一种快速确定月球玻璃类型的无损分析方法技术

本发明专利技术公开了一种快速确定月球玻璃类型的无损分析方法，所述方法包含有如下步骤：一、利用显微拉曼光谱仪采集月球玻璃的拉曼光谱；二、分析拉曼光谱在400

【技术实现步骤摘要】
一种快速确定月球玻璃类型的无损分析方法


[0001]本专利技术涉及一种月球玻璃分析方法，尤其涉及一种快速确定月球玻璃类型的无损分析方法，属于月球玻璃分析


技术介绍

[0002]月球表面普遍分布的细粒风化层(月壤)是研究月球形成演化、地质过程和月表空间环境等的重要载体，也是我国嫦娥五号探测任务即将(2020年底)返回的主要样品类型。月壤通常由各种岩石碎块、矿物碎屑、及一定量(体积比～20％
‑
30％)的玻璃质物质等组成。这些玻璃质物质通常包括：火山成因的玻璃及撞击成因的玻璃。前者形成于月球火山喷发，是认识月球内部物质组成和月幔演化的重要研究对象；而撞击玻璃则是外来天体撞击月表，通过高温熔融和快速冷却形成的物质，其成分与撞击区域的月壤组成密切相关。由于月壳主要由玄武质的“月海”和斜长质的“高地”构成，撞击玻璃通常被进一步分为月海撞击玻璃和高地撞击玻璃。鉴于不同类型月球玻璃蕴含了丰富的地质信息(如：岩浆过程、挥发分演化、月壳撞击历史等)，因此判别月球玻璃的类型成为了开展月球玻璃研究的基本前提。
[0003]月球玻璃通常具有成因多样、来源复杂、化学成分变化大、可见
‑
近红外光谱相似等特征，这决定了区分不同类型月球玻璃是一项较为困难的工作。考虑到月球样品的稀有性和珍贵性，有必要开发一种无损、无污染的月球玻璃鉴别方法。目前用于区分不同月球玻璃的方法主要包括：扫描电子显微镜结构观察、电子探针化学成份分析、磁性分析法、中红外显微光谱分析法等，然而这些方法都存在一定的局限性：扫描电子显微镜观察和电子探测分析需对样品进行切割、制样、抛光及镀导电层等前处理过程，对样品具有一定的破坏性，且扫描电子显微镜和电子探针成本相对较高；磁性分析法则要求检测的样品达到一定重量，对样品分析量要求较高；中红外显微光谱分析法虽然能开展无损快速分析，但由于其空间分辨率较低(通常～10
–
25μm)，难以对微米级的月球玻璃进行分析。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种快速确定月球玻璃类型的无损分析方法，它是一种用于实验室无损、快速及低成本的月球玻璃类型判别方法，该方法通过采用拉曼光谱可以较好的对月球玻璃进行区分，不会对样品造成破坏和污染，不仅是我国嫦娥五号返回月壤样品实验室分析研究的技术基础，也能为未来月球样品拉曼数据解释、月球探测载荷设计等提供支撑，有效的解决了上述存在的样品破坏性、污染、成本高、样品量大、空间分辨率较低等问题。
[0005]本专利技术的技术方案为：一种快速确定月球玻璃类型的无损分析方法，所述方法包含有如下步骤：一、利用显微拉曼光谱仪采集月球玻璃的拉曼光谱；二、分析拉曼光谱在400
–
600cm
‑1拉曼位移范围内的拉曼峰位置(RPP
400
–
600
)即可进行月球玻璃类型的判别。
[0006]所述步骤二的判别方法为：RPP
400
–
600
＞570cm
‑1的月球玻璃为月球火山玻璃，
RPP
400
–
600
＜570cm
‑1的月球玻璃为月球撞击玻璃。
[0007]所述步骤二中，当RPP
400
–
600
＜570cm
‑1时，再根据拉曼光谱在400
–
600cm
‑1与800
–
1200cm
‑1拉曼位移范围内拉曼峰位(RPP
400
–
600
和RPP
800
–
1200
)间的相互关系即可进行月球撞击玻璃类型的判别。
[0008]所述月球撞击玻璃类型的判别方法为：当RPP
800
–
1200
＞1510
‑
RPP
400
–
600
即为月海撞击玻璃，当RPP
800
–
1200
＜1510
‑
RPP
400
–
600
即为月球高地撞击玻璃。
