掃描電鏡在地質(zhì)科學(xué)中的應(yīng)用前幾天有人在公眾號(hào)上問我礦物成分分析的事，沒能及時(shí)回復(fù)，放在了最后回答。導(dǎo)讀：掃描電鏡的出現(xiàn)略晚于透射電鏡，它主要是利用聚焦的電子束在樣品上進(jìn)行掃描，激發(fā)出的各種信號(hào)被收集、處理和成像，進(jìn)而反應(yīng)樣品表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種分析工具。在地質(zhì)領(lǐng)域，掃描電鏡主要利用配備的二次電子（SE）探頭、背散射探頭（BSE）、能譜探頭（EDS）、波譜探頭（WDS）、電子背散射衍射探頭（EBSD）、陰極發(fā)光探頭（CL）以及結(jié)合原位拉曼譜儀等附件來完成礦物、巖石、隕石等地質(zhì)樣品的微區(qū)形貌（SE）和結(jié)構(gòu)（BSE/CL/EBSD）觀察、高精度的微區(qū)成分分析（EDS/WDS）。入射電子一?成像功能掃描電鏡的常規(guī)成像分為二次電子像和背散射像，它除了分辨率高（優(yōu)于1nm），還有大視野、高景深等特點(diǎn)?！龆坞娮樱耗芰吭?0V以下，由入射電子與試樣發(fā)生非彈性散射（inelasticscattering），試樣價(jià)電子逸出產(chǎn)生?！霰成⑸潆娮樱耗芰吭?KV以上，由入射電子與試樣發(fā)生彈性散射（elasticscattering），以大角度逸出產(chǎn)生。如圖所示為各種信號(hào)的范圍、硅藻的二次電子像和頁(yè)巖的背散射像。

這里要特別說明的是拋光對(duì)樣品觀察的影響，如圖為頁(yè)巖樣品未拋光、普通拋光、離子束拋光的結(jié)果對(duì)比，可以明顯的看出未拋光的樣品保持了原生斷口，而離子拋光有益于觀察實(shí)際樣品結(jié)構(gòu)。未拋光 傳統(tǒng)拋光 離子拋光注：離子拋光采用了徠卡TIC3X三離子束。二?成分分析能譜和波譜儀是礦物分析常用的手段。x射線產(chǎn)生的過程：入射電子轟擊原子內(nèi)層電子，電子被激發(fā)后產(chǎn)生空位，原子外層電子向內(nèi)層空位躍遷，并發(fā)射x射線，而x射線的能量（波長(zhǎng)）有原子種類決定，能量分辨率約125eV。波譜儀由于帶有分光晶體，因此能量分辨率通常優(yōu)于5eV，有利于分析礦物中的痕量元素。但是它的分析速度比較慢，且難以在低束流和低激發(fā)強(qiáng)度下使用也限制了其廣泛應(yīng)用。

三?陰極發(fā)光陰極射線致發(fā)光的發(fā)生是由于物質(zhì)中有雜質(zhì)元素的存在或晶體結(jié)構(gòu)中如位錯(cuò)、空位和偏離化學(xué)計(jì)量比、結(jié)晶體中的無序、晶格破壞（如a衰變）等缺陷的存在，原理如下圖，主要包括兩個(gè)過程：⑴入射電子束將試樣價(jià)帶電子激發(fā)到導(dǎo)帶（2）由于導(dǎo)帶能量高不穩(wěn)定，被激發(fā)電子會(huì)區(qū)回價(jià)鋯石等礦物中常含有多種雜質(zhì)元素電子探針、離子探針一起E生鋯一…口其它一些結(jié)構(gòu)缺陷6帶，同的形式釋放能量。Excited'state,反映地質(zhì)環(huán)境的變化，同2i在地質(zhì)歷史中的￡變，冷卻速率、流體或熔融物析出的細(xì)節(jié)，以及溶解和重熔等現(xiàn)象，為我們了解和研究鋯石言過程中的溫度改⑴入射電子束將試樣價(jià)帶電子激發(fā)到導(dǎo)帶（2）由于導(dǎo)帶能量高不穩(wěn)定，被激發(fā)電子會(huì)區(qū)回價(jià)鋯石等礦物中常含有多種雜質(zhì)元素電子探針、離子探針一起E生鋯一…口其它一些結(jié)構(gòu)缺陷6帶，同的形式釋放能量。Excited'state,反映地質(zhì)環(huán)境的變化，同2i在地質(zhì)歷史中的￡變，冷卻速率、流體或熔融物析出的細(xì)節(jié)，以及溶解和重熔等現(xiàn)象，為我們了解和研究鋯石言過程中的溫度改的發(fā)生、發(fā)展史及其母巖的形成演化歷史乃至大地構(gòu)造單元巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用和構(gòu)造演化等地質(zhì)問題提供極為有用的豐富的信息。四?電子背散射衍射（EBSD）EBSD的量化顯微構(gòu)造數(shù)據(jù)在地質(zhì)學(xué)研究中具有廣泛的應(yīng)用前景，例如相鑒定、變形

機(jī)制、位錯(cuò)滑移系、結(jié)晶學(xué)優(yōu)選方位和變質(zhì)過程研究等。AreaCNormalizingAnalysis300umMisorientationrelative42086420111可(。)uonEc.?」o.s2we2m一nEno圖例：對(duì)印度洋輝長(zhǎng)巖中的鋯石進(jìn)行定量AreaCNormalizingAnalysis300umMisorientationrelative42086420111可(。)uonEc.?」o.s2we2m一nEno附錄：常見礦物成分分析方法測(cè)試方法化學(xué)成分晶體結(jié)構(gòu)晶體形貌物性物相化學(xué)分析O發(fā)射光譜分析O原子吸收光譜分析OX射線熒光