第四章阴极发光显微镜曾老师
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• 应用阴极发光显微镜可以解决碳酸盐胶结世代，
研究其环带结构。方解石及白云石晶体易于在空间
呈层状生长。在生长过程中，由于流体中所存在的 离子浓度以及 PH、Eh值等条件的不同，就会有不同 种类和数量的激活剂和猝灭剂加入，导致晶体成条 带状。在阴极发光下可以看到不同的发光环带，根
据其形成的先后就可以区分不同世代。同时也反映
• 矿物发光与否，发什么颜色的光及发光强度与以下几个因素 有关： • ①发光颜色与微量元素的种类、价态、含量及附存的固体材 料有关；
因此，矿物发什么颜色的光与含何种激活剂或同一种激活剂的 不同化合价有关，如含Ti4+的长石发蓝色光，Fe3+的长石发红
光；含Mn4+发红色光，含Mn2+则发绿黄色或橙色光。
二、长石的发光特征
长石的阴极发光 颜色很多，其中常见 的有蓝色、红色及绿 色，通过阴极发光显 微镜与电子探针的联 合分析，可以看出长
石发光颜色与所含不
同的激活剂有关，而 自生的长石几乎没有 阴极发光。
长石中最普遍的阴极发光颜色为蓝色,经测定这类长石均含有少量的Ti4+。 发红色光的长石极少，从分析结果看，它与FeO的含量、Cr3+、Mn4+含量有关，发红色光的长石FeO 含量均大于发蓝色光长石，此外含有较多的Cr2O3 及MnO。 发绿色光的长石少见，例如奥长石，根据资料含Mn2+的长石常发绿色光，在拉长石中由于 Ca2+被 Mn2+取代而发绿色光。 Fe2+一般认为是猝灭剂，然而在长石中若含千分之几的Fe2+,它也能起激活剂的作 用而发绿色光。
2、碎屑颗粒的压碎和愈合作用
有些石英颗粒在单偏光下为单个颗粒，但在阴极发
光下有裂隙，这是因为颗粒被压碎后又被胶结起来。在 偏光下很难发现这些裂隙，在阴极发光下这些压碎及愈 合现象可看得很清楚。
3、推断成岩顺序
z44 晚期含铁方解石交代高岭石，方解石发红光，高岭石发靛蓝色光
t455
4、对晶体生成环带及胶结物世代的研究
即叫激活剂。激活剂包括镧系元素（Eu2+、Sm3+、Dy3+、
V3+、Ti4+）。激活剂原子中电子层结构的共同特征是
具有未填满的壳层，如Mn的3d5 等，或者有有价电子 层以及空位层等，如稀土元素。
B、结构发光
主要指晶体结构缺陷，如晶体空间群的对称性被破坏、 阴阳离子的空位、原子和分子填隙的空位、原子的无序分布、 空位和杂质的聚集体等都可能导致阴极发光。 C、敏化剂
当方解石中不管含有多少Fe2+，只要Mn2+有足够量时，方解
石也可发光。当方解石中Fe2+／Mn2+比值低于1时，明显发光，
发光明亮，反之Fe2+／Mn2+比值大于1时则发光开始暗淡，大 于2时发光微弱，比值再大就导致不发光。
分析资料表明，凡是不发光的铁白云石，其Fe2+含量均大于6 ％，所有发光的白云石及铁白云石，其含Fe2+量均小于6％， Fe2+含量6％是碳酸盐矿物白云石发光与不发光的界限。 碳酸盐类矿物的元素组成(电子探针分析)与阴极发光
一、在成岩作用研究中的应用
1、硅质胶结物
当石英呈无痕加大时，在一般显 微镜下就难以分辨出石英的碎屑部分 与自生加大部分。在阴极发光显微镜 下，碎屑石英与自生石英发光颜色截 然不同，可以很容易把它们区分开。
在不少情况下，在偏光显微镜下可以发现石英颗粒都成紧密镶嵌 接触,以往对这种现象解释为强烈压溶作用的结果。而在阴极发光显 微镜下，颗粒呈点触，颗粒之间紧密地接触假象是由石英加大造成。
