610081, China

Received Date: 2013-08-21
Revised Date: 2014-01-29
Accepted Date: 2014-08-01

摘要:传统的光学显微镜由于分辨率、放大倍数的限制,对于细微颗粒的定性分析不准确,矿物的定量分析存在一定的误差,纳米-微米级矿物形貌及结构特征的观察束手无策。随着油气勘探及地质找矿的不断深入,需要提供岩石中所有矿物、孔隙及微量元素的信息,因此整合傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电镜的优点,建立以大型仪器为基础的岩石矿物鉴定方法是当前地质工作的需要。红外光谱光谱范围为7500~370 cm-1,能对固、液、气样品中含量高于30%的矿物进行快速、准确的定性分析; 主要用于有机质分析,其次还可对部分具有极性键的无机化合物及金属氧化物进行分析。X射线衍射仪能快速地对样品中含量大于15%的矿物进行较为准确的定量分析;现今主要用于各类晶质矿物的定性分析,同时也可对碳酸盐岩矿物等不含水矿物进行定量分析。拉曼光谱仪光谱范围为200~1000 nm,空间分辨率为横向0.5 μm、纵向2 μm,通过对包裹体进行测试能直接获得成岩过程中的温度、压力、流体成分等信息;目前主要用于流体包裹体成分的测试,其次还可对分子极化度会发生变化的液态、粉末及固体样品进行定性分析。扫描电镜分辨率达到1 nm,能清晰地观察到纳米-微米级矿物的形貌特征及矿物的结构特征;主要用于纳米-微米级的任何非磁性固体矿物的形貌及相关关系的观察。通过大型仪器建立的岩石矿物鉴定方法具有更高的分辨率,显著地提高了岩矿鉴定的精准度,大大拓宽了岩矿鉴定的范围(如鉴定纳米/微米级的矿物、矿物的不同变种等),能够全面、精准地提供岩石矿物的矿物含量和矿物组成、客观准确的成岩作用信息、清晰的矿物微观形貌及结构特征,而且仪器功能相互重叠,测试结果相互验证,保证了测试结果的可靠性。与传统光学显微镜鉴定方法相比,现代大型仪器岩石矿物鉴定技术为揭示矿物间的共生、反应、演化、岩石的成因、沉积/成岩环境等提供了依据,为地质工作提供准确、全面的矿物定性定量、组构特征及成岩作用等信息,为地质工作的顺利完成奠定了坚实的基础。

关键词: 岩石矿物鉴定, 红外光谱仪, 拉曼光谱仪, X射线衍射仪, 扫描电镜

Application of IR/SEM and Other Modern Instruments for Mineral Identification

KEY WORDS: rock mineral identification, Infrared Spectroscopy, Raman Spectroscopy, X-ray Diffraction, Scanning Electron Microscope

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