火山岩中元素面分布特征分析检测方案(电子探针)

News岛津SHIMADZUhttp：//www.shimadzu.com.cn用户服务热线电话： 800-810-0439第一版发行日：2020年3月400-650-0439 ApplicationNews 电子束显微分析仪 浅间山火山岩的元素面分布特征分析 No.P110 前言 岩石中所含的矿物记录了岩石形成过程中的物理和化学信息。因此，通过详细研究元素的浓度分布，可以了解岩石的受热历史和成因。 在这里，使用电子束显微分析仪EPMATM (EPMA-1720HT)对浅间山的火山岩进行了元素面分布特征分析。薄片试样由东京大学研究生院理学系研究科地球行星科学专业理学技术部技术负责人吉田英人先生提供。 浅间山火山岩的元素面分布 图1所示为通过 EPMA对作为火山岩主要元素的Na、Mg、Al、Si、Ca、Ti、Mn、Fe 进行的广域元素面分析的结果。浓度显示为各元素氧化物的重量百分比%。从面分析结果上可以观察到矿物内部形成的化学成分从中心向四周变化的条纹状结构，这被称之为分带结构 (Zoning)。虽然各种元素的变化幅度不同，但在这里发现除 Si 之外，所有元素都发生了变化。 Ti Ka 15.0kV 2.4x1.8mm 500pm 500um 500pm 图1浅间山火山岩的广域元素面分布分析 相分析 斜方辉石的详细元素面分布 根据岩石的元素面分布结果进行了相分析。选择3种元素创建元素浓度(氧化物的重量%)三元散布图如图2所示。在各散布图上均可观察到点簇。在 SiOz-FeO-TiO，的三元散布图上，点簇可分类为磁铁矿(Magnetite)， 在 CaO-MgO-FeO的三元散布图上，点簇可分类为普通辉石(Augite)、斜方辉石 (Orthopyroxene)， 在Kz0-NazO-CaO的三元散布图上，点簇可分类为斜长石 (Plagioclase)。根据上述结果得到的相图如图3所示。另外，斜长石可见边缘部分存在富 Ca 成分。通过上述相分析，可以轻松实现岩石中矿物分布的可视化。 目前已知，斜方辉石中的AI在地幔物质从地下上升的过程中，因为岩体的压力和温度变化的影响而可以形成分带结构 (Ozawa K.，1997)。因此，重点关注浅间山火山岩中的斜方辉石，对Mg、AI、Si、Ca、Ti、Mn、Fe进行了面分析。同上，浓度为各元素氧化物的重量%。结果如图4所示。Al 和 Ti的中心部位浓度高，并存在几个高浓度的块状部分。另外，可以看到越到外侧，浓度越低。虽然不像Al 那样清晰，但可以看到 Mg呈现中心部位浓度低，外侧浓度高的分布， Fe则和 Mg相反，呈现中心部位浓度高，而外侧的浓度低的分布。与之相比， Si、Ca、Mn 未发现较大的分带结构。推测这反映了在斜方辉石生长过程中，除了温度和液相的化学成分变化之外，生长后的元素扩散速度也存在差异。综上所述，通过详细调查各元素的分带结构，可以查明矿物生长的物理、化学过程，明确岩石的成因。 (wt%) 16.0 (Orthopyroxene) 图2-1 SiO-FeO-TiO，的三维散布图 图2-2 CaO-MgO-FeO的三维散布图 图2-3KzO-NazO-CaO 的三维散布图 0. 2.0 Mn Ka 15.0kV 640x480pm 100pm Fe Ka 15.0kV 640x480pm 100pm 图4斜方辉石的元素面分布图 图3相图 岛津应用云 ( 参考文献 ) Ozawa K.， 1997， Mem. Geol. Soc. Japan， No. 47 p. 107-122 EPMA是岛津制作所朱式会社在日本及其他国家的商标。 岛津企业管理(中国)有限公司岛津(香港)有限公司 ( 免责声明： ) ( *本资料未经许可不得擅自修改、转载、销售； ) ( *本资料中的所有信息仅供参考，不予任何保证。 ) ( 如有变动，恕不另行通知。 ) ApplicationNewsNo..P110 1分析系统构成 制作日期：2020/2/ 种类·P/N 品名 注释 单价(日元) 数量 小计(日元) EPMA-1720HT 5ch (CeB， TMP)主机 1 01 EPMA-1720HT PC ASSY J 1 01 S211-20162-91 相分析软件 1 01 01 01 01 01 01 01 0 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 合计(日元) 01 ※刊载信息(P/N、价格等)为作成资料时的信息，所以是“参考信息”。 正式商讨时，请务必向“岛津营业负责人”确认最新的信息。 ※包装运费和安装调整费用是另行收取的。 岩石中所含的矿物记录了岩石形成过程中的物理和化学信息。因此，通过详细研究元素的浓度分布，可以了解岩石的受热历史和成因。在这里，使用电子束显微分析仪EPMA™（EPMA-1720HT）对浅间山的火山岩进行了元素面分布特征分析。薄片试样由东京大学研究生院理学系研究科地球行星科学专业理学技术部技术负责人吉田英人先生提供。