矿物光谱仪

月壤的粒度和矿物组成对于解释轨道遥感光谱数据和理解月球岩浆活动和空间风化过程具有重要意义。自20世纪70年代以来，科学家开始使用各种手段来研究月壤样品，但前人所采用的方法通常需要消耗较多样品，并且难以同时获得矿物组成和粒度、形貌等方面的信息。近日，《中国科学：地球科学》中、英文版同时在线发表了中国地质大学(武汉)佘振兵和汪在聪教授团队对嫦娥5号月壤粒度和矿物组成的研究成果，第一作者为博士生曹克楠。该研究团队基于拉曼光谱微颗粒分析技术，开发了以极低的样品消耗量同时测定颗粒样品粒度和矿物组成的新方法，并成功运用于嫦娥5号月壤样品的研究(图1)。图1 用拉曼光谱自动微颗粒分析技术同时测定月壤粒度和矿物组成的流程研究人员将约30μg的嫦娥5号样品分散于镀铝载玻片上(图1a)，然后用用50倍物镜在暗场反射光模式下对月壤颗粒进行大面积图像拼接和景深合成，根据获得图像中不同位置的亮度来自动识别颗粒并重建颗粒分布图(图1b)。获得了粒度信息后，选择其中1~45μm的月壤颗粒进行自动拉曼分析获得高信噪比的光谱(图1c)，并通过团队自建的月壤矿物光谱数据库对颗粒进行自动识别，获得每一种矿物相的粒度和体积等信息(图1d, 图2)，计算得出矿物模式丰度。图2 对6mm×3mm范围内7307个月壤颗粒矿物组成和分布的重建结果不同颜色代表不同的矿物对24881个颗粒的分析结果显示，嫦娥5号月壤平均粒度为3.5μm，并且呈单峰式分布(图3a)，表明其具有较高的成熟度。尽管大多数颗粒的粒径很少(6μm)，但大于8μm的颗粒占总体积的90%以上(图3b)。图3 嫦娥5号月壤粒度分布特征在对嫦娥5号月壤的矿物模式丰度进行研究后，研究人员发现在1~45μm粒度范围内的矿物组成为：辉石(39.4%)、斜长石(37.5%)、橄榄石(9.8%)、铁钛氧化物(1.9%)、玻璃(8.3%)等(图4a)，该结果与前人通过x-射线粉晶衍射分析所得出的结果基本一致。此外，还发现随着粒度变小，月壤中的橄榄石和辉石含量逐渐减少，而斜长石含量增加：粒径在20~45μm之间的月壤样品中辉石含量最高(49%), 其次是斜长石(32%)、橄榄石(11%)和玻璃(8%),而铁钛氧化物、磷酸盐和硅质矿物则未出现；随着粒度的减少，斜长石的丰度逐渐增加, 而辉石和橄榄石的丰度显著下降(图4b-4c)。这种趋势在阿波罗样品中也普遍存在(图4d)，可能是在空间风化过程中(如微陨石撞击)，斜长石比镁铁质矿物更容易破碎所导致的。图4 嫦娥5号月壤的矿物组成((a)~(c))及其与阿波罗月壤对比(d)该研究还识别出了月壤中的一些微量矿物相，例如磷灰石、石英、方石英和斜方辉石等，其中斜方辉石的发现为首次报道，这表明嫦娥5号月壤中可能含有极少量来自于月球高地的物质。上述成果为解译嫦娥5号着陆的风暴洋北部地区光谱遥感数据提供了地面真值参考，为理解月球该区域深部和表面演化历史提供了新的视角。该方法优点在于：(1)每次仅需约30μg样品，在获取多维度信息的同时将样品损耗降到了最低，并且样品制备流程简单，极大地降低了该环节可能带来的样品污染问题；(2) 可以在短时间内快速建立一个矿物粒度和组成的多元化信息数据库，有助于发现稀有的矿物相；(3) 进一步发展将为未来火星和小行星等其他天体返回的微颗粒样品进行快速分析提供技术支撑。致谢 该研究使用的样品由中国科学院国家天文台提供，分析测试在中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室完成，所采用的仪器为WITec α300R型共聚焦拉曼光谱和ParticleScout(v5.3.14.106)自动微颗粒分析系统。研究得到了国家航天局民用航天技术预研究项目(D020205)、国家自然科学基金项目(42172337)和生物地质与环境地质国家重点实验室项目(GBL12101)的支持。

我国首次月球采样返回任务嫦娥五号（CE-5）着陆于月球风暴洋北部年轻的克里普（KREEP）地体，成功带回了1731克月壤。前人利用轨道遥感数据对CE-5着陆区的地形地貌和物质成分进行了大量的研究，近期，一系列样品分析推进了对月球年代学、月球晚期火山活动和岩浆演化机制的认识。与大尺度的遥感观察和精细的样品分析不同，原位光谱探测不仅可以提供采样区的局部背景信息，也有利于研究未扰动和扰动状态的月壤特性。CE-5着陆器携带的月球矿物光谱仪（LMS）获取了月壤的可见-红外反射光谱，为研究月壤物质成分和太空风化作用提供了重要的数据支持。中国科学院国家空间科学中心（以下简称“空间中心”）太阳活动和空间天气重点实验室研究人员利用嫦娥五号LMS原位探测数据分析了着陆点月壤的物质成分和成熟度，光谱参数和解混研究表明月壤中铁镁质矿物主要为单斜辉石，这与实验室CE-5样品化学分析和轨道光谱分析结果一致。火箭吹扫和铲取采样前后月壤光学成熟度和亚微观铁（SMFe）并未发生明显变化，本研究为月壤表层经历了快速翻耕和充分混合作用提供了光谱证据。图1：（A）LMS光谱数据的测量视场如红框所示。全景相机分别展示了（B）月壤和（C）石块的影像。（D）LMS反射光谱曲线。图1A红框显示了LMS光谱数据的观测视场，其中D11为石块，D14-D16为铲取后的月壤光谱。月壤和石块放大的影像如图1B，C所示，图1D展示了经过辐射定标、热校正等预处理后的反射光谱曲线。通过1μm和2μm的吸收特征的光谱参数图（图2A）发现，随着钙含量增加，辉石在1 μm和2 μm的吸收位置向长波方向移动，CE-5着陆点的月壤和石块为高钙辉石，这在1μm吸收中心和2μm与1μm吸收面积比值投图（图2B）得到进一步证实。本研究利用Hapke模型和稀疏解混算法反演得到原位光谱的矿物成分及其丰度，反演结果与CE-5样品的分析结果以及轨道遥感的反演结果一致（图2C）。图2 ：LMS原位光谱成分分析太空风化是无大气天体上由微陨石撞击和太阳风注入引起的光谱红化和暗化的普遍现象。首先利用光谱斜率R950/R750和R1600/R700分别与R750与R700的投图定性分析CE-5着陆点月壤的成熟度（图3A，B），发现与CE-4着陆点月壤相比，CE-3和CE-5着陆区的月壤相对更不成熟，这可能与CE-3和CE-5着陆于年轻的撞击坑溅射毯（##_FORMAT_LT_##100 Ma）上有关。本研究进一步计算了光学成熟度（OMAT，图3C）和亚微观铁（SMFe，图3D）含量，发现火箭吹扫前后，以及铲取前后月壤成熟度没有发生显著变化，表明CE-5着陆区月壤在铲取深度（##_FORMAT_LT_##3cm）以内经历过等效的暴露历史。这一结果与Apollo钻取样品的放射性核素分析结果以及月壤翻耕模型模拟结果相吻合。本研究为月壤表层经历了快速翻耕和充分混合作用提供了光谱证据。图3：LMS原位光谱成熟度分析上述研究成果已成功发表于国际权威学术期刊Earth and Planetary Science Letters上。

SR-6500超高分辨率便携式地物光谱仪是美国Spectral Evolution公司的最新旗舰产品，分辨率高达1.5nm@700nm、3.0nm@1500nm、3.5nm@2100nm；适用于遥感测量、农作物监测、森林研究到工业照明测量、海洋学研究和矿物勘察等各方面应用。软件操作简单方便、功能强大。此仪器可用做测量辐亮度、CIE颜色、光谱反射率和光谱透过率。SR-6500主要特点 —— 便捷、稳定、超高光谱分辨率 ※ 快速进行紫外、可见光、近红外（350-2500nm）全谱段波谱稳定测量※ 全线阵制冷型探测器单元，全息光栅，无运动光学部件，增加测量可靠性※ 集成蓝牙无线通讯遥控测量，可替换的高性能轻便锂离子充电电池※ 可自行更换的前置光学镜头和光纤，使应用更为简便和广泛※ 内置光闸和漂移锁定自动校准功能，获取高质量的光谱数据※ 一键式测量，实现自动积分、自动曝光和自动波谱数据采集及存储※ 基于Windows平台和个人掌上型电脑(PDA)的数据采集软件更增加了可移动性和灵活性※ 超便携PDA单手操作，触摸屏一键测量，内置GPS自动获取坐标数据、存储容量10万组SR-6500主要应用领域： n 遥感测量n 土壤和地质n 矿物勘探n 农作物监测n 植物学研究n 森林和生态环境n 海洋和内陆水体n 环境遥感n 太阳能光伏产业n 食品药品及电子工业 SR-6500户外测量——PDA单手触摸屏一键式测量PDA带有触摸屏，可设置测量参数后直接测量数据。内置GPS、可语音标注、拍照，存储容量10万组；单手操作，一键完成自动积分、自动曝光、自动暗电流、自动存储。右图为杜鹃花 (绿色线) 和糖枫 (红色线) 叶片反射率。技术指标： 参 数SR-6500超高分辨率便携式地物光谱仪光谱范围350-2500nm探测器类型350-1000nm： 1024 单元Si阵列制冷型探测器1000-1630nm： 512 单元InGaAs阵列制冷型探测器 1630-2500nm： 512 单元增强型InGaAs阵列制冷型探测器光谱分辨率1.5nm@700nm、3.0nm@1500nm、3.5nm@2100nm等效辐射噪声2.5x10-9 W/cm2/nm/sr @400nm3.0x10-9 W/cm2/nm/sr @1500nm6.8x10-9 W/cm2/nm/sr @2100nm通讯方式有线：USB 数据线 无线：蓝牙传输模块，遥控操作操作模式一键完成自动快门、自动曝光和自动暗电流测量机器尺寸45.72x38.1x15.24 cm 工作温度0-40°C可选附件多种光纤和镜头、光纤手柄、蓝宝石镜面接触式探头、叶片夹、光源等GPS模块PDA内置GPS，自动获取GPS地理坐标，存储容量100000组光谱工作模式笔记本电脑、平板电脑、智能PDA镜头及探头多种视场角镜头可选；手枪式探头，带蓝宝石镜面及内置光源测量及分析软件可通过PDA对仪器进行无线遥控和测量；软件内置USGS光谱数据库，可用于矿物光谱的匹配；可输出NDVI、GRVI、SR等十余种植被指数，可与AVHRR、MODIS、SPOT等多种卫星数据比对，还具备太阳能模拟器、CIE颜色分析、能量统计等功能；可选矿物鉴定软件EZ-ID及矿物光谱数据库原产地：美国

从明朝的万户飞天，到前苏联的宇航员尤里加加林登上太空，再到如今的天问一号火星探测。人类对宇宙的探索从未停止，始终激发着我们的好奇心和无限想象力。宇宙，是一个神秘而广袤的领域，它孕育着无数的星球、星系和星云，仿佛是一个巨大的宇宙图书馆，等待着我们去阅读其中的每一页。火星，与地球相似度极高，具有相似的地貌环境、大气环境和季节变化，都拥有卫星和环形山。在太阳系内被认为是除了地球之外，第二个最适合人类居住的星球。众多的科幻影视作品中有不少涉及到火星，实际上火星也是人类对地外星球探索的一个重点。随着科技的发展和进步，人类对火星探索的技术也在升级，今天推荐给大家的文章就与此相关。ASD Fieldspec 4地物光谱仪在了解火星表面斜长石VNIR特征方面的应用卫星上的遥感仪器有助于了解行星表面的地质情况。火星遥感任务以前利用火星全球勘测者、火星轨道相机、MGS火星轨道激光高度计、火星快车高分辨率立体相机和火星奥德赛热辐射成像系统等设备发现了水流特征，而利用火星快车观测站光谱成像仪探测到了水合矿物。最近，火星勘测轨道飞行器上的紧凑型勘测成像光谱仪在可见光-近红外（VNIR）范围内检测到了火星表面的斜长石特征。火星表面斜长石的检测引发了对行星上运作的基本过程问题的思考，这些特征的确切起源（即含长石岩石的性质）对理解火星的形成和演化具有明显不同的意义。之前基于可见光-近红外反射光谱研究了富含钙长石的斜长岩粉末，研究表明，当斜长石长石结构中包含亚铁（Fe2+）时，可以检测到斜长石。在对二元粉末混合物进行的研究中发现，当添加了10%或更多的镁铁质矿物时，不再可见斜长石的光谱特征。根据这些研究，岩石组成中至少需要90%的斜长石含量，才能在总岩石光谱上显示出其独特的光谱特征。然而，使用大型斜长石和辉石晶体的二元混合物进行的另一项研究表明，可能需要高达50%的镁铁质矿物来掩盖斜长石的光谱特征，研究者的关键观点是，长石的组成及岩石中颗粒的大小都会影响斜长石的光谱特征和可检测性。因此，对整块岩石的分析似乎非常重要，除了之前对粉末和颗粒的二元混合物的研究外，还可以与火星遥感观测进行比较(其观测显示出类似斜长石的特征)。基于此，本研究的目标是确定是否可以在未破碎的含斜长石的陆地岩浆岩(从镁铁质到长英质)中检测到如在火星上观察到的斜长石的光谱特征(1.3 μm吸收带)。在本研究中，来自洛林大学岩相学和地球化学研究中心和克莱蒙特奥弗涅大学岩浆和火山实验室的一组研究团队，①选择了五个不同地理来源含长石的宏观岩石样品（均是火山或深成岩），分别是NJ2（英安岩）、NJ11（花岗岩）、NM6（斜长岩)、NR1（玄武岩）和NR2（玄武岩）。②通过光学显微镜观察，了解样品显微结构和矿物组成。通过地球化学分析，确定元素含量。通过化学成分的映射分析，观察不同矿物的分布情况。此外，还进行了长石矿物化学成分的定量分析。③获取样品的光谱反射率（ASD Fieldspec 4地物光谱仪）和高光谱图像。④对光谱数据进行归一化处理等，使用ENVI软件进行化学成分的分析和矿物分类。并与美国地质调查局（USGS）的参考光谱库进行比对，识别矿物特征。⑤分析长石矿物的化学成分和光谱特征之间的相关性，探讨长石的光谱特征与其组成的关系。并讨论样品中颗粒大小和伴生矿物对长石光谱特征的影响。⑥总结研究结果，并对火星上的长石特征进行讨论和解释。结果用电子探针显微分析仪对5个含长石的宏观样品的薄片进行点分析的结果5种含长石样品的反射光谱，连续去除前(a)后(b)结论本研究使用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、电子探针显微分析（EPMA）和反射光谱（点光谱仪和高光谱相机）对五个含长石的宏观样品进行了分析。对样品进行了光谱、岩石学和地球化学表征，以详细描述样品，并试图将其近红外光谱特征与其中一种斜长石联系起来。结果表明，尽管这些宏观样品中斜长石的含量不同(约 30% ~ 80%)，但在它们的近红外光谱上仍然可见斜长石的吸收带，但在相应的粉末样品中不一定可见。使用高光谱相机对矿物类平均光谱进行分析，证实了在1.3 μm附近观测到的特征与斜长石矿物有关，尽管橄榄石或黑云母等伴生矿物往往会重叠并影响总岩石光谱中产生的信号。将该吸收带的位置与斜长石的化学成分进行了比较，更准确地说，将其与铁和钙长石的含量进行了比较。结果表明，FeO和An含量与斜长石吸收带中心位置之间存在相关性，通常随着An含量的增加而增加（除在先前研究中提到的拉长石外）。为了更准确地理解这些趋势，还需要对更大规模的样本进行实验室分析。研究结果还表明，在解释斜长石的VNIR光谱特征时，必须考虑到粒度、斜长石组成和相关伴生矿物，这一发现有助于理解最近在火星上发现的矿物。总之，研究人员对地球上的样品进行了多种分析方法的综合研究，以深入理解长石的光谱特征，这对于解释火星上的长石特征具有重要意义，这些特征可能对应于一系列含长石的岩石，因此可以提供有关火星地壳形成的信息，并为火星上的矿物研究提供了重要参考。

