微区衍射术在地质学研究领域中的应用.PDF

第 20 卷第 2 期 常熟理工学院学报 Vol. 20 No. 2 2006 年 3 月 Journal of Changshu Institute of Technology Mar. 2006 微区衍射术在地质学研究领域中的应用 蔡元峰 ,潘宇观 ,薛纪越 (南京大学 地球科学系 ,江苏 南京 　210093) 摘 　要 : 微区衍射是研究微米级矿物相信息的重要手段 , 因样品的细小和 X 射线光源的限制使得 研究难以深入进行。本文介绍了常见的三种微区衍射 ,并给出了常规微光源下获得的碱性长石微 ( ) 区 X 射线衍射 XRD 数据 , 通过与碱性长石的JCPDS 卡片数据的对比表明 ,该微区为低温钠长石 , 而 X 射线粉末衍射结果表明该碱性长石为正长石和钠长石的混晶 ,表明微区 X 射线衍射研究在地 质学研究中具有较好的应用远景 ,它对于微米级矿物的相鉴定、相转变研究具有重要意义。 关键词 : 微区 X 射线衍射 ;地质学 ;钠长石 ( ) 中图分类号: O472. 3 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 1008 - 2794 2006 02 - 0042 - 07 　　在地质学领域中经常会碰到粒径在数十微米左右的矿物 ,特别是当陨石与宇宙中的行星撞击时在瞬时 高温和高压下产生的微米级矿物的研究对阐述地球和其他行星的形成具有重要意义。拉曼光谱是研究微米 级矿物的相转变的主要研究手段之一 ,但直接的相转变信息应来自 X 射线衍射数据 ,但因 X 射线光源的局 限导致该研究仅能在同步辐射源下进行 ,不能被广大研究者所使用。本文使用常规、微区 X 射线衍射仪对 岩石薄片中的碱性长石进行了探索性研究 ,获得了可以与 XRD 标准卡片对比的数据。 1 　样品的准备 ( ) 在未加装微光阑 Pinhole 支架的情况下 ,对样品的尺寸没有严格要求 ,表面直径从数毫米至数厘米均 可。如实验须使用 Pinhole ,则样品的尺寸会直接影响样品架活动范围。加装 Pinhole 后 ,其前端距 Omega 轴 ( ) 即样品探测点 约 1. 5cm ,所以样品探测点距靠近 Pinhole 的样品边缘不能超过此值。如须在加装 Pinhole 的 ( ) 2 情况下做循环扫描 Loop scan ,则样品探测面的表面积控制在 2cm 下是比较安全的。样品的厚度一般不应 大于 15mm ,且探测表面应尽量光滑。 2 　三种典型的微区 X 射线衍射实验 2. 1 　多晶衍射和表面取向已知的单晶特定晶面衍射 对于多晶样品 ,或表面取向已知且只须做特定晶面衍射分析的单晶样品 ,通常使用与常规粉末衍射相同 ( ) 的2Theta-Omega 扫描的方法 对单晶样品有时可辅之以小范围的 Chi 轴和 Phi 轴的循环扫描 。 样品可通过一磁铁吸附在样品架上 ,也可粘在专用样品托板上后安置于样品架上。如使用专用样品托 ( ) 板 ,样品应尽量贴于托板右侧 , 以免托板触碰Pinhole 使用尺寸小巧的磁铁安置样品则无此限制 。样品安置 　收稿日期 :2005 - 10 - 15