拉曼光谱在地质科学领域的应用

拉曼光谱在地质科学领域的应用广泛。多年来，拉曼光谱仪和拉曼显微镜在科研和采矿领域的应用都已很成熟。我们将在后文探讨采矿专家和科研工作者在地质学中实现的典型拉曼应用。

拉曼显微镜能够快速地鉴定岩石组成，并提供有价值的结果。与其他技术相比，拉曼的优势在于它无需进行样品制备或专门辅助设备就可以对固体、液体和气体进行无损检测。此外，它还可以穿透透明物质聚焦在样品内部、还适用于含水组分和纳米复合材料的测量。

简而言之，地质科学领域目前还没有和拉曼光谱技术类似的多功能检测技术。

南非条带状铁矿露头（左）和露头的矿石样品（右）

版权所有人：Inga Köhler

矿物鉴定

精准鉴定地质样品中的矿物相是拉曼在地质科学领域最常见的应用之一。地质学家可借助拉曼光谱解释矿物和岩石的形成过程。通过拉曼分析获得的信息在评估岩石的经济潜力和揭示地质事件发生顺序方面很有价值。

下面我将用一个未经抛光的铁矿石样品阐释这一点。我们使用布鲁克SENTERRA II拉曼显微镜对该样品进行了分析。我们对样品进行了快速拉曼谱图采集。通过将测量的光谱与光谱数据库进行比较，可以立即鉴定出样本中存在的矿物质。SENTERRA II是进行这类样品分析的绝佳选择，因为它具备高度自动化，快速，简便拉曼成像特点。

南非铁矿样品的拉曼成像图

从图中可以看出，该样品由赤铁矿（红色）、磁铁矿（绿色）和少量针铁矿（蓝色）组成。这些信息对采矿地质学家来说价值重大，因为由这些矿物组成的铁矿石品质特别高。此外，矿物之间的相互关联方式决定了开采后岩石的加工方式。

上述分析提供的信息对科研人员和采矿地质学家同样有重要价值。例如，针铁矿的存在表明样品经历了风化过程。这反过来也提醒地质科学家谨慎地解释样本。而造成这个现象的原因是因为风化会导致关键特征矿物缺失，从而加大了准确识别和解释原始岩石成分的难度。

结论

地质科学领域的拉曼应用在快速识别岩石和分析岩石成分方面具有明显的优势。凭借无损检测和适用多种类型样品检测的能力，拉曼成为地质科学领域很有价值的工具。拉曼光谱仪和拉曼显微镜在地质科学领域还有其他一些应用，比如：

• 粘土矿物分析

• 碳质材料研究

• 珠宝中矿石和矿物鉴定

• 矿物中流体包裹体分析

• 矿物颜料分析

如果您对地质科学领域更多的拉曼应用感兴趣，请阅读我们关于使用SENTERRA II识别Shara尘埃颗粒的博客文章。

敬请期待我们下一篇关于地质科学领域FTIR显微镜应用的文章。