粒度指常指矿物或颗粒的直径(毫米、微米)大小。沉积物颗粒的大小对沉积物的成岩作用有较大的影响，因此沉积岩矿物组成的粒度大小可以反映沉积岩结构的主要特征，是岩石岩性的主要评价指标，同时对于其性质和潜在用途有着非常重要的影响，例如，在同等孔隙度条件下，颗粒越粗，对应的渗透率越大。石灰岩是一种典型的沉积岩，在建筑、冶金、化工、塑料、涂料、食品等工业领域有着广泛应用。而粒度是石灰岩的分类与利用的关键因素之一，不同工业用途对于矿物粒度的要求也不同。如在冶金工业中，炼铁所需的石灰石粒度在15-60mm，烧结则要求粒度≤3mm。以往的研究表明，拉曼光谱信号和背景的强度取决于所测试样品的颗粒及其大小。研究人员在此基础上研究了钙质材料的拉曼信号强度变化和相关背景强度随晶粒尺寸的变化，并开发出一种可以从拉曼光谱中提取平均晶粒尺寸定量信息的方法。研究人员对来自不同意大利采石场的一组沉积钙质岩样品进行岩石学分类，然后进行拉曼光谱分析，同时还对相应的微球和结晶方解石粉末样品进行了分析，发现拉曼信号与粒径之间存在明显的相关性，并获得了校准曲线。实验实现了拉曼信号和背景强度对晶粒和粒径的可重复行为，因此证明了从前者的测量中获得后者的半定量信息的可能性。该成果可以在石灰工业领域以及各种科学环境和其他材料生产链中加以利用。由于设备便携，该技术在采石时期就可以对石灰岩进行快速分析并分类，有利于有利于缩短石灰石材料的生产周期，减少成本。

北京时间2月19日凌晨4时55分，在“天问一号”进入火星轨道一周后，“毅力”号（Perseverance）火星车不经变轨直接突入火星大气层，并成功着陆。本轮火星探测季也进入了新的阶段。毅力号火星车毅力号的着陆地点是位于北纬18度的耶泽罗陨击坑（Jezero crater）。有证据表明曾经有河流流入耶泽罗陨击坑，形成了一个早已干涸的三角洲。而毅力号在此处着陆，一项重要目标便是识别和收集该地区的沉积岩和土壤样本，探寻可能存在的火星生命迹象，同时测试人类在火星生存的技术。火星表面矿物分布提供了火星起源、地质及环境演化线索,火星表面卤水种类及分布提供了火星气候/水文演变信息。此外，毅力号还将通过对表面岩石、土壤物理化学特征的分析，帮助人类理解火星地质以及大气环境。Raman(拉曼)与NIR(近红外)光谱技术是从分子层面识别火星表面及次表面物质成分、丰度及分布特征的重要手段，是多国火星车的必备科学设备。位于毅力号火星车桅杆单元的SurperCam(超级相机)搭载了Raman和NIR光谱仪对火星进行巡视探测,将Raman与NIR数据融合进行联合矿物表征分析,并开展火星表面卤水及其它与水相关物质的分析具有重要科学意义。对地外行星探测来说, 近红外光谱技术具有几乎无需样品制备、信号易获取、探测矿物种类丰富、对H2O/OH探测响应灵敏等特点。马尔文帕纳科(Malvern Panalytical)旗下ASD TerraSpec Halo矿物近红外光谱分析仪以其宽广的光谱范围（350-2500nm）、超高光能动态范围、高光谱分辨率及重现性及体积小巧坚固结实等特性被选择使用于为人类重返月球、探測火星准备的多项重要研究中，以提高人类勘探行星资源的能力。其中之一是由NASA赞助的研究项目，地理发现操作策略测试（GeoHeuristic Operational Strategies Test-GHOST），选择了由马尔文帕纳科赞助和提供的涵盖VIS-NIR-SWIR波段的ASD TerraSpec HALO，以提高火星车样品收集的速度、效率和科学回报。该项目使用光谱仪模拟火星科学实验室（MSL）的ChemCam和2020火星车的SuperCam.SurperCam(超级相机)于毅力号火星车位置示意图分子在红外光谱内的吸收产生于分子振动或转动的状态变化或分子振动或转动状态在不同的能级间跃迁。能量跃迁包括基频跃迁（对应分子振动状态在相邻振动能级之间的跃迁）、倍频跃迁（对应于分子振动状态在相隔一个或几个振动能级之间的跃迁）和合频跃迁（对应于分子两种振动状态的能级同时发生跃迁）。由于近红外光谱谱峰较宽，实际样品中各种成分的吸收峰重叠严重，需要用化学计量学方法对近红外光谱进行化学成分的定量分析。蒙脱石/黑色，伊利石/亮蓝色，白云母/深蓝色的可见-近红外光谱曲线SuperCam超级相机桅杆单元内部（装配前）TerraSpec Halo矿物近红外光谱分析仪是勘探地质市场上最便携的近红外(NIR)仪器，它是手持一体式全量程的仪器。扣动一下扳机，这款创新性的仪器可以即时在仪器上获得矿物分析结果。这些近乎实时显示的结果极大地加快了勘探的工作力度，提高了效率，有助于进行分析和决策，最终为采矿经营者节省了宝贵的时间和金钱。TerraSpec HALO还被广泛地应用于例如考古和采矿行业中，包括陶瓷、陶器的成份分析，艺术品的鉴定和修复，矿藏的勘探，开采和加工等等。TerraSpec HALO矿物分析近红外光谱仪TerraSpec HALO光谱库内置超过150种矿物质的700种以上的光谱，来源于大学、个人采集、国际研究所、以及美国地质勘探局（USGS）的矿物质目录，并可由客户自定义添加光谱库，以进行矿物质的快速识别，且具有GPS和语音备忘录功能。TerraSpec HALO采用专利的矿物质匹配算法，通过将未知物质光谱与内置矿物质谱库匹配，计算匹配矿物后，将其从未知物质光谱中被扣除。使用扣除后的未知物质光谱，继续匹配，最多可以生成7种相关矿物成份的识别。将获取光谱导入计算机Halo Manager软件中可分析多达9种矿物成份。随机自带矿物质评级显示于屏幕右侧，描述矿物结晶程度或构成性质，允许地质学家了解地质或地热的情况，以指引潜在的矿物。参考文档：1. https://mars.nasa.gov/mars2020/spacecraft/instruments/supercam/2. https://finance.sina.com.cn/tech/2021-02-19/doc-ikftssap6896673.shtml3. http://www.globenewswire.com/news-release/2019/07/16/1883283/0/en/Renowned-Researchers-Leverage-Malvern-Panalytical-s-ASD-TerraSpec-Halo-Mineral-Identifier-to-Advance-Investigation-of-Life-on-Mars.html4. https://www.materials-talks.com/blog/2019/07/10/asd-terraspec-halo-used-in-space-based-research/5. 徐伟杰 火星表面模拟矿物和卤水的光谱鉴别研究[D] 山东大学 2018年

随着我国经济的发展和能源结构的调整，煤炭仍然是我国主要的能源来源之一。但是，煤炭生产和消费过程中所产生的污染问题也越来越受到关注。其中，煤矿污水排放问题是其中之一。图片来源于网络，如有侵权请联系删除煤矿污水中含有大量的有害物质，会对环境、生态和人体健康造成严重的影响。因此，治理煤矿污水排放问题是一个备受关注的议题。今天给大家推荐的文章，是关于研究人员在矿井水质的检测的中，建立光谱反演模型，以助力高光谱技术在水污染监测中的应用。该方法的出现对于解决煤矿废水治理问题具有重要的意义。矿井水中的煤炭污染主要来自煤矸石的富集和浸出、洗煤废水、煤矿渗水灾害等，主要表现为水中煤浓度过高，这种矿井水用于农田灌溉时会使土壤累积形成“黑土”，从而导致土壤硬化，进而导致植被退化、作物枯萎、产量下降等。矿井水渗入地下水或下水道直接进入河流，一方面，其导致水资源浪费和河流污染，另一方面，因为矿井水中有很多煤粉，岩粉和细菌，长期排放也会严重影响当地居民的饮用水健康。在土壤中，煤源碳不同于植物源有机碳，其元素组成缺乏植物和土壤微生物所需的氮、磷、钾等矿质营养物质，它稳定性较强，不仅使生物体的分解和利用变得极其困难，而且还干扰土壤有机碳的识别。并且矿井水中的煤浓度是矿井排水的主要指标，煤浓度的准确测定对矿井水的净化和二次利用具有重要意义。图片来源于网络，如有侵权请联系删除然而目前，凝结沉淀+过滤工艺被广泛用于去除矿井水中的煤，其在处理过程中加入大量活性剂、絮凝剂等化学物质，由于对化学试剂的数量并没有严格的控因此，如果不能准确测量矿井水中的煤浓度，在处理过程中仍会形成二次污染。随着高光谱技术的快速发展，其低成本、高效的优点使其成为水污染监测的重要手段，对叶绿素、重金属离子和水中可溶性有机物等光学活性物质浓度的遥感反演研究相对成熟，对这些指标参数建立了许多反演模型，但在矿井水质参数的反演过程中，水中煤浓度的反演模型尚未得到研究。基于此，在本研究中，为了实现矿井水中煤浓度的准确测量，来自河南理工大学测绘与土地信息工程学院的一组研究团队，首先制备了不同煤浓度的样品（0mg/L-1000mg/L），并利用ASD Fieldspec 3便携式地物光谱仪测量不同煤浓度矿水的可见-近红外光谱数据，再使用CARS算法（竞争自适应重加权采样）提取敏感波段，最后利用卷积神经网络方法（CNN）建立矿水煤浓度光谱反演模型（CKCNN模型），并采用k倍交叉验证对模型进行优化，以预测矿井水中的煤浓度，控制化学试剂的量，减少二次污染的影响，实现煤浓度的反演。并同时使用均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）和相关系数（R）等评估指标评价模型。样品煤浓度【结果】不同煤浓度水平下的光谱曲线由CARS选择的敏感波段反演模型精度评价六种模型的反演结果【结论】本研究以焦煤集团中马煤矿的煤样为研究对象，利用便携式地物光谱仪ASD FieldSpec3测量了不同煤浓度的矿井水样可见-近红外的光谱数据，研究了矿井水中煤浓度的光谱特性，基于CKCNN煤浓度估算模型（模型反演精度为R2=0.9994，RMSE=6.1401，RPD=41.9692），反演矿井水中煤浓度，得出以下结论：● 水样的光谱反射率集中在可见光波段，而在近红外波段几乎为0；光谱反射率随煤浓度的增加而减小；在500~550nm和760nm左右分别形成了一个反射峰和一个吸收谷，并随着煤浓度的增加而逐渐减弱。● 与SPA+BF、CARS+BF、SPA+CNN、All Band +CNN、CARS+CNN五种建模方法相比，CKCNN浓度估计模型的反演效果最好，反演误差为0.17mg/L，反演结果符合GB11901-1989中实验室测量的要求；基于高光谱数据的CKCNN模型可作为预测矿井水中煤浓度的方法。总之，研究结果表明，在可见光-近红外波段的高光谱遥感可以快速探测到矿井水中的煤浓度，CKCNN模型为测定矿井水中的煤浓度提供了一种新的方法，在推进矿井水中煤浓度对可见-近红外光谱的影响研究方面具有重要意义。