[0009]所述步骤一中，在采集月球玻璃的拉曼光谱时，应对同一月球玻璃的至少3个不同部位按照相同的采集条件进行拉曼光谱的采集，在各不同部位的拉曼光谱一致的情况下，再进行步骤二的操作。
[0010]所述步骤一中，利用显微拉曼光谱仪采集月球玻璃的拉曼光谱时，采集的拉曼位移范围至少包括200
–
1500cm
–1。
[0011]本专利技术的有益效果是：
[0012]1.本专利技术提供的利用拉曼光谱区分月球火山玻璃和撞击玻璃的方法，是以月球玻璃的拉曼光谱在400
–
600cm
‑1拉曼位移范围内的拉曼峰位及其与800
–
1200cm
‑1拉曼位移范围内的拉曼峰位间的关系来进行月球玻璃类型的区分的。由于拉曼光谱的采集过程是一种对月球玻璃样品无损和无污染的分析过程，在分析前无需进行任何样品前处理，且拉曼光谱的采集过程较快，因此，本专利技术提供的方法实现了对不同类型月球玻璃的无损和高效的准确区分。本专利技术提供的方法克服了现有月球玻璃扫描电子显微镜观察、电子探针分析、磁性分析、中红外显微光谱分析等区分方法存在的破坏、污染、前处理、效率低、成本高等问题，是一种无损、无污染、高空间分辨率(可达0.7μm)、低成本、高效率的月球玻璃判别方法。
[0013]2.由于本专利技术提供的方法无损且高效，是我国即将返回的嫦娥五号月壤样品分析的有力技术支撑，适合对大量的微米级月壤玻璃进行类型判别、分类、初步筛查等。
[0014]3.由于本专利技术提供的方法基于月球玻璃的拉曼光谱实现不同类型的月球玻璃的区分，因此，本专利技术所述方法可为月球样品拉曼数据解释、未来月球探测载荷设计等提供支撑。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的流程图；
[0016]图2为本专利技术实施例1中分析的月球玻璃的扫描电子显微镜图片一(PG代表火山玻璃)；
[0017]图3为本专利技术实施例1中分析的月球玻璃的扫描电子显微镜图片二(MIG代表月海撞击玻璃)；
[0018]图4为本专利技术实施例1中分析的月球玻璃的扫描电子显微镜图片三(HIG代表高地撞击玻璃)；图5是本专利技术实施例1中分析的典型月球火山玻璃(PG)、月海撞击玻璃(MIG)和高地撞击玻璃(HIG)的拉曼光谱对比图；
[0019]图6是不同类型的撞击玻璃的RPP
800
–
1200
与RPP
400
–
600
统计图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将参照本说明书附图对本发
明作进一步的详细描述。
[0021]实施例1：如附图1～6所示，一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速确定月球玻璃类型的无损分析方法，其特征在于：所述方法包含有如下步骤：一、利用显微拉曼光谱仪采集月球玻璃的拉曼光谱；二、分析拉曼光谱在400
–
600cm
‑1拉曼位移范围内的拉曼峰位置(RPP
400
–
600
)即可进行月球玻璃类型的判别。2.根据权利要求1所述的快速确定月球玻璃类型的无损分析方法，其特征在于：所述步骤二的判别方法为：RPP
400
–
600
＞570cm
‑1的月球玻璃为月球火山玻璃，RPP
400
–
600
＜570cm
‑1的月球玻璃为月球撞击玻璃。3.根据权利要求1所述的快速确定月球玻璃类型的无损分析方法，其特征在于：所述步骤二中，当RPP
400
–
600
＜570cm
‑1时，再根据拉曼光谱在400
–
600cm
‑1与800
–
1200cm
‑1拉曼位移范围内拉曼峰位(RPP
400
–
600
...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫冰，曾小家，于雯，唐红，李雄耀，刘建忠，
申请(专利权)人：中国科学院地球化学研究所，
类型：发明
国别省市：