电子探针显微分析探索锰结核的结构及成因

导 语

多金属铁锰结核即锰结核的形态、结构构造、矿物种类和化学成分综合反映了结核的形成环境和生长机制，其生长过程中因为记录着这些海洋地质作用及变化的信息，备受相关学者的关注。

使用岛津电子探针EPMA可对海底采集的多金属铁锰结核进行了微观形貌观察、成分分析和元素面分布特征测试，从而可以研究其结构及成因。

   岛津电子探针EPMA优势：  

岛津电子探针EPMA可在微区领域进行高灵敏度的分析，观察及分析只需要使用鼠标键盘即可完成，方便高效。

岛津电子探针（EPMA-1720 & EPMA-8050G）

岛津电子探针EPMA通过配置

• 统一四英寸罗兰圆半径的

• 兼具灵敏度和分辨率的全聚焦分光晶体

• 以及52.5°的特征X射线高取出角

使之对于微量元素的测试更具优势，不会错过微量元素的轻微变化。

图解：从微米级别空间尺度产生的元素特征X射线经过全聚焦晶体衍射后还会汇聚到微米级别范围，不会有检测信号的损失，也无需在检测器前开更大尺寸的狭缝，从而具有更高的特征X射线检测灵敏度和分辨率。

图解：高取出角可获得特征X射线试样在基体内部更短的穿梭路径，减少基体效应的影响，即更少的基体吸收更少的二次荧光等，从而具有更高的特征X射线检测灵敏度。

   岛津电子探针EPMA对锰结核的分析：  

通过岛津电子探针EPMA分析发现，此锰结核的中心成核部位发现了较多的全自形斑晶，斑晶主要为长石与辉石，可能来自于海底火山喷发在海水中的冷却结晶，在火山岩碎屑基质中还有后期充填形成的杏仁体构造。在火山岩碎屑边部也观察到快速冷却的火山玻璃晶相特征。

而根据相关元素的协变关系，结合各元素元素分布特征，表明此多金属结核的初期经历了一次较长周期的快速生长，形貌特征呈较为疏松的花瓣状和纹层状构造，其后经历了反复多次的快速和慢速结核的交替，反映了当时复杂多变的海洋地质环境，最外层是慢速生长的瘤状富Fe、Co外壳。整个结核壳层中，相对于内部原生构造的花瓣状和纹层状构造形貌，外面几层有裂隙及充填脉状形态，可能来自于次生构造。

图解：面分析（Mapping分析过程）反应多金属结核整体元素分布特征，Mn+Ni和Co元素分布富集具有负相关关系。