p style=" text-indent: 2em " strong 仪器信息网讯 /strong 2019年8月27日，北京市理化分析测试中心与德国Axel Semrau公司的“矿物油分析测试技术研究合作实验室”揭牌仪式暨矿物油分析技术最新进展学术交流成功召开。北京市科学技术研究院副院长刘清珺、北京市粮食和物资储备局副局长阎维洪、中国分析测试协会汪正范、北京市科学技术研究院技术转移处处长郭鲁钢和科研处副处长李彦雪，北京市理化分析测试中心副主任高峡、研究员武彦文，以及德国Axel Semrau公司执行总监Dr. Andreas Bruchmann、仪真分析仪器有限公司技术总监朱丽敏、安捷伦大中华区战略规划总监何峻等20多人参加了合作实验室揭牌仪式和矿物油分析技术最新进展学术交流活动。& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/b6953265-6131-47f1-a5c3-6ed3461420f3.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " strong 活动现场 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 从各自未来发展战略需求出发，北京市理化分析测试中心与德国Axel Semrau公司成立了“矿物油分析测试技术研究合作实验室”。合作实验室将开展仪器应用、方法培训与标准验证等方面的工作。双方希望通过合作，优势互补，共同推动液相色谱-气相色谱联用的矿物油分析技术在中国的本土化应用，特别是食品中矿物油的测定方法标准的建立，为中国食品安全出力，为未来具备矿物油在国内食品中分布的筛查、降低膳食中有害物质含量等，提供技术储备和方法支持。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/9933b358-d5da-4070-9b37-c1a9fae3b75a.jpg" title=" 1_副本.jpg" alt=" 1_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong style=" font-size: 14px text-indent: 2em " 北京市科学技术研究院副院长刘清珺博士 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 北京市科学技术研究院是北京市属的大型多学科高水平科研机构，立足应用基础研究、战略高技术研究、重大公益研究和科技服务发展定位。刘清珺简介了北京科学技术研究院的六大中心三大平台的概况，其中检测分析与测试平台即以北京市理化分析测试中心为主，形成了仪器设备开放共享的新型运行机制，加强应用研究、高新技术研究和重大科技攻关，不断提高科研开发和自主创新能力，形成竞争领先优势。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/32d335da-719a-4300-bcce-9dcd20990b76.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " strong span style=" font-size: 14px " 北京市理化分析测试中心副主任高峡博士 /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " 经过近40年的发展，北京市理化分析测试中心成为了首都地区唯一的综合性分析科学研究机构、最大的开放共享分析测试平台。目前，中心综合实力在全国地方分析测试中心中位居第2，进入全国第三方理化分析检测机构前10名，中心连续四年实现经济总量超亿元。 /p p style=" text-indent: 2em " 北京市理化分析测试中心围绕着食品药品安全、环境监测、材料分析、生物技术、国产科学仪器应用示范等主要领域开展分析测试科学研究和技术服务工作，形成了食品药品质量安全检测技术、水土气环境监测与检测技术、未知物成分分析与鉴别技术等技术品牌。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/0b03a027-e367-49f7-b0ba-6fe69288b4a0.jpg" title=" 13.jpg" alt=" 13.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " span style=" font-size: 14px " strong 德国Axel Semrau公司执行总监Dr.Andreas Bruchmann /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 在过去的35年里，Axel Semrau及其员工一直致力于样品制备、色谱、化学合成以及应用优化工作站的开发、销售和支持。Axel Semrau公司正在开发自己的硬件和软件，以便能够提供独特、强大的食品分析特别是粮油在线全自动样品前处理和多维色谱联用的解决方案。Axel Semrau的目标是以优秀的应用解决方案结合基于自身开发的优秀软件而闻名于世。此外，Axel Semrau这个名字将与卓越的客户服务和客户关系密切相关，包括客户、供应商或合作伙伴。 /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 12px " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/f6d8ceb5-aea2-41d4-9b9b-d88b2fbf10f7.jpg" title=" 16.jpg" alt=" 16.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " strong 仪真分析仪器有 span style=" font-size: 14px " 限公司技术 /span 总监朱丽敏博士 /strong /span br/ /p p style=" text-indent: 2em " 上海仪真分析仪器有限公司（仪真分析）成立于2005年，具备研发、集成、生产、代理、销售和技术服务的仪器供应商，为环境监测、食品安全和临床检测等分析实验室提供样品前处理到分析测试全方位解决方案。仪真分析的技术团队由多位留学博士及硕士和专业培训的工程师组成，在上海、北京及广州设有主要的办公室，上海设有研发试验和培训实验室。 /p p style=" text-indent: 2em " & nbsp 仪真分析与Axel Semrau& nbsp 公司合作，应用Axel Semrau的软件平台，与仪器公司合作开发适合中国应用的包含软件与硬件的解决方案。2018年，仪真分析成为了安捷伦VAR合作伙伴，推出食品中矿物油检测的解决方案。 /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 12px " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/01eab20c-b922-482a-83d1-c1dbb5245aaf.jpg" title=" 14.jpg" alt=" 14.jpg" / /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/0e392f1d-f066-4b4e-8bda-3353c882bbce.jpg" title=" 8.jpg" alt=" 8.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " strong 德国Axel Semrau公司执行总监Dr. Andreas Bruchmann和 /strong /span br/ /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " strong 北京市理化分析测试中心副主任高峡签署合作协议 /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 12px " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/c7422c93-8773-442a-aab6-d804de491c30.jpg" title=" 11.jpg" alt=" 11.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " strong 北京市粮食和物资储备局副局长阎维洪和北京市科学技术研究院副院长刘清珺为合作实验室揭牌 /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 12px " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/1af6c700-d21b-4b3a-b7f4-7965fe8fad38.jpg" title=" 12.jpg" alt=" 12.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " strong 向北京市理化分析测试中心武彦文、仪真分析仪器有限公司技术总监朱丽敏颁发证书仪式 /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 12px " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/c9d190e2-168a-4fa8-8006-67e474ec655a.jpg" title=" 9_副本.jpg" alt=" 9_副本.jpg" / img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/2afede2e-9415-477f-a40c-f07069dcadb9.jpg" title=" 7_副本.jpg" alt=" 7_副本.jpg" style=" max-width: 100% max-height: 100% " / /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " strong 嘉宾致辞（北京市科学技术研究院技术转移处处长郭鲁钢、中国分析测试协会汪正范、安捷伦大中华区战略规划总监何峻） /strong /span br/ /p p span style=" font-size: 12px " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/df342eba-ec56-4282-9c99-c4b7f9944b3f.jpg" title=" 2_副本.jpg" alt=" 2_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " strong 北京市科学技术研究院科研开发处副处长李彦雪主持活动 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 矿物油源于石油，是C10~C50的烃类化合物的总称，主要包括直链、支链烷烃和烷基取代的环状饱和烷烃（MOSH）以及烷基取代的芳香烃（MOAH）两个类型，而如今普遍认为MOAH 具有可能致癌和致突变的隐患，而 MOSH（特别是C16~C35） 容易在身体器官中积累并可能造成损伤，所以对矿物油的检测显得至关重要。 /p p style=" text-indent: 2em " 近年来，食品中的矿物油污染问题备受关注。食品接触材料特别是回收或再生包装纸中的残留油墨，食品原料在收割、晾晒、加工过程中接触的发动机润滑油、未完全燃烧的汽油、轮胎和沥青碎屑，食品加工使用的白油，以及环境污染等，都是食品中矿物油污染的主要来源。然而，由于组成复杂、数量巨大、基质干扰严重，使得矿物油的检测是行业公认的技术难题。德国联邦风险评估研究所（BfR）明确要求用于食品包装的接触材料MOSH迁移量小于2mg/kg, MOAH小于0.5mg/kg。2017年，欧盟发布了关于“监测食品以及食品接触材料和物品中矿物油烃类”的建议性指导文件，指出矿物油可以通过环境污染、收获和食品生产等残留在食品中。随后，欧盟推出了EN16995矿物油分析方法，大力推动欧盟内部或输欧食品中矿物油污染调查。北京理化分析测试中心的武彦文团队从2015年开始开展矿物油分析方法的研究，目前其开发的方法及测试水平均已步入国际前列。 /p p style=" text-indent: 2em " 合作实验室揭牌仪式后，与会人员就矿物油分析技术最新进展展开了学术交流。德国Axel Semrau公司执行总监Dr. Andreas Bruchmann、北京市理化分析测试中心武彦文博士分别就国内外矿物油分析研究进展及标准制定等内容进行了分享。关于该项技术的推广应用与会者进行了热烈的讨论，期待互相合作、共同推动该技术的进一步发展。 /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/1d28b593-14b0-4622-8649-727425cb392f.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " strong 国际矿物油分析技术的最新进展 /strong /span br/ /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " strong 德国Axel Semrau公司执行总监Dr. Andreas Bruchmann /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " Axel Semrau公司优化了原始 LC-GC 方法,成功推出CHRONECT LC-GC 食品中矿物油分析系统，与欧盟方法EN16995完全一致，通过特殊的阀设置将LC和GC分离互相结合，使得在一次分析中测定 MOSH 和MOAH 馏分成为可能。 /p p style=" text-indent: 2em " 通过独立的大体积进样系统进行GC进样，进样量可达450μL；2通道GC进行两次平行和正交分离，随后进行FID检测。因此，样品中MOSH和MOAH含量的结果在30分钟后即可获得。CHRONOS软件控制采样、LC、GC、阀门连接，从而构成对方法和样品制备的完全自动控制。该解决方案应用于快速检测不同基质中的矿物油污染物，如化妆品、食品、油脂、饲料和包装材料。 /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/cf5aa040-5566-482d-bd91-2ef1bdd54e52.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " strong 我国矿物油分析方法的研究进展 /strong /span br/ /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " strong 北京市理化分析测试中心武彦文博士 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " 气相色谱-氢火焰离子化检测器（GC-FID）是目前公认的矿物油检测方法，FID对所有烃类化合物的响应几乎完全一致，可以无需标准品对照对矿物油进行准确定量。但同时也存在着对鼓包峰的灵敏度仅为尖峰的百分之一、作为通用检测器也意味着没有选择性这两大需要解决的问题。而On-line HPLC-GC技术，由于HPLC柱的填料颗粒小、柱效高，分离效率好；LC-GC将分离、浓缩和测定联为一体，避免了人工操作，自动化程度高，方法重现性好等优点，使得LC-GC成为了测定矿物油的理想技术。 /p p style=" text-indent: 2em " 北京市理化分析测试中心武彦文研究员于2015年开始了矿物油分析方法的研究。2018年国内第一台“全自动在线LC-GC二维色谱联用矿物油分析系统”落户武彦文的实验室，使得她的研究实现了由手动向全自动化的转变。 /p p style=" text-indent: 2em " 仪器安装使用不到两个月的时候，武彦文团队即参加了国际能力验证，获得了“with great success”的成绩。经过1年多的时间，武彦文团队在将国际先进分析方法本土化实现的同时，在样品前处理方面，尤其是在提取技术方面实现了多项创新。短短的时间内，该团队已经发布了10多篇高水平论文，并且计划制定3项方法标准。如：行标“粮油检验& nbsp 大米中矿物油的测定”，采用了SPE结合普通GC以及HPLC-GC联用的方法；行标“粮油检验& nbsp 动植物油脂中饱和烃和芳香烃矿物油的测定”采用了HPLC-GC联用的方法。除了食用油中矿物油污染物的研究，武彦文团队还进行了婴幼儿配方乳粉、巧克力和咖啡中的矿物油分析等研究工作。下一步，武彦文计划在继续拓展不同基质食品中矿物油研究的同时，还将开展将该方法应用于环境领域的探索工作。 /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 12px " strong /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/b7041e77-aee3-4026-8ae1-d55b1986d51e.jpg" title=" 15.jpg" alt=" 15.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-size: 14px " strong 合影 /strong /span /p p strong 附录 /strong ： /p p style=" text-indent: 2em " 北京市理化分析测试中心（理化中心）成立于1979年，隶属于北京市科学技术研究院，是公益性大型综合分析测试科学事业机构，围绕着食品药品安全、环境监测、材料分析、生物技术等主要领域开展分析测试科学研究和技术服务工作。理化中心坚持以分析测试为核心业务，以公益技术支持、公共技术服务和科学技术创新为立足点的发展定位，依靠高素质的分析方法开发与检验检测队伍，采用先进的分析测试技术和手段，为全社会提供全方位多层次的分析测试服务。 /p p style=" text-indent: 2em " 德国Axel Semrau公司致力于开发，销售和支持样品制备和色谱自动化专业解决方案的，如在线SPE，以及LC，LCMS，GC和GCMS其他高效前端解决方案，还包括基于LC-GC和GCMS-系统的应用优化的工作站。Axel Semrau公司开发的产品如专业色谱软件解决方案和LC-GC系统，已在全球上市和销售。 /p p style=" text-indent: 2em " 上海仪真分析仪器有限公司（仪真分析）是一家专业的，具备研发，集成，生产，代理，销售和技术服务的仪器供应商，为环境监测、食品安全和临床检测等分析实验室提供样品前处理到分析测试全方位解决方案。仪真分析拥有一流的由多位留学博士及硕士和专业培训的工程师组成的技术团队，销售团队覆盖大中国区的整个区域；致力于市场研究与应用开发，将世界领先的分析技术与行业标准与中国分析技术发展相结合，将先进分析技术及解决方案本土化。 /p p style=" text-align: right " 　　采访撰稿编辑：刘丰秋 /p p span style=" text-indent: 2em " /span br/ /p p br/ /p

这些年来我国矿产分析研究行业全面进步的情况下各方面保持进步的品牌商进入大家眼帘，一些惊艳市场的矿物分析仪设备确实在实际使用中展现出现代科技的魅力。不得不说市场当中销量好的矿物分析仪设备确实很适合相关领域的技术研究人员们体验使用。那么选择矿物分析仪设备一般值得好好考虑的要点有哪些？ 1、仪器的适用环境　　大家都知道任何的矿产资源勘查及分析工作面临的相关工作环境是较为复杂的，这些年来大家可以深切感受到各类高技术低成本的矿物分析仪可以适用于多种复杂的环境，尤其是在一些专业度要求非常高的情况下，这类矿物分析仪总能达到技术人员的应用要求。　　2、仪器的测试准确性　　当然关键的一点在于矿物分析仪作为一款测量分析仪器其分析的准确性是人们很关注的，这些年来技术不断进步的情况下各方面都很出色的矿物分析仪的准确度确实可以达到较高的要求。当然这一切都离不开相关技术上多年来对这类矿产行业专用分析仪设备的研究。　　3、仪器的操作便捷性　　一直都在保持进步的品牌商开发出来的矿物分析仪设备使用起来让人感到很省心，主要是因为这类矿物分析仪设备的操作便捷性以及效率都位于行业比较先进的水准。当然关于矿物分析仪便捷性的评估可以通过一些相关行业专业人士的口中获得答案。 莱雷科技发展有限公司本着“诚信、创新、沟通”的企业宗旨，以“技术、服务”为立业之本的企业精神，为广大有需求的群体提供可靠的矿物分析仪。矿物分析仪在全国内深受广大合作客户的满意认可，我们会更加努力的为有需求的群体提供质量更高、品种更全的矿物分析仪产品。　　在日益激烈的市场竞争中，莱雷科技将继续加大科技投入，严格规范企业管理，力争以优异的矿物分析仪，树立优异企业形象，并且去争取更广阔的市场。莱雷科技勇于跨越，追求，诚挚欢迎各个企业用户与我司携手合作。

引言包裹体（inclusion）是指矿物中由一相或多相物质组成的并与宿主矿物具有相的界限的封闭系统，包裹体中的物质成分是研究相关地质过程中的密码，它可以揭示不同时期成岩成矿的物化条件和物质来源。激光拉曼光谱作为一种高精度、原位、无损和便捷的分子谱，现已成为研究包裹体的重要手段[1]。利用激光拉曼光谱，可以获得包裹体中分子和化学基团信息，了解其成分、结果和对称性；也可以对包裹体进行一些定量分析，比如利用特征峰与浓度、内压之前的线性关系，对其盐度和压力等性质进行分析[2]。此外激光拉曼光谱系统与其他设备联用还可以获得更多的材料信息。卓立汉光的应用团队成功地将拉曼光谱技术应用于矿物包裹体的鉴定与分析中，获得了以下研究成果：利用拉曼光谱技术，实现对天然绿辉石包裹体的组分鉴定，其中不仅可以对裸露在外的包裹体进行光谱测量，而且还可以对隐藏在样品内部的包裹体进行光谱测量；利用Mapping自动分析功能，实现矿物包裹体的空间结构分析。实验方案　　实验设备采用的是卓立汉光“Finder930”全自动化拉曼光谱分析系统，测量过程均为共聚焦检测；激发波长为532nm；激发功率：~6.5mW；光谱仪参数：320mm焦长，600g/mm光栅刻线；物镜：50X长焦物镜；针孔大小：50μm；狭缝宽度：100μm。图1 “Finder930”全自动化拉曼光谱分析系统实验主要对绿辉石（主晶）的矿物包裹体进行拉曼光谱研究。选取了3个包裹体进行单点检测和Mapping扫描，采集时间依样品的实际拉曼光谱而定。结果分析1、包裹体的单点拉曼光谱分析天然绿辉石会因为其无序-有序的相变而表现出不同的拉曼光谱特征。一般而言，绿辉石的拉曼光谱可以分成四个部分：100cm-1~300cm-1区域内存在一些低强度的拉曼峰；300cm-1~450cm-1区域内会出现一组重叠峰；在600cm-1~800cm-1区域内存在一个强的非对称特征峰（~680cm-1）；在800cm-1~1300cm-1区域内会出现一个强的非对称特征峰（~1010cm-1）[3]。当绿辉石内部的有序性发生变化时，其特征拉曼光谱也会产生些许变化。图2为绿辉石（主晶）和其包裹体的拉曼光谱图，与之相对的包裹体图像也附在图中。图2 绿辉石（主晶）和包裹体1-3的拉曼光谱图2、包裹体的Mapping拉曼光谱分析从包裹体的拉曼光谱可以发现，包裹体的谱图区别在于主晶（绿辉石）的特征峰（具体已在图中使用蓝色三角进行标识），因此我们可以选取这三个特征峰，对不同包裹体的共焦拉曼光谱数据进行处理，得到如图3所示的Mapping图像。图3 包裹体1-3的Mapping结果从以上结果可以看出，“Finder930”全自动化拉曼光谱分析系统可以持续稳定地对样品材料进行Mapping扫描。结论拉曼光谱作为一种无损的分子检测光谱，可以简单快速地对样品进行定性定量分析。通过以上实验研究，可以看到通过搭配透射式光源，“Finder930”全自动化拉曼光谱分析系统可以非常好地对岩石包裹体进行检测，在这一过程中我们不仅可以对裸露在外的包裹体进行检测，而且可以对隐藏在岩石切片内部的包裹体进行检测；此外还可以对相应的包裹体进行持续稳定的共聚焦拉曼成像扫描，得到更为丰富的数据信息。共聚焦拉曼成像数据是一个多维数据，一般包含样品点位置（X、Y轴坐标点）、光谱、强度和时间等信息，无法直观地对空间样品进行显示，但可以针对性地对拉曼成像数据进行选取，即降低成像数据维数以显示信息。在这一过程中，一般会选取位置、波数、强度信息来进行二维Mapping成像，比如上文中的Mapping成像便是以样品的位置、特征峰波数、特征峰强度等信息实现的。

人民政协网北京8月16日电（记者 王硕）记者16日从中国地质调查局获悉，由我国科研人员发现、命名并申报的新矿物“氟碳钙钕矿”以及“菊兴铜矿”近日分别获得国际矿物学协会-新矿物命名及分类委员会批准通过，这意味着我国科研人员发现两种新矿物。其中，氟碳钙钕矿由国家地质实验测试中心范晨子研究员联合中国地质科学院矿产资源研究所、中南大学等单位科研人员发现于内蒙古白云鄂博矿。它的发现对丰富稀土氟碳酸盐矿物学基础理论知识，认识白云鄂博稀土元素赋存状态和替代机制，了解矿床的形成与演变、元素赋存状态、元素迁移、富集机制等具有重要的意义。内蒙古白云鄂博矿是世界最大的稀土矿床，也是我国矿物资源的宝库，迄今已发现210余种矿物，在我国新矿物发现地中占据首要位置。此次发现的氟碳钙钕矿是在该矿床发现的第21种新矿物。钕作为当今稀土元素家族中的佼佼者，对促进稀土在永磁材料、激光材料等高新技术领域中的应用，发挥着极为重要的作用。此次新发现的氟碳钙钕矿属于钙稀土氟碳酸盐系列矿物，是常见的稀土矿物氟碳钙铈矿的富钕类似矿物，也是钕资源的重要矿物原料。氟碳钙钕矿呈黄褐色至褐色，与方解石、萤石、霓石、钠闪石、磁铁矿等矿物共生，钕氧化物平均含量约为30%，稀土氧化物平均含量约为60%，且具有多型、体衍交生等复杂晶体微结构特征。菊兴铜矿由中国地质科学院矿产资源研究所顾枫华助理研究员、中国地质大学（北京）章永梅副教授，联合江西应用科技学院/中南大学谷湘平教授和核工业地质研究院范光研究员等发现于西藏甲玛世界级斑岩-矽卡岩型巨型铜多金属矿床中。初步研究表明，菊兴铜矿是一种重要的载金载银矿物，结构复杂，其形成与中高温热液贵金属矿化密切相关。该矿物的发现不仅为硫化物矿物家族增添了新的一员，而且对于研究斑岩-矽卡岩型矿床的成矿物理化学条件与成矿作用过程具有重要的科学意义。菊兴铜矿主要产出于下白垩统林布宗组与中新世斑岩接触带形成的矽卡岩型铜多金属矿体中，共伴生金属矿物主要包括黄铜矿、方铅矿、辉钼矿、黄铁矿、蓝辉铜矿、辉铜矿，以及少量金-银矿物和含铋矿物（如硫铋铜矿）。该新矿物常在斑铜矿中呈固溶体产出，粒径多变化于数至100微米之间。菊兴铜矿为复杂金属硫化物，不透明，具金属光泽；反射色为浅黄白色，均质性，无双反射和反射多色性；其晶体结构由硫、 硫-铋原子层和不同比例空位的铜-铁原子层组成，与斑铜矿、黄铜矿的结构存在联系。

