一、應(yīng)用背景

巖石是地球地殼的主要構(gòu)成物質(zhì)之一，其微觀結(jié)構(gòu)對(duì)于了解地質(zhì)過(guò)程、資源勘探以及工程建設(shè)具有重要意義。巖石的微觀結(jié)構(gòu)反映了其形成和演化過(guò)程中的各種地質(zhì)作用，如沉積、變質(zhì)、巖漿活動(dòng)等。例如，沉積巖的微觀結(jié)構(gòu)可以揭示沉積環(huán)境和沉積過(guò)程，變質(zhì)巖的微觀結(jié)構(gòu)則反映了變質(zhì)作用的強(qiáng)度和類(lèi)型。此外，巖石的微觀結(jié)構(gòu)還影響其物理和力學(xué)性質(zhì)，如孔隙度、滲透率、強(qiáng)度等，這些性質(zhì)對(duì)于資源勘探和開(kāi)發(fā)、工程建設(shè)等具有重要的實(shí)際意義。

二、掃描電鏡技術(shù)應(yīng)用

近年來(lái)，掃描電鏡技術(shù)在巖石實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用愈發(fā)廣泛且深入。它憑借高分辨率、高清晰度、高倍率以及大景深等優(yōu)勢(shì)，成為巖石微觀研究的關(guān)鍵手段。

• 在礦物成分鑒定方面，掃描電鏡結(jié)合能譜儀（EDS）可精準(zhǔn)分析巖石中礦物的元素組成與分布，為巖石分類(lèi)、成因探究提供有力依據(jù)。

• 對(duì)于微觀孔隙結(jié)構(gòu)分析，掃描電鏡能清晰呈現(xiàn)巖石孔隙的大小、形狀、分布及連通性，助力評(píng)估儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能和滲流特征，對(duì)油氣勘探開(kāi)發(fā)意義重大。

• 在巖石破壞特征研究領(lǐng)域，掃描電鏡可細(xì)致觀察巖石受力后的微裂紋萌生、擴(kuò)展與貫通過(guò)程，深入剖析巖石破壞失穩(wěn)的微觀機(jī)理，為巖石工程設(shè)計(jì)、地質(zhì)災(zāi)害防治提供理論支撐。

  
  

  
  

  
  

三、應(yīng)用實(shí)例

本研究采用SuperSEM桌面式多功能實(shí)時(shí)能譜掃描電鏡，選取斜長(zhǎng)巖、頁(yè)巖、金伯利玢巖等典型巖石樣品，通過(guò)表征其在不同作用下的破壞特征，系統(tǒng)探討了該技術(shù)在巖石形貌表征和成分分析中的應(yīng)用價(jià)值。

斜長(zhǎng)巖:可清晰觀察到斜長(zhǎng)巖中的針狀礦物，為火成巖成因及巖漿演化過(guò)程提供微觀證據(jù)。

頁(yè)巖:可清晰呈現(xiàn)薄片狀層理的精細(xì)結(jié)構(gòu)，定量解析層理厚度，配合EDS，可獲得層間物質(zhì)成分信息。

金伯利玢巖:通過(guò)掃描電鏡的二次電子（ETD)可獲得金伯利玢巖樣品中礦物形貌圖像，其中，針對(duì)結(jié)核狀集合體，利用電鏡中搭載的能譜（EDS）定量檢測(cè)顯示其鈦（Ti）、鐵（Fe）元素，可判定為鈦鐵礦結(jié)核。    

四、結(jié)論

SuperSEM桌面式多功能實(shí)時(shí)能譜掃描電鏡在巖石分析中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。它不僅可以快速獲取巖石的微觀形貌圖像，還可以結(jié)合EDS能譜儀進(jìn)行元素成分分析和微觀結(jié)構(gòu)定量分析。這些分析結(jié)果對(duì)于深入理解巖石的微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，以及為資源勘探、工程建設(shè)和地質(zhì)災(zāi)害防治提供理論支持和技術(shù)指導(dǎo)具有重要意義。