中国地质学会岩矿测试技术专业委员会、国家地质实验测试中心主办

X射线衍射-X射线荧光光谱-电子探针等分析测试技术在玄武岩矿物鉴定中的应用

许乃岑, 沈加林, 张静. X射线衍射-X射线荧光光谱-电子探针等分析测试技术在玄武岩矿物鉴定中的应用[J]. 岩矿测试, 2015, 34(1): 75-81. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.01.010
引用本文: 许乃岑, 沈加林, 张静. X射线衍射-X射线荧光光谱-电子探针等分析测试技术在玄武岩矿物鉴定中的应用[J]. 岩矿测试, 2015, 34(1): 75-81. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.01.010
XU Nai-cen, SHEN Jia-lin, ZHANG Jing. Application of X-ray Diffraction, X-ray Fluorescence Spectrometry and Electron Microprobe in the Identification of Basalt[J]. Rock and Mineral Analysis, 2015, 34(1): 75-81. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.01.010
Citation: XU Nai-cen, SHEN Jia-lin, ZHANG Jing. Application of X-ray Diffraction, X-ray Fluorescence Spectrometry and Electron Microprobe in the Identification of Basalt[J]. Rock and Mineral Analysis, 2015, 34(1): 75-81. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.01.010

X射线衍射-X射线荧光光谱-电子探针等分析测试技术在玄武岩矿物鉴定中的应用

  • 基金项目: 国土资源部公益性行业科研专项"火成岩岩石矿物鉴定检测技术方法研究"项目(201011029-2)
详细信息
    作者简介: 许乃岑, 硕士, 工程师, 从事X射线衍射和红外光谱分析工作。Email: xncsynge@163.com
    通讯作者: 沈加林, 高级工程师, 从事地球化学分析测试技术及应用研究。Email: sjlilu@163.com
  • 中图分类号: P588.145;P575.5;P575.1

Application of X-ray Diffraction, X-ray Fluorescence Spectrometry and Electron Microprobe in the Identification of Basalt

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  • 玄武岩的鉴定通常采用显微镜镜下判定, 鉴定结果容易受到鉴定人员的专业水平和主观因素、切片方位的影响, 光性特征有差异, 再者颗粒细小的矿物还受到光学显微镜本身放大倍数的限制也很难准确鉴定.当前的鉴定方法已由传统的显微镜向现代分析仪器(X射线衍射仪、电子探针、X射线荧光光谱仪等)综合研究方向发展.本文采用X射线粉晶衍射(XRD)和显微镜镜下观测相结合的方法, 对安徽女山玄武岩(未经蚀变)和团山玄武岩(经过蚀变)进行鉴定, 并采用X射线荧光光谱仪(XRF)和电子探针对鉴定结果进行验证.结果表明:女山玄武岩(未经蚀变)用显微镜鉴定主要由基质(74%, 斜长石44%+辉石30%)和斑晶(13%)组成, 还含有少量金属矿物(8%)及较大颗粒石英捕掳晶(5%); 其中, 基质部分的斜长石经XRD分析可进一步确定为拉长石, 辉石主要为普通辉石(单斜辉石), 少量金属矿物为钛铁矿.团山玄武岩(经过蚀变)用显微镜鉴定主要由基质(75%, 斜长石50%+辉石25%)和斑晶(9%)组成, 还含有少量绿泥石充填的杏仁体; 其中, 基质部分的斜长石经XRD分析可进一步确定为微斜长石, 蚀变矿物为蒙脱石而非薄片鉴定中的绿泥石.综合XRD和相关技术鉴定结果可确定, 女山玄武岩主要矿物为拉长石、辉石、钛铁矿; 团山玄武岩主要矿物为微斜长石、辉石、蒙脱石.研究显示, 单独的显微鉴定技术在含蚀变矿物的玄武岩鉴定中会产生较大偏差, 而结合XRD等多种分析测定技术可以快速鉴定出矿物种类, 尤其对颗粒较小的矿物鉴定的准确度更高.

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  • 图 1  女山玄武岩薄片鉴定的显微照片

    Figure 1. 

    图 2  团山玄武岩薄片鉴定的显微照片

    Figure 2. 

    图 3  女山和团山玄武岩样品的X射线衍射谱图

    Figure 3. 

    图 4  两种玄武岩样品的TAS图解

    Figure 4. 

    表 1  女山和团山玄武岩的化学成分

    Table 1.  Chemical compositions of basalt samples from Nüshan and Tuanshan

    元素测定含量(%)元素测定含量(%)
    女山玄武岩团山玄武岩女山玄武岩团山玄武岩
    SiO248.1448.98MgO9.537.70
    TiO22.222.35CaO7.018.44
    Al2O314.3413.64Na2O2.971.93
    Fe2O36.956.40K2O2.681.73
    FeO4.865.33P2O50.510.56
    MnO0.150.15H2O--
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    表 2  女山和团山玄武岩探针分析结果

    Table 2.  Analytical results of basalt samples from Nüshan and Tuanshan by EPMA

    元素女山玄武岩矿物中
    元素的含量(%)
    团山玄武岩矿物中
    元素的含量(%)
    拉长石辉石钛铁矿微斜长石辉石蒙脱石
    Na2O6.0350.8900.08710.170.4970.43
    SiO260.12148.590-65.7148.69673.94
    TiO20.2782.51831.407-2.2381.00
    K2O0.9300.467-0.210.0552.10
    MgO0.05412.9903.588-13.5631.44
    Cr2O3-0.0610.079-0.003-
    CaO6.48520.4560.0532.7121.898-
    Al2O324.7104.4350.94521.003.92814.78
    MnO0.0380.2140.6010.050.148-
    FeO0.6579.67763.1930.058.6535.28
    总计99.308100.29899.95399.9099.679-
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出版历程
收稿日期:  2014-05-06
修回日期:  2014-12-30
录用日期:  2015-01-14
刊出日期:  2015-01-25

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