导读水泥行业新国标《GB/T 40407-2021 硅酸盐水泥熟料矿相X射线衍射分析方法》今年3月1号正式实施。新国标的最大意义在于国内首次引进了X射线衍射仪（XRD）直接测试水泥熟料中的矿物相含量，来控制水泥质量。岛津公司作为该国标的起草单位之一，这里为您科普该国标的技术背景，传统水泥分析方法的缺陷，XRD分析熟料矿物相的挑战，并展示岛津XRD在水泥熟料测试中的应用。 水泥的主要矿物相组成硅酸盐水泥，即国外通称的波特兰水泥，是全世界广泛使用的最普通的水泥，使用普硅水泥制造的混凝土是世界上用途最广泛的建筑材料之一。水泥的质量主要取决于熟料的矿物组成和结构。水泥熟料主要矿物相是硅酸盐，还有一些微量的矿物相如游离CaO或硫酸盐等，有时出现一些反应不完全的残留相，如石英SiO2，还有一些添加的用于改善水泥质量与性能的石膏等。 表1 熟料的常见矿物相前四种物相含量的差别是水泥标号的指标[1]。在水泥工业中，快速、稳定和准确地测出水泥熟料矿物组成对于及时调整熟料生产方案，优化水泥熟料矿物组成，有效监控水泥质量等方面有重大意义[2]。 传统的水泥分析方法及其缺陷国内水泥厂，对于熟料中矿物组成的监控，传统方法采用化学分析方法测定各氧化物的成分，测试速度慢；现在大多是通过波长色散荧光（WDXRF）来完成氧化物成分的测试，然后通过Bogue公式[3]计算C3S、C2S、C3A、C4AF含量。 然而，WDXRF只是以元素氧化物的形式换算出含量，其结果并不是水泥中真实的矿物形态。举例来说，使用WDXRF分析水泥，肯定会得到CaO、SiO2等成分。但CaO赋存状态是什么呢？水泥中的C3S、C2S、游离CaO以及石膏，这几种物质都是XRF结果中CaO的来源，也就是说，仅仅得到CaO的总含量是不够的，前述的这几种物质的不同组成都会影响水泥的性能，XRF的结果无法解决这个问题。 Bogue公式 Bogue公式计算出来的物相含量与实际含量相比可能会有很大的差异[4]，如Bogue公式计算C3S含量偏低10%以上是经常出现的问题，因为Bogue公式假设熟料中的四种矿物C3S、C2S、C3A、C4AF是理想的纯化合物、是在热平衡条件下形成的。而热平衡条件在实际的水泥生产过程中并不存在。并且Bogue公式忽略了其它因素的影响，如镁、硫、钾、钠等微量元素的作用、原料的粒度、窑炉气氛及加热过程等等。 一个更合适的例子来自于文献[5]，文章作者将商业熟料在1500℃再次加热一小时，同样元素组成的熟料样品，加热前后衍射图中C3A的衍射峰强度明显不同，这意味着C3A的含量改变了。很显然，Bogue公式无法处理这一状况。 图3 水泥熟料1500℃加热前后C3A衍射峰强度增加[5] XRD直接测试水泥矿物相的挑战国际上大约在1990年前后，开始着手研究使用XRD直接测试水泥的矿物相含量来控制水泥质量。在XRD衍射谱图中，每种物相都有自己特定的衍射花样，实际观察到的谱图是样品中各物相谱图的机械叠加，衍射峰强度和物相含量等因素有关。 不过由于水泥熟料结构和组成复杂，体系内存在同质多晶现象，如C3S存在7种可能的晶型，C2S存在5种可能的晶型，C3A有3种可能的晶型[5]，而且不同矿物的衍射峰在26-40°（2Theta，Cu靶）范围内重叠严重，如C2S主要谱峰均与C3S重叠（图4）；这里为了简要说明问题，图4仅仅只列出了C3S和C2S的各一种晶型，并只画出了较强的衍射峰位置，仅beta-C2S在图4角度范围内就多达134个衍射峰，如果C3S存在多晶型，这个谱图的复杂性可想而知。对于这种严重重叠的谱图，常规的物相定量方法统统无效，必须要使用Rietveld精修来完成水泥熟料的物相定量。图4 水泥熟料中，各物相衍射峰重叠严重 困难解决方法——Rietveld精修H.M.Rietveld于1967年在粉末中子衍射结构分析中，提出了粉末衍射全谱最小二乘拟合结构修正法[6]。1977年，Rietveld方法被引入多晶粉末X射线衍射分析中，开拓了对粉末X射线衍射数据处理根本变革的时代。与传统方法相比，Rietveld方法充分利用了衍射谱图的全部信息，即所谓的“全谱拟合”。经过几十年的发展，Rietveld方法不仅用于结构参数的精修，更拓展到无标样物相定量以及从头解晶体结构等领域。 由于Rietveld精修是利用全谱拟合，远比传统XRD定量方法只利用单个峰来的精确的多，常规XRD方法中分析水泥所遇到的诸多问题，如衍射峰重叠、择优取向、微吸收及纯标样制备难等问题可得到有效的解决。 水泥熟料Rietveld精修结果案例分享这里给出某熟料样品的Rietveld精修结果作为示例，Rietveld精修完成后，由精修软件可以直接读出C3S、C2S、C4AF、C3A等物相的含量。 图5是精修开始前的情况，黑色线是实测谱，红色线是计算谱。Rietveld精修是在假设的晶体结构模型和结构参数的基础上，结合某种峰形函数来计算多晶体衍射的理论谱，逐步调整这些结构参数与峰形参数，使得计算的理论谱与实测谱逐步接近，从而获得结构参数与峰形参数的方法。 图5 Rietveld精修开始前谱图 精修完成后（图6），可以看出，拟合良好，误差线较为平直。 图6 Rietveld精修后谱图 精修完成后，直接从软件中读出各物相含量，根据测得的结果，可知这是高贝利特水泥熟料样品。 表2 水泥熟料中各矿物相的含量结 语使用XRD直接定量测试硅酸盐水泥熟料的矿物相，从而可以进一步建立强度和矿物含量的关系，提升水泥质量的控制水平。准确的测定矿物的组成，不仅可以深入了解原料的性质对熟料形成的影响，还可以确定窑炉气氛以及加热的过程对熟料形成过程的影响。可以预期，随着GB/T 40407-2021的实施，XRD在水泥生产中会发挥越来越重要的作用。 撰稿人：章斌、崔会杰 参考文献[1] 李家驹. Rietveld方法X射线粉末衍射分析报告之一[J]. 现代科学仪器, 2007, No.111(1): 107-108.[2] 王培铭等. 基于Rietveld精修法的水泥熟料物相定量分析[J]. 建筑材料学报, 2015, 18(4): 692-698.[3] Bogue R H. Calculation of the compounds in Portland cement[J]. Industrial & Engineering Chemistry Analytical Edition, 1929, 1(4): 192-197.[4] Stutzman P, et al. Uncertainty in Bogue-calculated phase composition of hydraulic cements[J]. Cement and concrete research, 2014, 61: 40-48.[5] Aranda M A G, et.al. Rietveld quantitative phase analysis of OPC clinkers, cements and hydration products[J]. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 2012, 74(1): 169-209.[6] Rietveld H.M. A profile refinement method for nuclear and magnetic structures [J]. International Union of Crystallography, 1969, 2(Pt 2): 65-71. *本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

星载成像光谱仪、机载成像光谱仪、无人机(飞艇)成像光谱仪、地面便携式地物波谱仪、地下岩心扫描仪构成了对地立体探测技术手段。相比通用分析仪器，这些名词似乎不是那么熟悉，但是它们却广泛应用于地质、环保、农业、林业和海洋领域，特别是在地质勘察领域发挥重要作用。　　近年来在国家、部门和地调专项支持下，中国地质调查局南京地质调查中心研发了除星载以外的所有仪器，大部分仪器实现了成果转化，为地质科研和找矿提供了有力支撑，产生良好的经济和社会效益。　　什么是高光谱仪器?我国在高光谱探测仪的研发过程中都取得了哪些成果?与国外的技术还有哪些差距?这里，仪器信息网特别邀请南京地质矿产研究所修连存研究员给大家一一解答。南京地质矿产研究所修连存研究员　　从南京地质矿产研究所研究员到南京中地仪器有限公司总经理，修连存研究员一直致力于仪器研制、实验测试方法的开发及地质勘查技术的研究，至今已主持各类调查与研究项目数十项。现主要承担由中国地质调查局《机载成像光谱仪》和国家重大仪器专项《岩心光谱扫描仪研发与产业化》的研究。　　在多年国产仪器开发和推广的过程中，修连存研究员不仅研制成功具有自主知识产权的X射线衍射仪，推动了国产化仪器的发展 而且在国内首次研制成功并推广便携式近红外矿物分析仪，其中部分产品已出口，为我国地质勘查技术提供了新的方法，提高了经济效益。　　“国产高光谱探测仪约占20%市场份额“　　仪器信息网：什么是高光谱技术?　　修连存：通常在可见光-短波近红外(400nm-2500nm)范围内，低于100波段称为多光谱，大于100波段称为高光谱，大于1000波段称为超光谱。随着技术发展，目前已经能够做到上千波段。波段越多，被测物质信息含量越多，但数据质量越下降，因此，根据需求来确定波段数非常必要，可以尽量提高信噪比。　　目前，我国高光谱仪与国外相比，主要差距还是数据质量，但经过多年来的努力，这种差距逐渐缩小，有的仪器数据质量已经超过国外同类产品。　　仪器信息网：目前普遍应用的高光谱对地探测技术都包括哪些?　　修连存：目前高光谱对地探测技术包括卫星载荷的多光谱和高光谱成像仪、机载高光谱成像仪、无人机微型成像高光谱仪、地面地物波谱仪和地下岩心光谱扫描仪等，以上这些仪器构成了高光谱遥感对地立体探测系统，广泛应用在地质、环境、海洋、农业、林业和城市生态等领域。　　仪器信息网：以上技术中，我国具有自主知识产权的技术占比情况如何?　　修连存：目前，我国高光谱仪器大部分依赖进口，特别是一些短波近红外和热红外成像设备对我国禁运。现阶段，国产高光谱探测仪器约占20%市场份额。当然，随着仪器的成熟和国家政策的改革，这一比例会逐年提高。　　近年来，中国地质调查局南京地质调查中心在科技部、国土资源部和中国地质调查局支持下成功地研制了机载成像光谱仪、微型成像光谱仪、地物波谱仪、岩心光谱扫描仪和相应的数据处理软件。除机载成像光谱仪样机外，其它仪器均进行了产品化，并成功进入了市场。　　多项成果落地开花 填补国内空白　　仪器信息网：能否分享一下国产高光谱探测仪的研发历程?都取得了哪些成果?　　修连存：上个世纪九十年代，第一台用于矿物分析的PIMA仪(便携式短波红外矿物分析仪)在澳大利亚诞生，它的诞生，打破了传统的地质矿物分析方法，实现了矿物分析定量化，从而带来了地质研究和地质找矿技术的革命。矿物分析仪在地质领域的主要应用包括矿物识别、蚀变矿物填图、钻孔和隧道(平硐)编录、成矿作用的指示、成矿潜力评价、采矿中的品位控制和辅助遥感图片的判别等。　　2004年，国土资源部中国地质调查局立项研制便携式近红外矿物分析仪，2006年完成样机研制，2008年实现产品化，产品销往国内外市场，目前已发展到第四代产品 　　2009年和2012年，在国土资源部公益基金和科技部重大仪器专项支持下，于2014年研制成功宽谱段地物波谱仪、岩心光谱扫描仪，2015年研制成功微型成像光谱仪，并实现产品化，进入市场销售 　　2009年，在国土资源部中国地质调查局支持下，于2014年研制成功机载成像光谱仪样机，并在新疆哈密进行了试飞，验证了仪器性能和指标，为后续产品化打下了基础。　　上述仪器研制成功，填补了国内空白，降低了采购成本，实现了技术推广，推动了高光谱探测技术的发展。　　仪器信息网：是什么原因或者契机促使您选择国产高光谱探测仪研发这样的课题?都取得了哪些科研成果?未来有哪些研发计划?　　修连存：我从长春地质学院仪器系毕业后被分配到地质行业工作，从事过实验测试，进口仪器计算机升级改造和国家十五公关项目“X射线衍射仪研制”工作，积累了一些经验与技术。　　2000年，中国地质调查局南京仪器研制中心成立。中心的主要目标是依托自身人才和技术优势，研制适应广泛的分析仪器，开展仪器的推广应用，培养人才。当时，根据地质需求，结合实际调研，我们发现高光谱对地观测技术在国外刚刚兴起，国内还是空白，市场前景广阔，经过十几年来的探索，终于为我国高光谱探测技术的发展和人才培养奠定了基础。同时还采取国内外技术联合方式建立了两个省级重点实验室以发展我国的高光谱事业。目前，我们已成功研制了机载成像高光谱仪、无人机小型成像高光谱仪、地物波谱仪、地下岩心扫描仪和矿物光谱分析专家系统，并进行了高光谱信息提取方法研究和技术应用示范。　　未来，中国地质调查局南京仪器研制中心将在完善现有成果的基础上，重点研究热红外波段(7um-14um)系列高光谱仪，同时开展相应的技术方法研究，拓展高光谱对地探测技术的范围。　　仪器信息网：是什么原因促使您成立南京中地仪器有限公司?目前主营业务有哪些?　　修连存：中国地质调查局南京仪器研制中心成立后，首次研制成功的是便携式近红外矿物分析仪。为了尽快实现成果产业化，2005年南京中地仪器有限公司成立。通过公司平台对成果进行工程化设计，实现了生产、销售和服务一条龙，搭建了产学研用平台，实现产品优化和换代。　　尽管由于体制机制的问题，也曾出现过一些波折，但是在国家大众创业，万众创新方针指导下，在国家成果转化法推出的背景下，公司机制还是坚持下来了。目前公司产品有无人机微型成像高光谱仪、便携式近红外矿物分析仪、地面地物波谱仪、地下岩心光谱扫描仪和矿物光谱分析专家系统软件，这些仪器只有南京中地仪器有限公司生产，国内还没有其它机构和厂家生产销售(其它所售产品几乎都是代理国外厂家生产的产品)，特别是便携式近红外矿物分析仪在国内外实现了独家生产，产品销往国内外。　　总体来说，我们依托公司平台，通过产学研结合，打破了体制障碍，较好地解决了成果转化问题，建立了这一行业高科技产业链，打造了光谱对地探测仪器系列产品。同时，经过多年来的技术推广，我们的产品和技术也得到了地质工作者的认可，为地质科研和找矿提供了有力支撑，产生了良好的经济和社会效益。 宽谱段地物波谱仪 便携近红外矿物分析仪 VNIR 微型成像光谱仪 SWIR 微型成像光谱仪 岩心光谱扫描仪 机载成像高光谱仪　　便携近红外矿物分析仪已达到或超过国外水平　　仪器信息网：相对于进口产品，目前国产高光谱探测仪的技术水平如何?　　修连存：近年来，随着技术进步和国家科研投入的增加，国产高光谱探测仪器技术指标与国外技术指标的差距越来越小，比如我们生产的便携式近红外矿物分析仪、微型成像光谱仪和岩心光谱扫描仪等的技术指标已经达到或超过国外水平。相对来说，其它仪器还有一定的差距，主要是数据质量还有待提高，这需要经历一个过程。　　仪器信息网：您在国内首次研制成功并推广便携式近红外矿物分析仪，请介绍一下技术优势以及目前的应用和销售情况?下一步的研发计划?　　修连存：目前便携式近红外矿物分析仪国际上只有南京中地仪器有限公司独家生产，产品除供应国内市场外，还销往澳大利亚、加拿大、缅甸、印尼和蒙古等国。　　该仪器采用T型分光技术，具有体积小、重量轻、便于携带等特点，仪器配有专业的数据处理软件，可实现野外和室内现场检测，实现岩石无损定性和定量分析，还可用于珠宝鉴定和药品原材料检测。此外，该仪器已经申请了国家专利。　　仪器信息网：国产高光谱探测仪要想得到进一步发展，有哪些问题亟待解决?　　修连存：高光谱探测仪是一种高科技产品，涉及到光学、机械、电子、软件、技术方法和应用等学科，以往注重硬件研究，忽视了技术方法和应用，造成了仪器研制成功之后不知怎样应用的尴尬局面。　　我的体会是：仪器硬件和应用方法各占50%比例，以满足需求为条件，以提高数据质量为主线，避免片面追求指标而无法应用的情况发生。　　一个国产仪器开发者的心声　　仪器信息网：当前，国产仪器与进口仪器的差距大家有目共睹，为此也引起了一次又一次的相关探讨，特别是在成果转化方面一直有诸多叹息。作为一位一直致力于国产仪器开发的科研工作者，您对国产仪器的现状有什么样的评价?在成果转化方面有哪些需要注意的事项?　　修连存：目前国产仪器发展迅速，但是仍在低端仪器徘徊，高端仪器依赖进口，用户喜欢购买进口仪器，这就需要国家政策强力引导。　　另外，科研成果与生产对接严重脱节，缺乏资本运作机制，最近国家出台了成果转换法，解决了科研成果转化体制机制问题，但还需要单位领导克服旧观念，真正落实到位，同时改变科技人员评价机制，从发表论文和获奖档次作为考核指标，转变为绩效考核，真正实现创新和成果转化。　　仪器信息网：在国产仪器研发和推广的道路中必然需要克服很多困难，您是如何做到的?想必您一定有很多切身体会，可否给大家分享一些，与大家共勉?　　修连存：首先认准市场，市场是决定仪器研发和推广成败的关键，没有市场的仪器是无法发展前途的；另外就是持之以恒，保持团队稳定，给团队一个良好的科研环境，合理的待遇；再就是利益共享，共同发展。合影撰稿编辑：叶建