有机物质的发光是由有机物的分子构造决定的
，C／S、C／N、N／O等双键连接的分子结构都可
产生阴极发光。
二、仪器的结构及工作原理
阴极发光仪有两大类, 一类是配有扫描电镜和电 子探针附加功能的阴极发光仪 ; 另一类是配有光学
显微镜的阴极发光仪;也就是阴极发光显微镜。
阴极发光显微镜主要由光学显微镜、样品室、控
阴极发光颜色 红色发光 绿色发光 蓝色发光 黄色发光
元素名称 镨 Pr+3，钐 Sm+3，铕 Eu+3，锰 Mn+4，锰 Mn+2，钐 Sm+2， 铜 Cu，铬 Cr+3 镨 Pr+3，铽 Tb+3，钬 Ho+3，铒 Er+3，锰 Mn+2，锶 Sr+2， 镱 Yb+2 ，铜 Cu，铽 Tb 铥 Tm+3，银 Ag，铕 Eu+2，铥 Tm+2 镝 Dy+3，锰 Mn+2，钍 Th，镱 Yb+2，钼 Mo
储层研究中常见的矿物有碎屑矿物石英、 长石和自生矿物碳酸盐，现将它们的发光特 征作一详细叙述。
一、石英的发光特征 石英的阴极发光现象由U. Zinkernagel作了系统研究。他对不同岩 石中的石英都进行了阴极发光特点的研究 ,其中包括火成岩、接触 变质岩、区域变质岩、沉积自生石英等。根据他的研究石英阴极 发光的主要特征为,所有石英的发光光谱表现出两个发射极大值： ①波长为 350 ～ 450nm ，在蓝色范围内；②波长为 600 ～ 650nm ， 在红色范围内，不同石英其光谱组成中，上述两个发射极大值强 度不同。在沉积碎屑石英中有三种不同的发光类型。 I．“蓝紫色”发光石英：这类石英蓝色范围的发射强度大于或者 相等于红色范围的强度。 II．“褐色或棕色”发光石英：这类石英红色范围的发射强度大 于蓝色范围。
第四章 阴极发光显微镜
阴极发光最早的地质
应用是由芝加哥的 J.V. 史 密斯提出，用电子激发作 为岩石学研究的工具。 1965 年在史密斯的建议下， 美 国 Nuclide 公 司 研 制 了 第一台简便的阴极发光仪， 它与常规的偏光显微镜相 结合而成为第一台阴极发 光显微镜。
•目前阴极发光仪的发展趋
②发光强度与激活剂及猝灭剂的相对含量 有关，激活剂所占的比例愈大，发光强 度也愈大。
岩浆岩、变质岩中常见矿物的阴极发光特征
沉积岩中常见矿物的阴极发光特征
矿物名称 斜长石 钾长石 正长石 长石加大 方解石 铁方解石 白云石 铁白云石 硬石膏 高岭石 萤石 方沸石 磷灰石 主要发光颜色 白-灰色、黄色、绿色、暗蓝色、红色 亮蓝色为主 红色为主 不发光为主 橘黄—橙红为主 不发光为主 橙黄—橙红色—红色为主，少量蓝色 不发光为主 暗绿色—不发光 深蓝色、靛蓝色 蓝色、紫色 淡蓝色为主 淡蓝色、黄色为主 常见环带状结构 常见环带状结构 特征结构
（b）来自于小巴哈 马岸低坡的片状和块 状镁方解石胶结物。 从片状到块状阴极发 光所追踪到的带状阴 极发光，表明这两种 胶结物是同时代的。
A、杂质发光（激活剂）
无机物质和有机物质都可产生荧光。无机物质的 阴极发光是由于低浓度的化学物质杂质—激活剂引起
的。当矿物中含有某种杂质时，则可产生受激发辐射
而发光。不含杂质并且晶格规则的纯理想晶体的矿物 一般不发光。那些使矿物发光的杂质元素或微量元素 Tb3+ 、 Eu3+ ）以及过渡金属元素（ Mn2+ 、 Fe3+ 、 Cu2+ 、
斜长石
正长石
奥长石
三、碳酸盐矿物的发光特征
