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土力学及年代学实验室

扫描电子显微镜(SEM)实验

    载体革命时代取代莫尔时代是近代科学的象征。纳米科学正将载体革命引导到超微、信息、网络和虚拟技术的崭新平台。美国矿物科学协会主席Michael F H(2002)提出:纳米科学和技术是下一次地球科学的革命。中国科学院欧阳自远院士(2015)在第一届中国纳米地球科学学术研讨会中强调地质学已向两极方向发展:借助天文望远镜,人类观测到更宏观的天体行星;借助电子显微镜,人类观察到更微观纳米地球粒子。顺应科学的发展,前人已将纳米科技引入地球科学的分支领域,形成一门新的学科,即纳米地质学。其主要研究地球各圈层中纳米尺度的微粒在形成、运移、聚集及存在形式等各种地球演化过程及机制。地质学家也逐步将该门技术应用到活动断裂带和发震构造等方面的研究。

扫描电子显微镜工作原理

    以电子束作为光源,电子束在加速电压的作用下经过三级电磁透镜,在末级透镜上部扫描线圈的作用下,在试样表面做光栅状扫描,产生各种同试样性质有关的物理信息(如二次电子,背反射电子),然后加以收集和处理,从而获得表征试样形貌的扫描电子像。

扫描电子显微镜室构成

    扫描电子显微镜室主要由扫描电子显微镜、偏光显微镜、能谱仪、阴极发光系统、离子溅射仪、制样工具、空调、除湿器等设备构成。

扫描电子显微镜及操作平台

应用范围

    扫描电子显微镜已广泛用于材料科学(金属材料、非金属材料、纳米材料)、冶金、生物学、医学、半导体材料与器件、地质勘探、病虫害的防治、灾害(火灾、失效分析)鉴定、刑事侦察、宝石鉴定、工业生产中的产品质量鉴定及生产工艺控制等。在材料科学、金属材料、陶瓷材料半导体材料、化学材料等领域,进行材料的微观形貌、组织、成分分析。各种材料的形貌组织观察,材料断口分析和失效分析,材料实时微区成分分析,元素定量、定性成分分析,快速的多元素面扫描和线扫描分布测量,晶体/晶粒的相鉴定,晶粒尺寸、形状分析,晶体、晶粒取向测量。

研究成果

    以扫描电子显微镜为手段、以断层泥为研究对象,课题组先后申请了山东省自然科学基金(ZR2012DM005)和地震科技星火计划(XH17020),共完成2篇中文核心以上文章(已见刊),1篇硕士毕业论文。

断层主滑移带擦线SEM观测(晁洪太等,2016

断层主滑移带擦线SEM观测(晁洪太等,2016

 

释光年代学实验

测年原理

    释光是硅酸盐矿物晶体接受环境核辐射作用积蓄的能量在收到热或光激发时重新以光的形式释放出来的一种物理现象。晶体被热激发产生热释光(TL),被光激发产生光释光(OSL)。

测年基本条件

1、被测矿物在沉积埋藏时已被充分曝光或高温(>300℃)烘烤。

2、被测矿物的释光信号具有很好的热稳定性,即在常温下不发生衰减。

3、被测矿物埋藏后处于恒定的环境辐射场中,环境剂量率为常数。

测年模型

A=P/D=De/(aDα+bDβ+Dγ+Dc)

A—被测样品的年龄(a B.P.)

B—样品产生天然积存释光所需要的辐射剂量及估计量或等剂量(Gy)

D—年剂量率(Gy/ka),即样品每年吸收的周围环境辐射剂量值

应用范围

1、测年对象:各类曾被充分曝光沉积物或高温烘烤物中的石英或长石。

2、测年范围:n·10—n·105

研究方向

探索建立适用于活动构造、古地震高精度、准确测年的释光测年方法及实验技术。

1、不同构造—沉积环境石英、长石矿物光晒退程度及影响因素的实验研究。

2、不同类型沉积物中单矿物(石英或长石)单颗粒、单测片、多测片和混合矿单测片、多测片的红外释光、蓝光释光和/或热释光测定DE值得多重对比试验研究。

3、年轻(>1000年)沉积物石英、长石等矿物的释光年代学。

4、较老(>150000年)冲积物的释光年代学。

5、不均匀沉积物环境剂量率测定方法的对比研究。