矿产资源是自然资源的重要组成部分，是经济发展和科技进步的重要物质基础。运用现代分析测试技术能够获取详实准确的矿石和矿物数据信息，掌握区域内矿石和矿物的分布情况，阐明岩石矿物的经济价值和应用价值，进而为矿产资源的开发和利用提供科学决策，为保障国家能源安全和实施新一轮找矿突破战略行动提供技术支撑。 为促进学术交流和思想碰撞，国家地质实验测试中心主办期刊《岩矿测试》携手仪器信息网于2023年8月24日组织召开新一期“现代地质及矿物分析测试技术与应用”网络研讨会。期间，中国地质科学院矿产资源研究所研究员陈振宇将分享报告，介绍电子探针分析稀土矿物的难点与重点。电子探针分析稀土矿物的难点包括：单个稀土元素被激发出来的特征X射线线系繁多（包括L线系和M线系，每种线系中还有α线系、β线系等，以及它们不同等级的线系），而且线系之间分布密集；稀土元素由于其原子结构和晶体化学性质相近而经常共生在同一个矿物中；多个稀土元素的线系之间相互重叠的现象极为严重……。电子探针分析稀土矿物的重点包括：详细的定性分析，以确定矿物中所含元素、确定元素分析适合的谱线、确定分析谱线的背景位置、选择合适的分光晶体等，选择合适的标样也非常重要，另外还要注意有些标样和样品在电子束轰击下容易受损、有TDI效应等问题。欢迎大家报名参会，在线交流。附：“现代地质及矿物分析测试技术与应用”网络研讨会 参会指南1、进入会议官网（https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/geoanalysis230824/）进行报名。扫描下方二维码，进入会议官网报名2、报名开放时间为即日起至2023年8月23日。3、报名并审核通过后，将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。4、本次会议不收取任何注册或报名费用。5、会议联系人：高老师（电话：010-51654077-8285 邮箱：gaolj@instrument.com.cn）6、赞助联系人：张老师（电话：010-51654077-8309 邮箱：zhangjy@instrument.com.cn）

随着 2021 年 11 月 Mineralogic 3D 的推出，自动化矿物学刚刚见证了其技术的最大转变。这是一项广泛的开发计划，旨在定义 X 射线吸收对比断层扫描 (ACT) 数据的校准和标准化，以实现一致和准确的识别矿物相直接来自 3D 成像。这对于自动化矿物学来说是真正的新领域，不仅可以非破坏性地进行相识别，而且只需极少或无需样品制备。3D 测量具有许多优点，包括识别次要相位、无立体效应以及对珍贵样品（例如陨石）进行无损分析。介绍几十年来，“自动化矿物学”一词一直是地球科学中电子显微镜的代名词。使用能量色散光谱 (EDS) 快速绘制样品图和识别感兴趣的相已逐渐从其最初的行业应用转移到学术研究环境中。对于希望利用这一强大工具的学者来说，一个主要问题是原始平台在其行业设计的输出方面是僵化的，并且能够提供自动化输出的软件和硬件都缺乏开发。蔡司矿物学一直采用不同的方法，2D 和 3D 的持续发展意味着我们现在拥有有史以来设计的最全面和最先进的岩石学研究平台，重新定义了自动化矿物学这一短语。使用定量 EDS 分析，EM 的矿物学一直领先一步。这使得它在自动化矿物学系统中独树一帜，成为真正的地球化学工具，能够计算薄片等区域的矿物和整体成分。然而，这种能力仍然在传统的自动化矿物学软件的框架内，用户如何访问和使用地球化学信息的灵活性有限。在 Mineralogic 1.8 中，这一切都发生了变化，自动化矿物学的使用方式发生了重大转变，特别是在工作流程高度可变的学术环境中。在最新版本中，地球化学信息被放在首位，与软件设计的阶段 ID 一样重要（图 1）图 1：大颗粒观察器 (LPV) 用于可视化苏格兰西北部路易斯安杂岩中的麻粒岩相超长岩的完整薄片。单击即可从 BSE 和矿物分类图更改为定制的范围元素热图，所有这些都来自同一次扫描。图像显示 a) 灰度 BSE，b) 矿物分类，以及 c) 和 d) 定量 Fe 和 Mg 热图。新的大粒子查看器可以将完整的薄片查看为定量元素热图，并且收集的所有地球化学数据都可以导出为简单的 .csv 文件格式。这种简单的数据导出允许将定量地球化学测量值直接导入为地球科学家专门设计的第三方软件，例如 XMapTools。技术上最大的转变是在 2021 年 11 月推出 Mineralogic 3D。这是在一项广泛的开发计划之后定义 X 射线吸收对比断层扫描 (ACT) 数据的校准和标准化，以允许直接从3D 成像。这对于自动化矿物学来说是真正的新领域，不仅可以非破坏性地进行相识别，而且只需极少或无需样品制备。3D 测量具有许多优点，包括识别次要相位、无立体效应以及对珍贵样品（例如陨石）进行无损分析。现代、灵活的自动化矿物学技术可以应用于地球科学以外的许多材料，包括金属、陶瓷，甚至是根和骨头等有机物质。然而，矿物物种在主要元素化学、结构和密度方面的全球一致行为使其成为此类自动化工作流程的理想候选者。完整的蔡司矿物学软件包现在提供最全面的矿物学和岩石学解决方案，这只是对地球科学界长期投资的开始。突破二维自动化矿物学的极限自动化矿物学在四个十年的使用中几乎没有变化。对严格的行业应用程序进行粒子分析的一致输出的要求导致看似相似的软件环境在输出方面几乎没有灵活性。该设置非常适合设计自动化矿物学的常规工作流程、矿物学处理的长期一致性以及破碎样品的地质冶金学，这些样品在数月和数年内在单个地点几乎没有变化。最大的挑战是在学术环境中越来越多地使用自动化矿物学平台。吸引力非常明显，能够将传统的颗粒分析方法转化为 SEM 中的各种样品的映射，从环氧树脂安装的颗粒分离器到完整的薄片和抛光的芯板。能够用模态丰度、纹理信息等绘制矿物学图，对于构建大型数据集、拥有“大数据”和了解我们个体样本的统计相关性的现代科学来说似乎是完美的。然而，在一个依赖灵活性的研究环境中，这个看似理想的工具却受到为工业应用设计的输出的刚性所阻碍。在蔡司，我们对地球科学界做出了承诺，不仅包括推动仪器的功能和为社区量身定制我们的显微镜解决方案，而且投资于地球科学专业知识以帮助推动技术进步。因此，该软件现在是 SEM 自动化矿物学最全面、最灵活的平台，是定量地球化学分析与定量结构分析的独特组合。 从头到尾的灵活性地球科学家是多产的显微镜用户，他们的 SEM 系统通常以具有多种成像模式和用户要求的探测器“圣诞树”而闻名。结果是集成解决方案的必要性，并最大限度地减少操作员和/或技术人员实现目标的时间，因为在一个会话中需要多种成像技术是很常见的。Mineralogic 并不固定在某个平台上，因此从一开始您就可以从钨丝 (CSEM) EVO 系列到 FESEM Sigma 和 GeminiSEM 系列中选择适合您需求的 SEM。无论对成像分辨率、可变压力和探测器组合有什么要求，使用 Mineralogic 的自动化矿物学都可以成为您设置的一部分。定量 EDS 分析的使用始终使该软件有别于其他自动化矿物学解决方案。通过校准和标准化化学分析，它不仅仅是一种识别矿物种类的简单机制，而是将自动化矿物学转变为真正的地球化学工具，提供真实的矿物成分，以及测绘区域的“整体成分”。在研究环境中，能够获得定量的主要元素化学是许多工作流程的关键方面。通过在单一技术中以内在连接的方式将不同的信息组合在一起，在纹理分析的同时获取这些信息可以简化项目。定量地球化学还提供了另一个明显的优势，因为矿物分类库基于每种元素的 wt% 元素值，而不是定性的峰值强度值。这意味着矿物库更易于理解，并且可以在实验室之间和可变光束条件下立即转移，从而改善协作并减少操作员处理新样品或困难样品的时间。与大多数行业工作流程相比，研究项目的可变性要大得多，并且涉及定制的、采集后的图像和数据分析。很难准确预测数据将如何在研究环境中使用，不仅不同的研究小组有不同的要求，而且即使是同一个项目也可能需要根据样本灵活地询问信息。为了充分利用 Mineralogic 定量矿物学的强大功能，收集的数据必须不锁定在专有数据格式中，假设看似不灵活的输出适合所有人。为此，在可视化和导出方面，数据灵活性被置于软件的核心。自动矿物学的图像输出通常涉及两种图像类型，一种是背散射电子 (BSE) 图，另一种是基于自动矿物学分类的假彩色相图。与其将定量地球化学简化为数值输出，不如将这些信息带到最前沿，能够生成以完全数据拼接格式检测到的任何元素的定量元素热图（图 2）。现在可以通过单击导出在屏幕上查看的任何这些图像，为报告和手稿创建即时数据。图 2：a) 苏格兰格莱内尔格变质岩的全薄片扫描。Ca 热图突出显示分区的石榴石，然后以更高的分辨率重新分析。
 图 2： b) 石榴石图显示了元素和浓度范围选择的周期表用户界面。 比灵活的可视化更重要的是能够决定您希望如何处理数据本身，如果软件平台中的数据库无法访问，这是不可能的。Mineralogic 允许以最简单、最灵活的格式导出所有地球化学热图。这允许在任意数量的通用外部数据和可视化平台中查看数据集，作为电子表格或图像，或合并到定制的图像分析程序和脚本中。特别值得注意的是伯尔尼大学的 Pierre Lanari 设计的 XMapTools (xmaptools.ch/) 的使用。XMapTools 专为地球科学家设计，可从元素图中提取信息，这些信息已通过额外的电子探针样品分析步骤进行量化。将定量 EDS 图直接从 Mineralogic 导入 XMapTools 避免了这一额外的校准步骤，并允许使用矿物数据即时计算有用的参数，例如元素氧化物、末端成员成分和每个公式单位的阳离子，以及进行热力学计算。Mineralogic-to-XMapTools 工作流程最大限度地利用了灵活的数据输出，并为石油学家提供了一个出色的集成工具。通过采用定量地球化学并使其与自动矿物分类本身一样易于访问和重要，该软件现在在一个平台上提供了矿物学和岩石学应用的一站式商店，该平台可以结合许多其他图像和分析技术，如 EBSD 、WDS 和 CL。3D 自动化矿物学 - 新领域数十年来，通过微型计算机断层扫描 (µCT) 进行的非破坏性 3D 成像已被用于研究材料科学样品。这些仪器的性质意味着它们长期以来一直停留在成像领域，并没有被大量用于除分割等操作之外的定量分析。CT 平台通常设计用于增强对比度以可视化样本中的特征，从而导致信噪比抑制复杂的异质样本（如岩石）的详细分析，这一事实进一步阻碍了这一点。长期以来，能够完全基于 X 射线衰减值直接从 CT 吸收对比断层扫描 (ACT) 中识别矿物一直是一个目标，然而，由于校准、标准化和信噪比问题的多重障碍，直到现在这种量化仍然遥不可及。随着 2022 年 11 月 Mineralogic 3D 的推出，这个梦想现在已成为现实（图 3）。图 3： a) X 射线数据的自动矿物分割允许对矿物质地和丰度进行非破坏性分析。这些数据为您的岩石样本提供最可靠和最具代表性的 3D 分析，并指导相关工作流程。
图 3：b) 3D X 射线断层扫描的最新进展已使其超越成像并进入定量分析 (1) DeepRecon Pro 机器学习图像增强，(2) 非破坏性晶体取向分析，现在 (3) 自动化矿物学和定量样品分析。
 Mineralogic 3D 是一种突破性的新软件解决方案，旨在同时在 ZEISS Context (µCT) 和 Versa X 射线显微镜 (XRM) 上运行。预计 3D 自动化矿物学将迅速在工业的常规工作流程应用中找到一席之地，它非常适合识别硫化物和氧化物等矿物种类，计算它们的丰度，并确定它们彼此之间的关系以及脉石矿物. X 射线平台在这方面具有显着优势。ACT 的样品制备很少或根本不存在，整个或粉碎的样品可以在提取后立即加载，并且不需要环氧树脂底座的制作、固化和抛光。获取 3D 数据也消除了抛光表面的立体效应，显着提高数据质量，同时减少获取数据的时间。然而，以最少的样品制备或损坏获得如此详细的定量信息的能力意味着各种研究工作流程很可能也将采用该技术。Mineralogic 3D 将许多单独的解决方案组合到一个软件包中，利用校准和量化蔡司 X 射线平台从源到探测器的各个方面的能力，这意味着可以克服以前所有矿物识别的障碍。为了始终如一地识别矿物相并量化它们的关系，3D 重建需要具有尽可能高的信噪比，必须考虑 X 射线衰减伪影，并且必须分割 100% 的感兴趣体积。这些问题以及许多其他技术挑战已通过最近针对蔡司 CT/XRM 的高级开发计划得到解决。Mineralogic 3D 中最重要的并行进展之一是 DeepRecon Pro 的开发，它是最新的 Advanced Reconstruction Toolbox (ART) 的一部分。DeepRecon Pro 于 2021 年推出，是一种深度学习图像增强算法包，利用神经网络将 ACT 的信噪比提高到前所未有的水平（图 4）。图 4：借助 DeepRecon Pro 的图像增强功能，可以以更快的速度对样本进行成像，以清晰地显示复杂的特征。这里是c的增生lapilli。苏格兰西北部的 1 Ga Stac Fada 撞击喷射层在分割富含氧化铁的边缘后可以清楚地看到。 这对执行自动化矿物学的能力有两个积极影响，扫描时间显着减少，加快了常规分析的过程，并且类似的矿物通过其衰减值变得可区分。将这种“日常人工智能”组件纳入显微镜工作流程现在已成为公司在光、电子和 X 射线显微镜方面的理念的一个组成部分，使用户能够最大限度地提高仪器的输出，同时将对其时间的影响降至最低。量化分析工作流程的每一步的能力对于保持跨平台每次分析的同一矿物的一致价值至关重要，而且该价值本身与分析材料本身的内在特性相关，因此是有意义的. 与此相关的是考虑光束硬化的影响，即随着不同能量的 X 射线被样品吸收，通过材料的信号变化。该伪影通常被视为图像处理问题，需要在分析后进行校正，这对于简单的单相材料来说是一项可以完成的任务，但对于复杂的异质岩石样品却充满了问题。通过使用定量平台，并直接从第一原理应用这些和其他修正，在确定了 3D 断层扫描中存在的矿物质后，自动矿物学过程的一个重要组成部分就是能够计算矿物质比例及其关系（图 5）。图 5：完整的 Mineralogic 3D 工作流程可用于提高图像质量、自动分类矿物和分割样品的全部体积以计算 3 维的定量矿物模式和关系。图 1 中的示例是在 DeepRecon Pro 增强（灰度）和分割（彩色体积）之后看到的。全 3D 分段重建可以提供比 2D 更准确和详细的信息，并且几乎不需要样品制备。这意味着 100% 的分析体积必须被分割，矿物之间没有重叠，即体积的任何部分都不会被计算两次。这意味着所有标准输出，例如解放和锁定关系都可以以真正的 3D 形式计算。专门为此目的设计的智能分割例程，可快速生成用于定量纹理分析的 3D 体积，旨在确保忠实地表示微量矿物质，而不会被更大比例的矿物质吞噬。Mineralogic 3D 是一项改变游戏规则的技术，将 40 年历史的自动化矿物学概念带入一个全新的维度，允许对自然 3D 状态下的岩石样本进行全面定量分析。虽然 3D 分析相对于岩石中矿物和结构的复杂性有明显的好处，但 ACT 的非破坏性和完全定量分析可能是处理珍贵样品（如陨石和博物馆标本）工作流程中的关键步骤。 总结和结论/未来发展能够跨多种成像模式生成大型数据集是解决地质问题的理想选择，自动化流程以减少用户时间、建立统计相关性并为大型项目带来一致性至关重要。自动化矿物学的这些新发展也突出了相关显微镜的方向。越来越多的数据集被放置在云环境中，数据可以存储在大型、可访问的服务器中，为协作项目共享，并使用强大的在线处理工具进行处理。跨多个平台的自动化矿物学允许关联变得更加简化，因为跨这些平台的矿物库能够在此类云环境中进行通信并通过智能数据管理构建连接的数据集。用于矿物鉴定的地球科学中最多产的技术是光学显微镜 (LM)，通常使用岩相显微镜。虽然 LM 一直是岩相学的中流砥柱，但它也是最难实现矿物识别自动化的技术，因为参数很少且变化足以区分静态图像中的矿物。因此，使用我们训练有素的地质学家的大脑，通过肉眼识别 LM 中的矿物质仍然比在大量矿物质中自动化该过程要容易得多。然而，即使是这项技术也有可能在未来发生转变。新的 Axioscan 7 Geo 是专为透射光岩相学设计的数字化平台，可在平面、交叉和圆偏振光（PPL、XPL、CPL）的整个薄截面上快速收集 LM 数据集，图 6：a) Axioscan 7 Geo 数字化平台为偏光显微镜生成独特的数据集，在多个方向捕获多种光模式。这使得数字薄切片可以在虚拟岩相显微镜中查看，或询问像素或晶粒尺度信息。
图 6：b) Axioscan 7 Geo 可以创建光学矿物学所需的所有成像模式，并将数字信息转换为模态丰度、取向、晶粒尺寸等的强大定量分析信息。
这些丰富的数据集是大量矿物学光学信息的基础，它们自然地提供了自动化的可能性。虽然这最初可能仅限于具有相对受控矿物组合的常规工作流程，但它为自动化矿物学在未来桥接光、电子和 X 射线显微镜铺平了道路，允许真正多模式和多尺度的相关项目自然。Mineralogic 软件套件处于自动化矿物学的最前沿，正在为工业和学术界的定量地球科学新时代铺平道路。可以将 2D 和 3D 矿物和纹理信息层与定量地球化学相结合，以创建对岩石样本的全面描述，并在整个地球科学中具有丰富的应用。关于作者理查德泰勒 Rich Taylor 博士Carl Zeiss 显微镜，Zeiss House，剑桥郡，英国Rich 于 2009 年在爱丁堡大学完成了实验岩石学博士学位，之后前往西澳大利亚科廷大学担任 SIMS 实验室专家。随后，他在科廷大学地球与行星科学学院担任研究职位，研究地球化学和地球年代学，专门研究成像和微量分析。2017 年，他搬到剑桥大学，使用新的显微镜技术研究地球上最古老材料中的磁性包裹体。2019 年，Rich 搬到了位于英国坎伯恩的蔡司，担任全球地球科学应用开发职位。原文：The future of automated mineralogy in geoscienceWiley Analytical Science ——Microscopy，7 June 202