碳酸盐矿物的发光颜色从黄色—红色。通常文石为黄色，方解 石为黄--褐红色，白云石呈暗红色，而铁白云石则不发光。不 同发光颜色与含不同元素有关，含 Mn2+ 为橙红色，含钍 Th2+ 为橙黄色，含一定量Fe2+则发红色光，还有的方解石及生物介 壳发蓝色光可能与Sr2+有关。
Ⅲ．‘不发光石英”：无发射光谱。
Zinkernagel 的研究表明，各种石英颗粒的发光特征是在母岩 形成过程中获得的，代表其岩石形成时的温度条件，三种不 同发光类型正好反映了三种不同成因的石英。 石英的阴极发光颜色与成因的关系
类型
I
发光颜色
紫色蓝色为主
温度/℃
>573(快速冷却) >573(缓慢冷却)
wk.baidu.com
480nm ，但它又是敏化剂。另一种敏化剂是铈 Ce3+
，在方解石中敏化剂的有效浓度可低达10ppm。
D、猝灭剂
猝灭剂：能抑制矿物发光的物质称为猝灭剂 ,碎 灭剂与激活剂相对抗。猝灭剂有 Co2+、Ni2+、Fe2+ 、 Ti2+ 等 。 已 报 导 的 最 小 有 效 浓 度 可 低 达 30 ～ 35ppm。
制单元和真空系统组成。
CL8200 MK5阴极发光显微镜
生产厂商：CAMBRIDGE IMAGE TECHNOLOGY LTD [英国] 型 号： MK5 总 价 值： ￥490,000 技术指标: 全自动电子束控制，
高速响应真空阀电子控制，稳定 的电子束流可达到30Kv的高压， 2mA的最大束流，0.003 mBar的 真空度。
产状
火山岩、深成岩、接触变质岩 高级区域变质岩（变质的火山 岩、变质的沉积岩） 低级变质岩（接触变质岩外带、 区域变质岩、回火沉积岩的自 生石英）
II
棕色为主 300—573
III
不发光
<300
沉积岩中的石英
对于不同成因的石英具有不同的发光效应解释有多种：
A.晶格有序度不同所致。快速冷却的高温火成岩石英 的晶格有序度较低，在电子束轰击下而激发出蓝紫色 光，在成岩过程中形成的自生石英由于其结晶温度低， 结晶速度缓慢，晶格排列整齐而无缺陷，因而不发光； 区域变质的石英的有序度介于两者之间而呈褐色光。 B.也有人认为石英不同发光效应是因为含不同激活剂 所造成，如红色阴极发光是 Mn2+ 的激活作用，而自 生石英因缺少这些杂质而不发光。
根据电子探针分析碳酸盐的激活剂主要为Mn2+，而猝灭剂 为Fe2+。J.R.Frank及D.J.Marshall等对方解石的阴极发光与成 分关系有较详细的研究。他们指出，方解石的发光强度受Fe2+ ／Mn2+的比值控制，而不是受阳离子绝对浓度的控制。当Fe2+ 不存在时，方解石中Mn2+的低浓度至300PPm就可发光。
不同阶段孔隙水的化学性质的变化。 • 对于晶体内生长带的详细观察，如晶体环带不连 续或受破坏的情况，可了解溶蚀作用的时期和程度。
的自 同形 心钙 环质 带白 。云 石 中
方解石胶结物环带构 造中同心状分带方式的 阴极发光显微照片。同 心状分带方式反映了胶 结物成分的变化，并提 供了关于成岩流体成分 连续性变化的证据。被 胶结物充填的小型裂隙 （箭号处）穿插于环带 构造中，并提供了关于 在裂隙事件之后形成的 胶结物类型的有关资料。
第三节 阴极发光显微镜在油气地质
研究中的应用
沉积岩中有些成岩作用及储层特征在一般显微镜
下是难以认识的，如硅质胶结作用、碳酸盐岩及碳酸 盐矿物的胶结地层学研究、次生孔隙的识别，被重结
晶破坏的结构构造、矿物的交代与转化等，它们在阴
极发光下，可以获得满意的结果，这对于恢复原来岩 石的结构构造、了解沉积环境、成岩变化及储层特征 是十分重要的。王衍琦（ 1988 ）、郑浚茂（ 1989）、 高瑞琪（1992）均做了研究，归纳如下：
