Электронный микроанализ минералов: преимущества и ошибки волновой спектроскопии для характеристики минералов
Р. Шкода
Точное определение химического состава минералов является важным для различных геологических наук, включая экономическую геологию, геохимию, термодинамическое моделирование, минералогию и т. д. С увеличением сложности правил определения минералов точный химический анализ стал критически важным для правильной классификации минералов. Электронный микроанализ применяется наиболее широко и включает энерго-дисперсионную (ЭДС) и волно-дисперсионную (ВДС) спектроскопию. Хотя ЭДС позволяет быстро и одновременно получать рентгеновские спектры, ее аналитические возможности ограничены относительно низким спектральным разрешением и более высокими пределами обнаружения, что часто приводит к значительному перекрытию аналитических пиков элементов и неопределенностям для фаз сложного состава. ВДС обеспечивает более значительное спектральное разрешение, улучшенное отношение пика к фону и более низкие пределы обнаружения, что позволяет проводить точные количественные определения даже для минералов со сложным составом. Эти преимущества минимизируют спектральные помехи и позволяют определять элементы как в основных, так и в следовых концентрациях, вплоть до десятков микрограммов на грамм. Современные приборы с ВДС также обеспечивают количественное определение легких элементов (Be–O) и степеней окисления Fe. Несмотря на более длительное время анализа и более сложную процедуру аналитиза, ВДС является предпочтительным методом высокоточного анализа минералов и считается стандартным в передовых минералогических исследованиях и характеристике новых минералов. ЭДС является бесценным инструментом для анализа более простых в химическом отношении систем и для первичной характеристики минералов сложного состава, составляя вместе с ВДС взаимодополняющий мощный аналитический подход.
Ключевые слова: микроанализ минералов, энергодисперсионная спектроскопия, волнодисперсионная спектроскопия, рентгеновские спектры.
Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов, связанных с рукописью.
Для цитирования: Шкода Р. Электронный микроанализ минералов: преимущества и ошибки волновой спектроскопии для характеристики минералов. Минералогия, 2026, 12(2), 52–57. https://doi.org/10.35597/2313-545X-2026-12-2-5.
Статья поступила в редакцию 18.05.2026 г., после доработки 28.05.2026 г., принята к печати 05.06.2026 г
Шкода Радек – доктор наук, доцент, Университет Масарик, г. Брно, Чехия; rskoda@sci.muni.cz
- Bastin G.F., Heijligers H.J.M. (1991) Quantitative electron probe microanalysis of ultra-light elements (boron-oxygen). In: Electron probe quantitation. Boston, MA, Springer US, p. 145–161.
- Cámara F., Oberti R., Chopin C., Medenbach O. (2006) The arrojadite enigma: I. A new formula and a new model for the arrojadite structure. American Mineralogist, 91 (8–9), 1249–259. https://doi.org/10.2138/am.2006.2189
- Fialin M., Chopin C. (2006) Electron-beam (5–10 keV) damage in triplite-group phosphates: Consequences for electron-microprobe analysis of fluorine. American Mineralogist, 91(4), 503–510. https://doi.org/10.2138/am.2006.1926
- Fialin M., Bézos A., Wagner C., Magnien V., Humler E. (2004) Quantitative electron microprobe analysis of Fe3+/∑Fe: basic concepts and experimental protocol for glasses. American Mineralogist, 89(4), 654–662. https://doi.org/10.2138/am-2004-0421
- Fialin M., Wagner C., Métrich N., Humler E., Galoisy L., Bézos A. (2001) Fe3+/∑Fe vs. FeLα peak energy for minerals and glasses: recent advances with the electron microprobe. American Mineralogist, 86(4), 456–465. https://doi.org/10.2138/am-2001-0409
- Goldoff B., Webster J.D., Harlov, D.E. (2012) Characterization of fluor-chlorapatites by electron probe microanalysis with a focus on time-dependent intensity variation of halogens. American Mineralogist, 97(7), 1103–1115. https://doi.org/10.2138/am.2012.3812
- Höfer H.E., Brey G.P. (2007) The iron oxidation state of garnet by electron microprobe: its determination with the flank method combined with major-element analysis. American Mineralogist, 92(5–6), 873–885. https://doi.org/10.2138/am.2007.2390
- Klein C., Dutrow B. (2007) Manual of Mineral Science, 23rd. NJ, John Wiley & Sons, 704 p.
- Lane S.J., Dalton J.A., (1994) Electron microprobe analysis of geological carbonates. American Mineralogist, 79 (7–8), 745–749.
- Lavrent’ev Y.G., Karmanov N.S., Usova, L.V. (2015) Electron probe microanalysis of minerals: Microanalyzer or scanning electron microscope? Russian Geology and Geophysics, 56(8), 1154–1161. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2015.07.006
- Mrkusová E., Škoda R., Filip J. (2025) The electron microprobe flank method: A fresh approach to Fe³ quantification in tourmalines. TUR 2025-The 4th international conference on tourmaline. Antsirabe, Madagascar, Book of Abstracts, p. 5–6.
- Nesse W.D. (2021) Introduction to mineralogy, 3rd ed. New York, Oxford University Press.
- Plášil J., Sejkora J., Cejka J., Škoda R., Goliáš V. (2009) Supergene mineralization of the Medvědín uranium deposit, Krkonoše Mountains, Czech Republic. Journal of Geosciences, 54(1), 15–56. https://doi.org/10.3190/jgeosci.029
- Plášil J., Veselovský F., Hloušek J., Škoda R., Novák M., Sejkora J., Čejka J., Škácha P., Kasatkin A.V. (2014) Mathesiusite, K5(UO2)4(SO4)4(VO5)(H2O)4, a new uranyl vanadate-sulfate from Jáchymov, Czech Republic. American Mineralogist, 99(4), 625–632. https://doi.org/10.2138/am.2014.4681
- Raudsepp M. (1995) Recent advances in the electron-probe micro-analysis of minerals for the light elements. The Canadian Mineralogist, 33, 203–203.
- Reed S.J.B. (2005) Electron microprobe analysis and scanning electron microscopy in geology. Cambridge, Cambridge University Press, 189 p.
- Stormer J.C., Pierson M.L., Tacker R.C., (1993) Variation of F and Cl X-ray intensity due to anisotropic diffusion in apatite during electron microprobe analysis. American Mineralogist, 78(5–6), 641–648.
МИНЕРАЛОГИЯ № 2 2026
