玄武岩热稳定性检测 化学成分、矿相检测

一、 化学成分检测

化学成分是决定玄武岩能形成何种矿物的基础。

主要检测指标：

• 主量元素（wt%）：SiO₂, Al₂O₃, TFe₂O₃ (全铁), CaO, MgO, Na₂O, K₂O, TiO₂, P₂O₅, MnO。

• 关键微量元素：特别是用于判断岩浆成因和分异程度的元素。

• 重点关注：

• SiO₂含量：决定岩石的酸碱性，直接影响矿物组成。

• TFe₂O₃ / (CaO+MgO) 比值：与热稳定性相关，高铁含量可能意味着更多含铁矿物，其在氧化和相变时更不稳定。

• 碱度 (Na₂O + K₂O)：影响形成长石的种类和玻璃相的含量。

检测方法：

1. X射线荧光光谱法（XRF）

• 简介：Zui常用、Zui的主量元素分析方法。可分析粉末压片或玻璃熔片。

• 输出结果：到小数点后两位的氧化物重量百分比报告。

2. 电感耦合等离子体发射光谱/质谱法（ICP-OES/ICP-MS）

• 简介：主要用于分析微量元素。对于热稳定性评估，通常XRF已足够。

二、 矿相检测

矿相分析是直接观察岩石的“内部结构”，是热稳定性评估的核心。

主要检测内容：

• 矿物组成：含有哪些矿物？各自的比例是多少？

• 矿物形态与结构：矿物是自形晶、半自形晶还是它形晶？是斑状结构、辉绿结构还是间粒结构？

• 相互关系：矿物之间是如何接触、包裹和反应的？

• 玻璃质含量：非晶质的玻璃相含量多少？玻璃相在高温下容易软化再结晶，影响稳定性。

检测方法：

1. 岩相学分析（偏光显微镜）

• 矿物定性鉴定。

• 对矿物含量和结构进行半定量描述（如“辉石约占40%，呈他形晶填充于长石格架中”）。

• 高清显微照片。

• 简介：Zui基本、Zui必需的矿相分析手段。需要制作玄武岩的光薄片。

• 检测过程：在偏光显微镜下观察矿物形态、大小、分布、解理、干涉色等光学性质，从而鉴定矿物种类（如辉石、斜长石、橄榄石等）。

• 输出结果：

2. X射线衍射分析（XRD）

• 物相定性分析：确定含有哪几种矿物。

• 物相定量分析（Rietveld精修）：可以相对地计算出各种矿物的质量百分比。这是对显微镜观察的重要补充和验证。

• 简介：对岩石粉末进行物相定性和定量分析的强大工具。

• 检测过程：通过测量岩石粉末的衍射图谱，与标准矿物数据库比对，确定所含矿物种类。

• 输出结果：

3. 扫描电子显微镜配合能谱分析（SEM-EDS）

• 高分辨率的背散射电子图像，清晰显示矿物对比和微观结构。

• 单个矿物的化学成分，例如可以确认辉石是富钙的还是富铁的，长石是钙长石还是钠长石。

• 观察微裂纹、气孔、蚀变产物等。

• 简介：在微观尺度上观察形貌并进行微区化学成分分析。

• 检测过程：对样品表面（通常是光薄片或新鲜断面）进行高倍数观察，并利用能谱点扫或面扫分析特定矿物或区域的化学成分。

• 输出结果：