敏化剂：发光物质中除激活剂外，尚有一些自
身不发光，而是将其能量再传输给激活剂使激活剂
发生辐射(发光)的物质,称为敏化剂。
如果没有敏化剂的作用，激活剂的发射就具有一定的限 度，而敏化剂能使激活作用加强；从而使很低浓度激活剂或
某些可能是“休眠的”激活剂，被激发而发光。
在碳酸盐岩中，Pb2+是激活剂，其发光频带为
上面左右图分别显示的是第三纪的沥青砂岩同一样 品，左图为透射光图片，右图为阴极光图片。方解 石(1)和长石(2)在图中可清晰分辨。
上面左右图显示的是同一方解石样品经透射光和阴极 光的照片。右图中清晰的橙黄色为 Mn2+含量高的部分， Mn2＋含量的高低在阴极光下直接显示出来。
第二节 常见矿物的阴极发光特征
向有三个：①在阴极发光仪
上配置能谱仪，在观察矿物
发光的同时还可测定矿物的
元素组成。②提高电子枪的 电压可达25kV。③发光显微 学与光谱学联合使用，就是 将样品的阴极发光有效地聚
焦直接导入光谱仪进行测定。
第一节 阴极发光显微镜仪器结构及 工作原理
一、矿物的发光机理
阴极发光是由阴极射线管发出的加速电子对样品（固体） 进行轰击，使电能转化为光幅射而产生发光。由于带能量的 电子束是从阴极发出来的，经阳极电压加速而获得，故称阴 极发光。任何物质如果吸收外加能量，会由于能量增加而处 于不稳定状态，并有自然放出能量的趋势。如果这些能量以 光的形式放出，这就是发光现象。发光时间仅限于激发时间 内发光称荧光，在激发时间停止后还继续发光的称磷光。阴 极发光是一种荧光，又称阴极荧光，其发光波谱多数为可见 光范畴，波长多数在400—760nm之间。
研究其环带结构。方解石及白云石晶体易于在空间
呈层状生长。在生长过程中，由于流体中所存在的 离子浓度以及 PH、Eh值等条件的不同，就会有不同 种类和数量的激活剂和猝灭剂加入，导致晶体成条 带状。在阴极发光下可以看到不同的发光环带，根
据其形成的先后就可以区分不同世代。同时也反映
• 矿物发光与否，发什么颜色的光及发光强度与以下几个因素 有关： • ①发光颜色与微量元素的种类、价态、含量及附存的固体材 料有关；
因此，矿物发什么颜色的光与含何种激活剂或同一种激活剂的 不同化合价有关，如含Ti4+的长石发蓝色光，Fe3+的长石发红
光；含Mn4+发红色光，含Mn2+则发绿黄色或橙色光。
二、长石的发光特征
长石的阴极发光 颜色很多，其中常见 的有蓝色、红色及绿 色，通过阴极发光显 微镜与电子探针的联 合分析，可以看出长
石发光颜色与所含不
同的激活剂有关，而 自生的长石几乎没有 阴极发光。
长石中最普遍的阴极发光颜色为蓝色,经测定这类长石均含有少量的Ti4+。 发红色光的长石极少，从分析结果看，它与FeO的含量、Cr3+、Mn4+含量有关，发红色光的长石FeO 含量均大于发蓝色光长石，此外含有较多的Cr2O3 及MnO。 发绿色光的长石少见，例如奥长石，根据资料含Mn2+的长石常发绿色光，在拉长石中由于 Ca2+被 Mn2+取代而发绿色光。 Fe2+一般认为是猝灭剂，然而在长石中若含千分之几的Fe2+,它也能起激活剂的作 用而发绿色光。
2、碎屑颗粒的压碎和愈合作用
有些石英颗粒在单偏光下为单个颗粒，但在阴极发
光下有裂隙，这是因为颗粒被压碎后又被胶结起来。在 偏光下很难发现这些裂隙，在阴极发光下这些压碎及愈 合现象可看得很清楚。
3、推断成岩顺序
z44 晚期含铁方解石交代高岭石，方解石发红光，高岭石发靛蓝色光