仪器信息网讯2024年7月17日，食用油中矿物油的检测——Easy选型直播活动圆满落幕！本次活动由仪器信息网携手上海仪真分析仪器有限公司（以下简称“仪真分析”）联合主办，特别邀请了矿物油检测领域的资深专家，深入探讨了食用油中矿物油检测的技术动态及未来趋势，并展示了全自动矿物油分析解决方案及真机操作。此次线上活动现场累计超4000人观看，专家互动答疑环节观众提问踊跃。主题圆桌——食用油中矿物油检测技术难点及发展趋势近期，“罐车混用”事件再次引发公众对食品油安全的深切关注，使得“矿物油”问题成为社会焦点。在此背景下，本次论坛紧密追踪热点话题，专门设立了“食用油中矿物油检测技术及其未来发展趋势”的圆桌讨论环节。此环节特别邀请到在矿物油检测领域深耕多年的北京市科学技术研究院分析测试研究所矿物油分析测试研究室武彦文研究员和仪真分析仪器有限公司技术总监朱丽敏博士两位行业专家，共同探讨矿物油检测技术、食用油中矿物油的检测难题以及矿物油检测技术所面临的挑战，圆桌论坛主持由仪器信息网编辑蔡小芳担任。圆桌对话矿物油（MOH）源自石油与合成油，主要包含饱和烃（MOSH）及芳香烃（MOAH）两部分，它们或容易蓄积在人体，或有致癌和致畸毒性。矿物油会通过环境污染、种（养）殖采收、生产加工、包装储存等多种途径迁移进入食物，给人类健康带来风险。北京市科学技术研究院分析测试研究所矿物油分析测试研究室武彦文研究员对于开展矿物油分析研究工作的契机，武彦文老师分享到：当初我在研究食用油脂时发现，我国矿物油污染物的分析技术与国外差距很大，特别是由于我国的标准方法远远落后于国外，给油脂企业特别是出口企业造成很大困扰。于是，她迅速转变科研方向，开启矿物油分析测试技术的研发工作。她首先研读了几乎所有相关文献，发现我国在这个细分领域的研究几乎处于空白，不仅在理论理解上偏差，检测仪器也相去甚远，因此她开启了“精彩”的矿物油分析研究之路。仪真分析仪器有限公司技术总监朱丽敏博士仪真分析在矿物油检测始于对食品新型污染物检测技术的关注。2015年，朱丽敏博士在瑞士参观了一家专注于矿物油检测的实验室，意识到国内在该领域缺乏成熟的解决方案。2018年，仪真分析便凭借其技术实力和良好的商业信誉，获得了德国Axel Semrau公司的青睐，成为其在中国地区的独家技术合作伙伴。达成合作后，仪真分析坚持将技术本土化，来更好地满足中国客户的需求。2018年，仪真分析成功改装了第一台本土化的LC-GC在线分析平台，并将其推广到国内市场。获得了国家粮油检测部门、国际食品企业和第三方检测机构的广泛认可，并成功应用于食用油、食品接触材料、婴幼儿配方奶粉多个细分领域。两位老师在分享了开启矿物油检测的契机后，针对矿物油分析检测技术和食用油中矿物油检测难点展开讨论。武老师指出，矿物油分析检测技术包括GC-FID、LC-GC、GCxGC-MS等，其中LC-GC被誉为“金方法”，尤其适用于复杂样品如食用油，并通过在线溶剂挥发技术实现大体积进样，提高灵敏度。但食用油中矿物油检测仍面临诸多挑战，如样品基质复杂、干扰物众多、谱图解析困难、标准品缺乏和溯源难度大等。为解决上述难点，研究人员和企业积极探索解决方案，例如LC-GC全自动分析平台、在线净化技术、LC-GC-MS/MS、数据库建设和标准化等方法。在谈到矿物油分析检测未来的发展趋势，朱博士认为，矿物油检测技术正朝着更精细的成分分析、标准化方法和精确溯源的方向发展。将通过LC-GC-MS/MS联用技术将毒性更强的MOAH实现更精确的定性和定量分析；针对不同食品基质，如婴幼儿配方奶粉和食用油，将制定标准化的检测方法，以确保结果的可比性和一致性；此外，建立和完善矿物油溯源数据库，并开发先进的溯源技术，将有助于实现对矿物油来源的精准定位，从而更好地保障食品安全。精彩报告——《全自动矿物油分析解决方案》报告人：上海仪真分析仪器有限公司高级产品经理 张鸿矿物油检测长期以来一直是非常有挑战的难点，首先要将样品中矿物油与复杂的介质分离，再通过气相色谱检测。由于矿物油无处不在，获得干净的仪器很重要。为了达到足够的灵敏度，需要大体积进样技术。矿物油在2011年被报道发现以来，欧洲的分析化学家经过多年努力，终于实现了矿物油可靠分析方法（在线LC-GC-FID)。仪真分析在过去的20多年来一直关注食品分析方面的研究，在2018年开始涉足矿物油检测，并推出了全自动在线LC-GC二维色谱联用矿物油分析系统。全自动矿物油分析系统全自动矿物油分析系统以其卓越的性能优势显著提升了矿物油检测效率和质量。系统采用了清洁和改装技术，有效去除了背景干扰，确保了分析结果的准确性。通过液相色谱和硅胶柱的高效分离技术，矿物油能够从油脂等复杂介质中被精确提取。部分溶剂蒸发技术保证了样品在气相色谱中的超低量分析，而双通道双FID技术则实现了对MOSH和MOAH的同时定量检测，大大缩短了分析时间。全自动氧化铝和全自动环氧化技术的应用，也进一步增强了样品分析的灵敏度和准确度。最后，软件的兼容性能够与市场上所有主要品牌的LC和GC实现无缝对接，为用户提供了极大的便利。最后，张鸿还介绍了仪真分析的FAT/SAT服务，仪真分析提供的FAT服务（Factory Acceptance Test）确保了在实验室内使用标样对系统进行彻底测试，以确认其良好运行。在完成测试并拆卸包装后，仪真分析能够保证用户现场快速安装并投入试用。SAT服务（Site Acceptance Test），仪真分析提供详细的产品安装准备条件书，其中包括化学试剂的选择和前处理的准备工作等。仪真分析还为用户提供培训，详细讲解矿物油分析过程中的注意事项，确保用户能够熟练操作并维护系统。真正实现交钥匙工程！真机演示——走进仪真分析，进一步体验上机操作除了精彩纷呈的专家讲座和深入浅出的技术解析，本次直播活动还特别设置了“真机演示”环节，张鸿老师带领观众走进仪真分析，亲身感受全自动矿物油分析平台的强大功能。平台选用性能优良的安捷伦气液相色谱部件给客户带来了更好的体验，仪真分析和安捷伦的专家强强联合在现场进行专业讲解，详细介绍了系统各个组件的功能和工作原理，并针对观众可能遇到的操作疑问进行解答。精彩内容之外，直播间还进行了丰富多样的互动抽奖活动，贴心的准备了精美礼品回馈积极参与答题互动的用户们，也将直播间的热度推向高潮。

显微尺度下的矿物分析是地质领域非常重要的研究内容，采用不同的分析技术可以获得多维度的信息。牛津仪器的材料分析集团（Materials Analysis Group）整合了EDS、EBSD、WDS、Raman、AFM等多种显微分析技术，这些技术均可用于地矿样品的分析。2023年8月24日，由国家地质实验测试中心主办期刊《岩矿测试》、仪器信息网联合主办的新一期“现代地质及矿物分析测试技术与应用”网络研讨会将召开。期间，牛津仪器应用科学家陈帅将分享报告，以具体的案例详细地展示牛津仪器显微分析技术在地矿领域的最新进展，内容包括EDS技术定量分析、鉴定未知矿物相；AZtecWave分析微量-痕量元素以及谱峰重叠严重的元素；Unity探测器对全样品进行BEX成像；EBSD技术分析矿物的相分布、取向关系和变形状态等；AZtecMineral分析矿物相比例、解离度、共生关系等参数；Raman成像技术鉴别矿物相、分析矿物相的三维分布；AFM技术分析矿物的物理性能等。欢迎大家报名参会，在线交流。附：“现代地质及矿物分析测试技术与应用”网络研讨会 参会指南1、进入会议官网（https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/geoanalysis230824/）进行报名。扫描下方二维码，进入会议官网报名2、报名开放时间为即日起至2023年8月23日。3、报名并审核通过后，将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。4、本次会议不收取任何注册或报名费用。5、会议联系人：高老师（电话：010-51654077-8285 邮箱：gaolj@instrument.com.cn）6、赞助联系人：张老师（电话：010-51654077-8309 邮箱：zhangjy@instrument.com.cn）

发现地底生命的关键——矿物在发现生命的轨迹【上篇】——化石中的碳元素分析（点击链接查看文章）中，我们了解了古生物化石中的碳元素对探究生命存在的重要作用。除了碳元素外，是否还有其他办法探索远古生命的存在呢？其实地质学体系中的矿物也是发现生命的关键，科学家把通过研究矿物中发生过的化学反应，以寻找地底微小生命存在的痕迹。埃里克埃里森是科罗拉多大学波尔得分校--显微拉曼光谱实验室的管理员和应用，他的重要工作之一，就是利用拉曼光谱来分析从地底深处采集的岩石样本，研究其中的矿物成分、结构和相互关系，从而了解那些人类足迹难以到达的地底，生命是如何演化发展的。埃里克埃里森（Eric Ellison）科罗拉多大学波尔得分校探寻地底生命的生存环境铁遇水生锈的化学反应再普通不过了，然而在矿物中，这样的化学反应就有可能为地底生命创造适合的生存环境。埃里森就是通过这些反应来探寻地底生命的存在痕迹，他主要研究的是橄榄岩中的矿物。橄榄岩是一种存在于地幔中的岩石，在地球深处高温、高压和缺氧的环境下形成，这与地表多水且低温的环境相去甚远。当这些岩石通过地质活动移动到地球表面时，会与环境发生反应，这个过程称为“蛇纹石化作用”。“这些岩石的化学反应就像生锈”埃里森形象地表示。“橄榄岩中的矿物富含铁，与水发生化学反应后导致铁被氧化，水则被分解并释放出氢气。对于寄生在岩石中的细菌以及古生菌类单细胞微生物来说，氢气就是它们的能量来源，它们能够将氢与二氧化碳结合起来, 终转化为自身所需要的能量。通俗的来说，这些细菌及单细胞生物是以气体为食。当我们发现岩石的矿物中发生过这些化学反应，就意味着微生物很有可能存在过。地底矿物-水晶（图片来源：Pixabay）研究矿物成分的绝佳工具——拉曼光谱既然知道了矿物中的反应是探寻生命存在痕迹的重要方式，那么，如何判断这些化学反应是否发生过呢？“拉曼光谱能够告诉我们矿物中的化学成分和结构变化，并了解它们之间的相互关系，从而判断岩石中发生的化学反应，以及这一反应环境是否适合微生物的生存。”埃里森如是表示。埃里森将岩石切割成透明薄片放置在显微镜下，然后使用HORIBA LabRAM HR Evolution 显微共焦拉曼光谱仪，对其进行成像分析。LabRAM HR Evolution的焦长为800mm，在单级拉曼光谱仪中具有高的光谱分辨率，能够在亚微米尺度对矿物进行表征，获得高质量的拉曼光谱成像图和精细的峰位信息，同时还可对矿物进行2D和3D共焦成像。由此，研究人员能够在微观尺度了解矿物是否曾经被“消耗”过。注：如需了解该研究中HORIBA LabRAM HR Evolution光谱仪的详细介绍及使用问题，欢迎点击左下角“阅读原文”留言，我们的技术专家会尽快联系您进行答疑解惑。“拉曼是一种强有力的分析技术，它对晶体结构非常敏感，可以展示出矿物结构。科学家们就是通过这些来判断相关的化学反应是否发生过，从而破译深层地下找到的岩石如何为微生物生命创造栖息地。”下图就是利用拉曼光谱确定的透明岩石薄片中各种矿物的分布情况，这片已经部分蛇纹石化的岩石来自阿曼的萨梅尔蛇绿岩。拉曼光谱分析岩石薄片中各种矿物得到的高质量拉曼光谱图除此之外，拉曼光谱还能帮我们识别隐藏的稀少且细小的矿物。揭示能量流动的秘密——行星的生命痕迹生命的探寻总是一步一步，循序渐进。远古生态系统是否存在过？是否普遍的存在？其中有多少可供生命利用的能量？拉曼光谱正在为我们一步步揭开谜底。除了研究地底深处的岩石，科学家们还可以通过这种方式揭秘其他星球上是否存在类似的岩石宿主环境。除了橄榄岩等矿物的研究，埃里森就开展了名为 "推动生命的岩石（Rock Powered Life）"项目，致力于揭示从岩石圈（地壳和地幔）到生物圈的能量流动机制。该项目由NASA的天体生物学研究所支持，目的是为了进一步寻找其他行星上可能存在的生命痕迹。科罗拉多大学波尔得分校显微拉曼光谱实验室中使用的HORIBA LabRAM HR Evolution拉曼光谱仪生命轨迹探寻的方式并不局限，从之前介绍过的南冰下湖沉积物研究（点击链接查看文章），到上篇中化石的研究（点击链接查看文章），科学家们通过研究那些经过几百年甚至上千年的演变而形成的生命载体——岩石，来寻找生命遗迹。在如今气候日益恶化的环境下，这一探索也许能为我们探寻人类发展的进程给出可供参考的案例。至于如何为人类发展给到可供参考的信息，欢迎在往期文章中寻找答案。今日话题矿物研究无论是在生命科学还是考古、地质，抑或是珠宝行业等等，都是重要研究课题，你在科研中又研究过哪些新奇有趣的矿物呢？留言分享给大家吧，我们会在下一篇前沿应用中将您的研究分享给大家，点赞人数多的还可获得星巴克咖啡券一份噢~ 点击查看更多往期精彩文章发现生命的轨迹——化石中的碳元素分析 | 前沿应用严峻环境下的自救——探寻端气候下的生命存续 | 前沿应用【上篇】牛津大学开创单细胞水平微生物代谢研究新方法|海外用户简讯复旦巧用增强拉曼“识”雾霾 | 前沿用户报道瞪你一眼，就能“看透”你 | 用户动态青岛能源所实现毫秒级单细胞拉曼分选，"后液滴"设计功不可没|前沿用户报道表面增强共振拉曼光谱探究细胞色素c在活性界面上的电子转移新型荧光探针——细胞膜脂变化无所遁形! HORIBA科学仪器事业部HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案，如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术，旗下Jobin Yvon光谱技术品牌创立于1819年，距今已有200年历史。如今，HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选，之后我们也将持续专注科研领域，致力于为全球用户提供更好的服务。点击下方“阅读原文”，了解HORIBA Scientific更多信息。

