拉曼光譜在地質科學領域的應用廣泛。多年來，拉曼光譜儀和拉曼顯微鏡在科研和采礦領域的應用都已很成熟。我們將在后文探討采礦專家和科研工作者在地質學中實現(xiàn)的典型拉曼應用。
拉曼顯微鏡能夠快速地鑒定巖石組成，并提供有價值的結果。與其他技術相比，拉曼的優(yōu)勢在于它無需進行樣品制備或專門輔助設備就可以對固體、液體和氣體進行無損檢測。此外，它還可以穿透透明物質聚焦在樣品內部、還適用于含水組分和納米復合材料的測量。
簡而言之，地質科學領域目前還沒有和拉曼光譜技術類似的多功能檢測技術。
礦物鑒定
精準鑒定地質樣品中的礦物相是拉曼在地質科學領域最常見的應用之一。地質學家可借助拉曼光譜解釋礦物和巖石的形成過程。通過拉曼分析獲得的信息在評估巖石的經(jīng)濟潛力和揭示地質事件發(fā)生順序方面很有價值。
下面我將用一個未經(jīng)拋光的鐵礦石樣品闡釋這一點。我們使用布魯克SENTERRA II拉曼顯微鏡對該樣品進行了分析。我們對樣品進行了快速拉曼譜圖采集。通過將測量的光譜與光譜數(shù)據(jù)庫進行比較，可以立即鑒定出樣本中存在的礦物質。SENTERRA II是進行這類樣品分析的絕佳選擇，因為它具備高度自動化，快速，簡便拉曼成像特點。
南非鐵礦樣品的拉曼成像圖
從圖中可以看出，該樣品由赤鐵礦（紅色）、磁鐵礦（綠色）和少量針鐵礦（藍色）組成。這些信息對采礦地質學家來說價值重大，因為由這些礦物組成的鐵礦石品質特別高。此外，礦物之間的相互關聯(lián)方式?jīng)Q定了開采后巖石的加工方式。
上述分析提供的信息對科研人員和采礦地質學家同樣有重要價值。例如，針鐵礦的存在表明樣品經(jīng)歷了風化過程。這反過來也提醒地質科學家謹慎地解釋樣本。而造成這個現(xiàn)象的原因是因為風化會導致關鍵特征礦物缺失，從而加大了準確識別和解釋原始巖石成分的難度。
結論
地質科學領域的拉曼應用在快速識別巖石和分析巖石成分方面具有明顯的優(yōu)勢。憑借無損檢測和適用多種類型樣品檢測的能力，拉曼成為地質科學領域很有價值的工具。拉曼光譜儀和拉曼顯微鏡在地質科學領域還有其他一些應用，比如：
粘土礦物分析
碳質材料研究
珠寶中礦石和礦物鑒定
礦物中流體包裹體分析
礦物顏料分析
如果您對地質科學領域更多的拉曼應用感興趣，敬請期待我們下一篇關于地質科學領域FTIR顯微鏡應用的文章。
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