在地質科（kē）學研究中，大型樣品的高（gāo）分辨率元素分析長期麵臨 “樣品（pǐn）尺寸受限”“分析精（jīng）度與效率難以兼顧” 等（děng）挑戰。尤其針（zhēn）對（duì）隕石撞擊構造這類涉及複雜岩性改造的研究，需同時獲取宏（hóng）觀樣品的元素（sù）分布規律與微觀尺度的成分差異，才能精（jīng）準還原地質過程。
布魯克 M6 JETSTREAM 微shu X 射線熒光（Micro-XRF）光譜儀憑借其獨特技術優勢，成（chéng）功為（wéi）南非弗雷德福特（tè）穹丘大型花（huā）崗岩樣品的分析提供解（jiě）決方案，不僅（jǐn）破解了假玄武玻璃角礫岩（PTB）的成（chéng）因爭議，更展現了其在大型地質樣品研究（jiū）中的核（hé）心價值。
布魯克開放式微束大麵（miàn）積元素成像光（guāng）譜儀
BRUKER M6 JETSTREAM
研究背景與核心需求：大（dà）型（xíng）樣品分析的技術瓶頸與突破（pò）方向
本次研（yán）究的對象為南非弗雷德福特穹丘的（de）大型拋光花崗岩樣（yàng）品（130cm×80cm），該（gāi）區（qū）域是地球已知大隕石坑（直徑（jìng）約 300km）的中心隆起帶，形成於約 20 億年前的天體撞擊（jī）事件。研究的核心需求是明確樣（yàng）品中暗色假玄武玻璃角礫岩（PTB）的成因 —— 其究竟（jìng）為（wéi）本地花崗岩熔融產物，還是遠（yuǎn）端熔融物質注入形成，這一問題長期存在科學（xué）爭議。
要解決該爭議，需滿足兩大分析條件（jiàn）：一是完整覆蓋大型樣品，避免因切割（gē）樣品破壞地質原貌；二是實現高空間分辨率的主量與微量元素分布分析，精準對比 PTB 與母岩（花崗岩）的化學組成。此前，傳（chuán）統 Micro-XRF 光（guāng）譜儀因樣品室尺寸限製，無法對超大麵積樣品進行單次（cì）完整分析，而布魯克 M6 JETSTREAM 的開放式光束設計與超大掃（sǎo）描範圍，恰好突破了（le）這一技術瓶頸。
圖1：弗雷德福特穹丘花崗岩樣品全景拚接圖（由 M6 JETSTREAM 低倍率視頻顯微鏡（jìng）生成）
M6 技術優勢（shì）
· 超大掃描範圍，無需切割直（zhí）接掃描
· 靈（líng）活測量姿態與高速掃（sǎo）描，兼顧效率與適用性
· 高靈敏度與精細聚焦，捕捉微量元（yuán）素分（fèn）布特征
M6 JETSTREAM
靈活測量姿態與高速掃描，兼顧效率與適用性
· 可傾斜（xié）測量支架支持樣品在水平（本（běn）次（cì）采（cǎi）用的 “從上至下（xià）” 模式）與垂直（zhí）位置間切換，輕鬆適配大型岩板的放置需求；
· 高速動態測量能力（樣品台移動速度（dù）高達 100mm/s）結合 0.2mm 步長、2ms dwell 時間的參數設置，僅用 12.5 小時便完成了 960 萬像素（3625 像素 ×2650 像素（sù））的高（gāo）分辨率 mapping 數據采集，大幅提升了（le）大型樣品的分析效率。
HyperMap高光譜數據采集 - 支持後續深（shēn）度分析
儀器通過 HyperMap 技術為每個像素保存完整光譜，數據可在采集過程中或完成後隨（suí）時調用，支持多種評估方式。本次研究中，科研團隊正（zhèng）是基於該數據對（duì）主量與微（wēi）量元素（sù）的分布規（guī）律（lǜ）、總和光（guāng）譜對比、淨強度比值等進行多維度（dù）分析，確保（bǎo）了結論的嚴謹性。
弗雷德福特花崗岩樣品全景測量圖（展示 Fe、Ca、K 等主量元素分布）
實（shí）驗結論與技術價值驗證：M6 JETSTREAM 助力破解科學（xué）爭議
依托 M6 JETSTREAM 的分析能力，研究得出明確結論：弗（fú）雷德（dé）福特穹丘的（de） PTB 為本地花崗岩在（zài）隕石撞擊過程中部分熔融形成，而非外來熔融物質（zhì）注（zhù）入。這一結論的得出，直接依賴於（yú）儀器提供的三大關鍵數據：
- 元素分布一致性：mapping 圖像顯示，PTB 岩脈雖呈隱（yǐn）晶質、均一性更強（qiáng），但其元素組成與母岩完全匹配，未出現外來元素或成分異常；
- 總（zǒng）和光譜高度重疊（dié）：母岩與 PTB 的光譜曲線（圖 4）在主量元素（Si、K、Ca、Fe）與微（wēi）量元素（sù）（Mn、Zn、Ga 等）區間（jiān）均幾乎重合，無顯著差異；
- 元素淨強度近 1:1：兩者的元素淨強度（cps）對比圖（tú）（圖 5）中（zhōng），所有數據點均靠近對角線，表明元（yuán）素濃度幾乎一致（zhì）。
上述結果不僅解（jiě）決了長期存在的科學爭議，更（gèng）驗證了 M6 JETSTREAM 在大型地質樣品分析中的可靠性 —— 其能（néng）夠在不破壞樣品的（de）前提下，同時實現（xiàn） “宏觀覆蓋” 與 “微觀精細” 的分析需求，為地質過程的還原提供精準數據支撐。
花崗岩母岩（紅（hóng）色）與 PTB 岩脈（綠色（sè））總和光譜對比圖（Y 軸（zhóu）采用平方根標度）
母岩與岩脈的元素淨強度對比圖（單位：每秒計數，cps）
應用場景延伸：M6 JETSTREAM 在地質科研中（zhōng）的核心價值
除本次隕石撞擊構造研究外，M6 JETSTREAM 的技（jì）術特性使其可廣（guǎng）泛應用於更多地質（zhì）科研場景：
隕石撞擊與行星科（kē）學（xué）：分析（xī）大型撞（zhuàng）擊構造樣品，研究熔融、碎裂等過程（chéng）的物質遷移規律；
區域地質調查：對大型岩芯、露頭樣品進行（háng）元素 mapping，揭（jiē）示岩性分布與構造演化關係；
礦產（chǎn）資源勘（kān）探：快速識別大型（xíng）樣品中的元素異常區，輔助找礦線索定位；
文物與地質（zhì）樣品保護：非（fēi）侵入式分析珍貴樣品（如博物館（guǎn）館藏岩石、古生物化石圍（wéi）岩），在獲取數據的同時保障樣（yàng）品（pǐn）完整性。