10月25日，中国中央电视台CCTV 13“新闻直播间”报道了“德机构称部分婴幼儿奶粉检出矿物油残留”的食品安全新闻。中国安捷伦科技与仪真分析多年前就关注矿物油食品安全问题，并与欧洲保持同步，将欧洲最新的矿物油分析解决方案提供到国内。目前，国内已经有多家用户在使用此分析系统。导读中央电视台所称的德机构，实际上是德国著名的公益检测机构foodwatch。他们最近在德国、法国和荷兰随机抽样了16种罐装婴儿配方奶粉和婴儿奶制品，分析是否含有矿物油残留。并在2019年10月24日，公布了其检测方法和结果。以下是该报告中使用的分析方法的解读。1分析方法参照欧盟JRC（联合研究中心）方法：在线LC-GC-FID二维色谱联用法定量，检测限0.5 mg/kg；使用GC*GC-TOF联用法定性。2参与分析的实验室3家经过认可的实验室。3实验前处理用氧化铝除去MOSH干扰物、环氧化去除MOAH测量干扰。4实验结果4.116种受试产品中，有15种产品的MOSH/POSH含量高于0.5mg/kg的定量限，在5 mg/kg以上至8.4 mg/kg的范围内有4个样品。4.216份样本中，有8份（50%）检测到MOAH阳性，含量范围为0.5mg/kg至3.0mg/kg。阳性产品中MOAH含量表明它们受到了未完全纯化的矿物油的污染。4.3使用GC*GC-TOF分析技术对MOAH阳性物质中相应的标记物质和物质组的阳性结果进行分析验证，证明了污染物来自矿物或化石来源。4.4矿物油污染来源不能完全确定，可能来自生产链，也可能来自包装材料。虽然此次抽检的产品是从德国市场取样，但是这些奶粉工厂生产的产品是否也销售至需求量庞大的中国市场，是一个值得探究的问题。虽然中国目前奶粉的各项检测指标中，并没有关于芳香烃类矿物油（MOAH）的抽检。但作为事件的扩展，这些企业的中国方面也正对国内配供的婴幼儿配方奶粉做出安全的保证。矿物油矿物油（MOH）是以石油、煤或天然气为原料，经过加工提炼，获得的一类碳原子个数不同的烃类混合物，常见的碳数在C10-C50之间。外观类似日常的油脂，但又不来自于动物或植物。为了和动植物油脂有所区别，故称矿物油。常见的矿物油种类繁多，可能是燃料油、润滑油、白油、蜡油和除尘剂等等。随着产品的大量使用，矿物油逐渐渗入到我们的食物链中。矿物油的毒性和法规根据毒理程度，矿物油目前被分成两类，一类是由直链、支链或环烷烃组成的饱和烃类矿物油（MOSH），另一类是含有苯环的芳烃类矿物油（MOAH）。研究表明，碳数在C16-C35之间的饱和烃类矿物油（MOSH）在体内不易被代谢，在组织中出现蓄积现象，长期食用会在淋巴结、肾脏和肝脏等组织内蓄积。芳香烃类矿物油（MOAH），常含有一个至多个苯环，含有多于三个苯环的MOAH被认为可能具有致突变和致癌性。德国联邦风险评估研究所（BfR）明确要求用于食品包装的接触材料 MOSH 迁移量小于 2mg/kg, MOAH 小于 0.5mg/kg。2017 年，欧盟发布了关于“监测食品以及食品接触材料和物品中矿物油烃类”的建议性指导文件，指出矿物油可以通过环境污染、收获和食品生产等残留在食品中。矿物油分析解决方案（Chronec LC-GC-FID）矿物油检测长期以来一直是非常有挑战的难点，首先要将样品中矿物油与复杂的介质分离，再通过气相色谱检测。由于矿物油无处不在，获得干净的仪器很重要。为了达到足够的灵敏度，需要大体积进样技术。由于矿物油中MOSH和MOAH的毒性不同，欧盟要求必须分开定量。矿物油在2011年被报道发现以来，欧洲的分析化学家经过多年努力，终于实现了矿物油可靠分析方法（在线LC-GC-FID)。方法初始，分析仪器由科学家自行搭建而成。仪器可靠性和耐用性方面一般。欧洲著名的仪器方法集成公司德国Axel Semrau公司，在5个博士组成的硬件和软件攻关团队集体努力下，实现了可靠性和耐用性非常高的分析系统。系统组成和特点如下：系统清洁和改装技术，去除背景使用液相色谱和硅胶柱将矿物油从介质（油脂等）中分离；部分溶剂蒸发技术保证450ul的样品在气相色谱中的分析，满足超低量分析；双通道双FID技术对MOSH和MOAH同时定量检测（它们分别是成千上万的混合物），节省分析时间；全自动氧化铝和全自动环氧化技术，进一步提高样品分析灵敏度与准确度；具有馏分收集功能，可以由GC*GC-QTOF对MOAH定性分析，确定来源；可使用LC-GC*GC-TOF 联用直接对矿物油各成分进行定性分析；软件Chronect可以兼容市场上所有主要品牌的LC和GC，无缝对接。Chronect 矿物油分析系统用户Chronect矿物油分析系统在欧美已经成功拥有了超过70家用户，包括BfR （德国联邦风险评估研究所），Eurofins（欧陆科技），德国SGS，德国IFP实验室， 费列罗（Ferrero）等著名欧洲食品检测实验室。本次foodwatch使用的3家独立实验室均使用Axel Semrau的分析系统：在线LC-GC-FID定量和GC*GC*TOF 定性。或许有被模仿，但AS在矿物油分析的专业性从未被超过，AS公司技术的矿物油分析方案的检测限为0.5 mg/kg。仪真分析和安捷伦中国仪真分析历来密切关注食品卫生安全的动态，为消费者提供咨询、建议及检测决方案。德国Axel Semrau公司选择了仪真分析作为大中国区的合作伙伴，授权并传授了其矿物油分析系统的设立，改装和分析技术。仪真是中国安捷伦科技的合作伙伴（VAR），首先共同推出安捷伦液相和气相色谱平台上的构建的Online-LC/GC-双通道FID+MS全自动矿物油检测方案，完全符合欧盟标准方法，并被国标或行标，如粮油系统行标-矿物油在油脂中的检测（草案），以及矿物油在大米中的检测（草案）作为推荐方案，被多位中国用户成功使用，食品企业未雨绸缪，已经建立内部监控计划，以可靠的数据应对突发事件。德中合作的矿物油分析实验室（仪真分析和北京理化分析测试中心共享实验室）已经于2019年8月正式揭牌，成为国内科研检测人员研究矿物油分析方法的平台。揭牌过程由仪器信息网全程跟踪报道（https://www.instrument.com.cn/netshow/SH101203/news_492242.htm）。欢迎光临2019.10.30-31的北京CIFSQ仪真分析展台或者2019.11.5-8 布拉格RAFA2019的Axel Semrau展位，有矿物油全自动分析系统及其它食品分析热点仪器展出。 请联系仪真分析或安捷伦科技，获取更多产品信息。

近日，新京报报道指出，部分罐车在卸载煤制油后，未进行清洗便直接用于装载食用油，此事件迅速引起社会各界的广泛关注，油脂质量和我国人民群众身体健康之间的关系极为密切。◀ 矿物油组成及毒性▶ 01矿物油是C10-C50烃类化合物的总称,主要由饱和碳氢化合物（mineral oil saturated hydrocarbons, MOSH）、芳香族碳氢化合物（mineral oil aromatic hydrocarbons,MOAH）以及少量的多环芳烃（PAH）和含硫、含氮化合物构成。矿物油可以通过多种途径进入食品，传统的包括环境污染、采收运输、生产加工、包装销售等，整个产业链均可能发生矿物油迁移，从而污染食品。有毒理学研究表明，MOSH是人体中累积量最大的污染物，主要来源于食物的摄入。进入体内的矿物油，在小肠和肝脏被代谢为脂肪酸和脂肪醇后，部分MOSH会蓄积在人体的皮下脂肪、肝脏、肾脏、脾脏和肠系膜淋巴结等器官和组织中。相比MOSH，MOAH虽然没有蓄积效应，但其毒性很大，其中含3个以上苯环的MOAH具有遗传毒性和致癌性。◀ 矿物油检测方法分析▶ 01目前，高效液相色谱-气相色谱-氢火焰离子化检测器在线联用技术（HPLLC-GC-FID）是测定食品中矿物油的理想方法（DIN EN 16995-2017），原因是FID对所有烃类化合物的响应几乎完全一样，相同浓度的任一碳氢化合物的FID响应信号（峰高或峰面积）接近，因此，无需寻找与目标物对应的参考标准，仅采用任一内标物即可对不同化学组成的矿物油进行准确定量。气相色谱的作用是可以将矿物油按照沸程由低到高分离，从而可以通过色谱图了解矿物油的碳数范围信息。然而，仪器复杂且造假昂贵导致改方法普及程度不高。国内的两个标准GB/T 5539和GB/T 37514，采用了皂化法和氧化铝薄层色谱法，方法不足之处在于方法只能用于定性, 不能用于定量，而且检测限较高。02ISO 17780:2015，GC-FID（离线方法）装填的层析柱或SPE柱借助硝酸银渍来提高MOAH和烯烃的保留能力，使得MOSH分段流出。该方法与食品接触领域，相关检测标准SN/T4895-2017《食品接触材料 纸和纸板 食品模拟物中矿物油的测定气相色谱法》相近。SN/T4895-2017的检测原理是：经迁移试验获得的食品模拟物，经正已烷萃取富集，用固相萃取柱洗脱分离矿物油MOSH部分和MOAH部分，浓缩定容后，采用气相色谱火焰离子检测器（FID）测定，用内标物定量计算。依据此标准，睿科集团推出的0.3% AgNO3-Silica Glass, 3g/6mL（P/N：RC-204-AS306）定制固相萃取柱，可以较好分离MOSH和MOAH。◀ 仪器设备和耗材解决方案▶ 仪器设备检测项目设备类型技术性能设备型号矿物油含量全自动浓缩设备全自动的水浴氮吹浓缩仪-Auto EVA 60高通量全自动平行浓缩仪-Auto EVA 80高通量全自动平行浓缩仪耗材检测项目耗材矿物油含量固相萃取柱：0.3%硝酸银硅胶玻璃柱货号：RC-204-AS306◀ 样品制备自动化实验流程▶

2022年10月26日-27日，第十六届中国国际食品安全与质量控制会议在上海盛大举办。本次大会采取线上线下同步进行的模式，多达600名致力于食品安全和消费者保护的监管机构、科学家、行业高管、技术专家和学者出席，分享对食品安全最新进展的见解。仪真分析时刻关注食品安全议题，聚焦并赞助了本次大会分论坛——食品中矿物油污染物，论坛上，各位大咖多方位多角度地分享了食品中矿物油污染物研究的最新进展，内容精彩纷呈。汪龙飞老师，雀巢中国食品安全研究院化学分析科学家，分享《食品中矿物油检测的挑战》报告，介绍了雀巢公司在食品中矿物油研究中的最新进展情况。隋海霞老师，国家食品安全风险评估中心研究员，评估三室副主任，分享《中国0-3岁婴幼儿辅食中矿物油的风险评估》报告，展示了婴幼儿辅食中矿物油调查方法和目前的现状。张鸿，上海仪真高级产品经理，分享《矿物油样品前处理方法最新进展》报告，介绍了最新的环氧化前处理方法和全自动前处理平台。武彦文老师，北京市科学技术研究院分析测试研究院（北京市理化分析测试中心）研究员，分享《纸质食品包装材料迁移矿物油的研究进展》报告，展示了纸质食品包装材料矿物油迁移的研究方法和调查数据。曹文明老师，丰益（上海）生物技术研发中心有限公司教授，分享《粮油食品中矿物油污染物的定量分析策略与实践》报告，通过自身的实践，提出合理的定量分析策略。同时还有海外专家以国际化视角对食品中矿物油污染进行了深入的探讨。Giorgia Purcaro教授，比利时列日大学，分享《LC-GC×GC-TOFMS/FID: 一个更好了解矿物油污染的验证平台》报告，介绍了LC-GCxGC-TOFMS/FID在矿物油定量和定性中的应用。Stefanka Bratinova，欧盟联合研究中心科学家，分享《采用更协调的方法测定某些具有挑战性基质中的MOSH/MOAH》报告，介绍了JRC中心在MOSH/MOAH分析过程中遇到的挑战和解决方法。Matthias Wolfschmidt，Foodwatch国际策略总监，分享《无矿物油污染的食物之路—非政府欧洲消费者组织Foodwatch的贡献》报告，介绍了Foodwatch公司在欧洲推动政府重视和控制食品中MOSH/MOAH污染问题的贡献。 会议期间，仪真分析同时展出CHRONECT® LC-GC 联用矿物油分析系统，报告后，部分用户至展台进行深入交流。仪真分析是德国Axel Semrau公司中国区独家合作伙伴，2018年在国内推广矿物油分析系统，已经成功为雀巢、玛氏、益海嘉里等多家知名企业提供矿物油解决方案。仪真分析在上海设有Demo实验室，可以对LC和GC进行改装，实现LC-GC联用功能。可以提供“交钥匙”解决方案。此外，仪真分析还可以提供MCPD/GE、甾醇、塑化剂、脂肪酸及PAH等全自动解决方案。