t455
4、对晶体生成环带及胶结物世代的研究
即叫激活剂。激活剂包括镧系元素（Eu2+、Sm3+、Dy3+、
V3+、Ti4+）。激活剂原子中电子层结构的共同特征是
具有未填满的壳层，如Mn的3d5 等，或者有有价电子 层以及空位层等，如稀土元素。
B、结构发光
主要指晶体结构缺陷，如晶体空间群的对称性被破坏、 阴阳离子的空位、原子和分子填隙的空位、原子的无序分布、 空位和杂质的聚集体等都可能导致阴极发光。 C、敏化剂
当方解石中不管含有多少Fe2+，只要Mn2+有足够量时，方解
石也可发光。当方解石中Fe2+／Mn2+比值低于1时，明显发光，
发光明亮，反之Fe2+／Mn2+比值大于1时则发光开始暗淡，大 于2时发光微弱，比值再大就导致不发光。
分析资料表明，凡是不发光的铁白云石，其Fe2+含量均大于6 ％，所有发光的白云石及铁白云石，其含Fe2+量均小于6％， Fe2+含量6％是碳酸盐矿物白云石发光与不发光的界限。 碳酸盐类矿物的元素组成(电子探针分析)与阴极发光
一、在成岩作用研究中的应用
1、硅质胶结物
当石英呈无痕加大时，在一般显 微镜下就难以分辨出石英的碎屑部分 与自生加大部分。在阴极发光显微镜 下，碎屑石英与自生石英发光颜色截 然不同，可以很容易把它们区分开。
在不少情况下，在偏光显微镜下可以发现石英颗粒都成紧密镶嵌 接触,以往对这种现象解释为强烈压溶作用的结果。而在阴极发光显 微镜下，颗粒呈点触，颗粒之间紧密地接触假象是由石英加大造成。
有机物质的发光是由有机物的分子构造决定的
，C／S、C／N、N／O等双键连接的分子结构都可
产生阴极发光。
二、仪器的结构及工作原理
阴极发光仪有两大类, 一类是配有扫描电镜和电 子探针附加功能的阴极发光仪 ; 另一类是配有光学
显微镜的阴极发光仪;也就是阴极发光显微镜。
阴极发光显微镜主要由光学显微镜、样品室、控
阴极发光颜色 红色发光 绿色发光 蓝色发光 黄色发光
元素名称 镨 Pr+3，钐 Sm+3，铕 Eu+3，锰 Mn+4，锰 Mn+2，钐 Sm+2， 铜 Cu，铬 Cr+3 镨 Pr+3，铽 Tb+3，钬 Ho+3，铒 Er+3，锰 Mn+2，锶 Sr+2， 镱 Yb+2 ，铜 Cu，铽 Tb 铥 Tm+3，银 Ag，铕 Eu+2，铥 Tm+2 镝 Dy+3，锰 Mn+2，钍 Th，镱 Yb+2，钼 Mo
储层研究中常见的矿物有碎屑矿物石英、 长石和自生矿物碳酸盐，现将它们的发光特 征作一详细叙述。
一、石英的发光特征 石英的阴极发光现象由U. Zinkernagel作了系统研究。他对不同岩 石中的石英都进行了阴极发光特点的研究 ,其中包括火成岩、接触 变质岩、区域变质岩、沉积自生石英等。根据他的研究石英阴极 发光的主要特征为,所有石英的发光光谱表现出两个发射极大值： ①波长为 350 ～ 450nm ，在蓝色范围内；②波长为 600 ～ 650nm ， 在红色范围内，不同石英其光谱组成中，上述两个发射极大值强 度不同。在沉积碎屑石英中有三种不同的发光类型。 I．“蓝紫色”发光石英：这类石英蓝色范围的发射强度大于或者 相等于红色范围的强度。 II．“褐色或棕色”发光石英：这类石英红色范围的发射强度大 于蓝色范围。
第四章 阴极发光显微镜
阴极发光最早的地质
应用是由芝加哥的 J.V. 史 密斯提出，用电子激发作 为岩石学研究的工具。 1965 年在史密斯的建议下， 美 国 Nuclide 公 司 研 制 了 第一台简便的阴极发光仪， 它与常规的偏光显微镜相 结合而成为第一台阴极发 光显微镜。