前 言婴幼儿免疫系统尚未充分发育，微量的重金属即可对婴幼儿形成不可逆的伤害，严格管控婴幼儿食品中重金属污染，提供充足的营养矿物成分，对保障婴幼儿的健康发育有着至关重要的意义。2021年3月5日，美国食品药品监管局（FDA）宣布了一项旨在降低婴幼儿食品中有毒重金属含量的计划。2021年3月18日，国家卫生健康委员会联合国家市场监管总局发布了婴幼儿配方食品三项新国标，并计划于2023年2月22日实施，儿童食品的安全问题再次成为焦点话题。新标准中，对矿物元素成分做出了如下具体修改：对钠、钾、铜、锰、碘、硒等多个矿物质指标含量值进行调整，并且更新了检测方法，新增铁、锌、磷3个指标在豆基配方食品中含量要求；将较大婴儿配方食品中的锰和硒由可选择成分改为必需添加成分。为应对新标准中矿物质元素更低限值及更高检测要求，谱育科技SUPEC 7000 ICP-MS 搭配 EXPEC 790系列 超级微波 ，完美适配婴幼儿食品中重金属及矿物元素的检测需求，为婴幼儿食品的安全、营养保驾护航。技术难点待测元素种类多需实现多元素同时检测，常规分析方法，如容量法、比色法不能满足其检测需求准确度要求高乳基婴幼儿配方食品中矿物元素：钠、镁、钾、 钙、 锰、铁、铜、 锌、硒需精确标注具体数值，对检测准确度要求高。消解需彻底婴幼儿配方食品中磷需用钼蓝分光光度法检测，对溶液澄清度要求高，消解需彻底，以避免消解残留对分子光谱测量结果产生影响。仪器优势＋多元素同时检测独有的高精度纯Mo材料、2.0MHz低频驱动四极杆，可测定72种元素，兼具优异的质量轴稳定性，一次运行即可同时测定多种元素。＋高灵敏、强稳定性专利的碰撞反应池技术，分布式进气系统最大限度消除干扰，大大提高碰撞效率，提升灵敏度，长期稳定性 (RSD)＋消解彻底超级微波化学工作站提供的280℃超高温度与180Bar超高压力条件，可轻松将乳粉有机物消解。配置价格低廉的石英玻璃消解管，节省实验成本。应用案例谱育科技应用实验室使用婴幼儿配方食品标准GB 10765-2021中指引的电感耦合等离子体质谱法，采用EXPEC 790s对样品进行彻底消解，采用六极杆碰撞池技术降低高基体分子离子对待测元素产生的质谱干扰， 同时在线加入内标校正非质谱干扰效应，建立了婴幼儿乳粉中Pb 、Na、Cu、Mg、Zn、K、Fe、As、Ca、Se、Mn 11种元素的检测方案。结果表明：该方法具有高取样品量（1g），高回收率( ＞ 90%)，高精密度(RSD 待揭示实验过程与结果仪器和试剂… 仪器：SUPEC 7000、EXPEC 790s。样品前处理 … 称取样品 1 g（准确至 0.0001 g）样品于微波消解罐中， 加入浓硝酸和过氧化氢， 放置1h，按照微波消解仪的最佳升温程序进行消解，冷却后取出， 缓慢打开罐盖排气， 将消化液转移至 25 mL 容量瓶中，用少量去离子水洗涤消解罐 3 次， 洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀备测，同时制备试剂空白样品。仪器测试条件 …

粘土矿物主要指那些粒级为粘土级的层状含水铝硅酸盐矿物，有较大的比表面能，膨润性、吸附离子的可交换性优异。常见的粘土矿物主要有高岭土、蒙脱石、伊利石、绿泥石以及这些矿物组成的混层矿物，X射线衍射分析仪则是分析此类化合物的优异设备之一。奥林巴斯便携式X射线衍射分析仪可以为地质学家、冶金学家等提供实时的定量矿物学信息。地质勘探学者可以利用XRD现场分析的数据立即做出准确决策，冶金学家可以利用XRD分析数据提供高效的提纯精炼工艺，有益于提高矿石的分析效率。便携式XRD与实验室XRD分析结果一致，如下图是奥林巴斯便携式XRD(Terra)分析粘土矿物的谱图，结果表明样品主要含有方解石、伊利石、石英、钠长石及绿泥石。分析一系列粘土样品，可对比谱图的差异来观测样品的组分差异。奥林巴斯便携式XRD五大优势：极大的便携性极少样品量（约15mg）独特的震动舱设计简易的样品处理XRD与XRF同步分析检测奥林巴斯的XRD分析仪是一款高性能、封闭射线式便携XRD分析仪，可以通过对Cl到U元素进行的一次性快速XRF扫查，提供材料主要成份、次要成份或微量成份的全晶相结构信息。所需样品量极少，操作简便，可使操作人员在野外对样品进行实时快速的现场分析。

1、背景介绍随着我国钢铁行业的高速发展，对各个检验及研发环节要求越来越高。无论是生产装备还是检验研发设备，降本增效是发展根本。产品结构已经完成了“普转特、特转优、优转精”的战略转型，提供优质的铁水、钢水是对于生产的保障，而合理的原料供应是得以保障持续发展的必要条件。选矿是整个生产过程中最重要的环节，选矿工艺的合理制定也直接决定了后续的产品质量。Fe在矿石中的主要存在形式有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿，对不同种类矿石的区分以及硬度、密度、湿度、解离度等方面的评估是制定后续的选矿工艺的理论基础。所以更好、更深入地了解铁矿资源而不仅仅局限于铁含量的检测非常重要，其不仅能够准确地评估铁矿价值、推断铁矿品质对下游工艺的影响，还能够优化生产工艺以节约成本提高产能。2、工作原理3、产品功能（1）识别并定量分析铁矿石矿相，从而评估铁矿价值，优化矿石处理工艺流程及预测铁矿品质对下游工艺的影响；（2）识别并定量分析烧结和球团矿矿相，研究烧结球团矿微观结构与性能的关系，优化配矿和烧结焙烧工艺，从而改善烧结矿品质降低配矿成本；（3）分析焦炭微观结构，预测焦炭性能及其对炼铁、冶金工艺的影响。4、产品优势（1）相对于传统的电镜矿物分析系统，该产品的性价比更高、效率更高。与人工计点法相比，其评价的面积更大，精度更高，速度会有几十倍的提升。同时该系统配备的完善的数据库以及极高的自动化程度降低了对操作人员技术水平的要求，能够节约一部分人工成本。对于整个钢铁行业而言能够快速的推动选矿、配矿等工艺的发展，提高整个行业的发展水平。（2）该系统基于丰富的高质有效矿物信息能够实现更高层次的特征表征；（3）直观的反映出相同结构、相似性质的矿石颗粒的结构差异，对下游工艺流程的预测具有重要指导意义。下图为四种具有不同类型组织结构特征的赤铁矿颗粒（从致密到多孔不等）。这些不同的组织结构使得它们在硬度、耐磨性和吸湿性等方面表现出差异，同时在粉碎、选矿造粒和烧结过程中也表现出不同特点。（4）基于反射光显微镜的工作原理能够有效地鉴别不同种类的铁氧化物和氢氧化物，比电镜矿物分析和拉曼光谱等分析速度更快、分辨率更高、更经济实用。（5）H = 赤铁矿（假象赤铁矿）,HH = 水赤铁矿，vG = 玻璃针铁矿,oG = 赭色针铁矿，K = 高岭石,P = 孔隙,E = 环氧树脂创新点：（1）相对于传统的电镜矿物分析系统，该产品的性价比更高、效率更高。 （2）该系统基于丰富的高质有效矿物信息能够实现更高层次的特征表征； （3）直观的反映出相同结构、相似性质的矿石颗粒的结构差异，对下游工艺流程的预测具有重要指导意义。 （4）基于反射光显微镜的工作原理能够有效地鉴别不同种类的铁氧化物和氢氧化物，比电镜矿物分析和拉曼光谱等分析速度更快、分辨率更高、更经济实用。 全自动光学显微矿物分析系统

矿产资源是自然资源的重要组成部分，是经济发展和科技进步的重要物质基础。运用现代分析测试技术能够获取详实准确的矿石和矿物数据信息，掌握区域内矿石和矿物的分布情况，阐明岩石矿物的经济价值和应用价值，进而为矿产资源的开发和利用提供科学决策，为保障国家能源安全和实施新一轮找矿突破战略行动提供技术支撑。目前国家对于矿产资源的需求持续增加，实现矿产资源调查新发现新突破、提升开发利用效率、推动矿业转型升级和绿色发展，是提高国家资源安全保障能力的基础性工作。因此，应用现代实验测试技术对岩石矿物进行准确定性定量分析和精细刻画，是为解决矿产资源勘查、矿山开采价值及储量核实、矿物品质鉴定等关键问题提供重要信息和数据依据。欢迎大家积极参会。报名链接：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/hyperspectral230808/ (点击报名) 会议日程（持续更新中）报告主题报告嘉宾LA-MC-ICP-MS微区硫化物Fe-Cu-S同位素测试技术研究进展张文中国地质大学（武汉）副研究员正确认识电子探针分析技术的优势与局限性李小犁北京大学高级工程师激光原位微区U-Pb和Lu-Hf定年技术吴石头中国科学院地质与地球物理研究所高级工程师发射光谱和原子吸收光谱技术在矿产样品分析中的应用赵伟山东省地质科学研究院所长/研究员扫描电子显微镜及联用技术在岩矿分析中的应用宋文磊西北大学副教授电子探针分析稀土矿物的难点与重点陈振宇中国地质科学院矿产资源研究所研究室主任/研究员待定待定国家地质实验测试中心

综合矿物分析系统可以实现对岩芯、岩屑、岩石、矿石、精矿、尾矿、浸出渣或冶炼产品进行快速定量矿物分析，能有效识别岩石类型，测量矿物分布、颗粒大小、解离或锁定参数。此外，TIMA还提供亮相搜索模块，可以有效识别铂族金属（PGM），金银矿和稀土元素（REE）。 模态分析模块 解离分析模块 亮相搜索模块 从左至右依次为：BSE–所有颗粒，BSE–仅仅是亮相的颗粒，亮相颗粒的筛分为促进行业交流与发展，北京桔灯地球物理勘探有限公司联合TESCAN（中国）公司将举办“TIMA综合矿物分析系统技术交流会”，届时将邀请地质分析检测方向的专家，围绕综合矿物分析系统及其在地质方面的应用进行讨论交流。一、会议时间：2018年6月21日二、会议地点：北京桔灯地球物理勘探有限公司（地址：北京昌平区企业墅22号楼） 三、会议议程： 注：本次会议名额有限，需提前审核，有感兴趣的人员报名从速。 关注微信公众号报名 四、专家介绍： PaulTESCAN TIMA综合矿物分析首席专家, 澳大利亚CBB首席顾问。 主要研究方向：Mineralogy, Mining Engineering, Engineering Physics矿物学、采矿工程、工程物理。1972-1982， 服务于澳大利亚航空研究实验室从事航空器动态模拟研究。从1983年起，Paul作为首席科学家加入CSIRO ，从此进行了近20年的矿物分析研究。在此期间Paul发明了能够自动利用特征X射线能谱技术与扫描电子显微镜技术相结合，精确地照相并且鉴定矿石中矿物形貌和成分的科技。这项技术便是我们熟知的专利技术：QEM*SEM（Quantitative Evaluation of Minerals by Scanning Electron Microscopy）。1984年Paul发起并创立了Intellection Pty Ltd，并致力于自动化矿物分析技术QEMSCAN的发展和推广。2009年加入FEI，作为首席技术专家致力于自动化矿物分析在采矿和油气领域的技术研发。2013年加入TESCAN，成为TESCAN综合矿物分析首席专家。 宋文磊北京大学地球与空间科学学院，矿物、岩石、矿床学专业博士，孟德尔大学（捷克）地质与土壤系博士后，布尔诺科技大学（捷克）中欧技术研究所初级研究员。研究方向和兴趣：稀土稀有金属矿床的成因及找矿模式；碱性岩-碳酸岩岩浆的起源和演化；地球深部碳循环；高温高压实验地球化学模拟元素和矿物在岩浆-流体演化中的行为。参与欧盟地平线计划（HiTech AlkCarb项目；2016-2020年），作为该计划项目招收的博士后（参加该项目的唯一中方人员），主要从事碱性岩-碳酸岩稀土稀有金属成矿作用研究。以第一和通讯作者在Geology、Contributions to Mineralogy andPetrology、Precambrian Research、Lithos、Ore Geology Reviews和Scientific Reports等地学知名期刊上发表多篇论文。 五、报名方式 关注微信公众号报名参会。名额有限，本次会议不收取任何会议费用。

东方网1月5日消息：据中国探月网消息，美国航空航天局2008年12月25日表示，印度月球探测器上由该局提供的“月球矿物学测绘仪”(M3)在月面上发现了含铁矿物。 　　该仪器发回了东海盆地区域的图像，表明那里有丰富的辉石等含铁矿物。利用不同的波长，该仪器还首次揭示了岩石和矿物成分的变化。来自这台7公斤重的仪器的数据使空间科学家首次有机会以很高的空间和光谱分辨率来研究月球矿物学。据了解，仪器是由喷推实验室设计建造的。

ASD地物光谱仪操作线上培训班---理加云学堂（第十二期）会议时间：2022年6月24日（星期五）参会方式：网络线上直播01 会议简介ASD地物光谱仪是世界遥感市场中地物光谱类产品中的佼佼者，在国内的销售量已逾千台。目前ASD地物光谱仪已经助力很多科学家在精准农业、环境监测、文物保护、地质矿产等方面获得相关光谱数据，产出成果。为取得更为准确的光谱数据，在实验之前需对仪器进行维护和定标，也需要对仪器的使用人员进行系统的操作培训。北京理加联合科技有限公司作为ASD官方指定全球五大定标实验室之一，负责亚太区ASD相关产品的维护、维修和定标工作。为确保科学家得到更为准确的数据，我们将于2022年6月24日举办“理加云学堂（第十二期）--ASD地物光谱仪操作线上培训班”，旨在提高用户的操作水平、提高仪器的精准度、丰富操作人员的维护经验、延长仪器的使用年限，促进与用户的沟通与交流。02 会议内容1. ASD地物光谱仪的操作培训；2.ASD地物光谱仪的使用技巧；3.ASD地物光谱仪的定标和维护技巧；4.ASD地物光谱仪的一些研究进展。03 会议日程04 注意事项本次研讨会不收取费用。05 报名方式关注微信公众号“理加联合”，回复“报名”，填写表单即可06 联系我们BeijingLICA （工作人员微信号）添加工作人员微信，邀请您进入此次会议交流群

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小小的一瓶再普通不过的饮用水，却成为两位全国人大代表挂在嘴边的话题。 　　吉林森工集团董事长柏广新代表与湖北省十堰市委书记陈天会代表，在今年两会都提交了一份关于禁止在饮用水中加入食品添加剂的建议。 　　“在饮用水中添加食品添加剂完全没有必要.”柏广新代表说。他曾向专家请教过，在所谓的“矿物质水”中添加的人工矿物质主要有氯化钠、氯化钾和硫酸镁，少数水中还添加氢氧化钠、碳酸氢钾等，其添加量仅为天然矿泉水中矿物质含量的十分之一，种类也与人体需要的21种矿物质相差甚远。 　　食品安全法规定，食品添加剂应当在技术上确有必要且经过风险评估证明安全可靠，方可列入允许使用的范围。国家卫生行政部门应当根据技术必要性和食品安全风险评估结果，及时对食品添加剂的品种、使用范围、用量的标准进行修订。“因此，必须禁止在饮用水中加入食品添加剂，或把市场上的‘矿物质水’标明为‘添加剂水’。”柏广新代表说。 　　陈天会代表在两会前曾调查过，各个品牌的“矿物质水”一般取自自来水，先制成纯净水，再添加两三种添加剂制成。目前，市场上有相当一部分“矿物质水”有人工加入的食品添加剂。虽然厂家自称这样做是为了“调节纯净水的口味”，其实质是为了经济利益。有必要对这些人工“矿物质水”喊停。 　　据柏广新代表介绍，在国外，美国的联邦法规明确规定，在饮用水中禁止添加任何食品添加剂。而英国的“天然矿泉水、泉水、瓶装饮用水法案”中不仅禁止将饮用水软化成纯净水，同时明确规定为避免与天然矿泉水相混淆，不允许产品冠以“矿物质水”的名称。美国一家大型饮料企业在国外生产的添加矿物质的饮用水产品只被允许称为“调味纯净水”，而在中国却称为“矿物质水”。 　　柏广新代表与陈天会代表都建议，在饮用水中加入添加剂，无论从技术上还是营养上讲均无必要。国家有关部门应该开展饮水与健康的相关性基础研究，依法对饮用水中的添加剂重新进行安全性风险评估，严格杜绝哗众取宠、误导消费者的情况出现。