•目前阴极发光仪的发展趋
②发光强度与激活剂及猝灭剂的相对含量 有关，激活剂所占的比例愈大，发光强 度也愈大。
岩浆岩、变质岩中常见矿物的阴极发光特征
沉积岩中常见矿物的阴极发光特征
矿物名称 斜长石 钾长石 正长石 长石加大 方解石 铁方解石 白云石 铁白云石 硬石膏 高岭石 萤石 方沸石 磷灰石 主要发光颜色 白-灰色、黄色、绿色、暗蓝色、红色 亮蓝色为主 红色为主 不发光为主 橘黄—橙红为主 不发光为主 橙黄—橙红色—红色为主，少量蓝色 不发光为主 暗绿色—不发光 深蓝色、靛蓝色 蓝色、紫色 淡蓝色为主 淡蓝色、黄色为主 常见环带状结构 常见环带状结构 特征结构
（b）来自于小巴哈 马岸低坡的片状和块 状镁方解石胶结物。 从片状到块状阴极发 光所追踪到的带状阴 极发光，表明这两种 胶结物是同时代的。
A、杂质发光（激活剂）
无机物质和有机物质都可产生荧光。无机物质的 阴极发光是由于低浓度的化学物质杂质—激活剂引起
的。当矿物中含有某种杂质时，则可产生受激发辐射
而发光。不含杂质并且晶格规则的纯理想晶体的矿物 一般不发光。那些使矿物发光的杂质元素或微量元素 Tb3+ 、 Eu3+ ）以及过渡金属元素（ Mn2+ 、 Fe3+ 、 Cu2+ 、
斜长石
正长石
奥长石
三、碳酸盐矿物的发光特征
碳酸盐矿物的发光颜色从黄色—红色。通常文石为黄色，方解 石为黄--褐红色，白云石呈暗红色，而铁白云石则不发光。不 同发光颜色与含不同元素有关，含 Mn2+ 为橙红色，含钍 Th2+ 为橙黄色，含一定量Fe2+则发红色光，还有的方解石及生物介 壳发蓝色光可能与Sr2+有关。
Ⅲ．‘不发光石英”：无发射光谱。
Zinkernagel 的研究表明，各种石英颗粒的发光特征是在母岩 形成过程中获得的，代表其岩石形成时的温度条件，三种不 同发光类型正好反映了三种不同成因的石英。 石英的阴极发光颜色与成因的关系
类型
I
发光颜色
紫色蓝色为主
温度/℃
>573(快速冷却) >573(缓慢冷却)
wk.baidu.com
480nm ，但它又是敏化剂。另一种敏化剂是铈 Ce3+
，在方解石中敏化剂的有效浓度可低达10ppm。
D、猝灭剂
猝灭剂：能抑制矿物发光的物质称为猝灭剂 ,碎 灭剂与激活剂相对抗。猝灭剂有 Co2+、Ni2+、Fe2+ 、 Ti2+ 等 。 已 报 导 的 最 小 有 效 浓 度 可 低 达 30 ～ 35ppm。
制单元和真空系统组成。
CL8200 MK5阴极发光显微镜
生产厂商：CAMBRIDGE IMAGE TECHNOLOGY LTD [英国] 型 号： MK5 总 价 值： ￥490,000 技术指标: 全自动电子束控制，
高速响应真空阀电子控制，稳定 的电子束流可达到30Kv的高压， 2mA的最大束流，0.003 mBar的 真空度。
产状
火山岩、深成岩、接触变质岩 高级区域变质岩（变质的火山 岩、变质的沉积岩） 低级变质岩（接触变质岩外带、 区域变质岩、回火沉积岩的自 生石英）
II
棕色为主 300—573
III
不发光
<300
沉积岩中的石英
对于不同成因的石英具有不同的发光效应解释有多种：
A.晶格有序度不同所致。快速冷却的高温火成岩石英 的晶格有序度较低，在电子束轰击下而激发出蓝紫色 光，在成岩过程中形成的自生石英由于其结晶温度低， 结晶速度缓慢，晶格排列整齐而无缺陷，因而不发光； 区域变质的石英的有序度介于两者之间而呈褐色光。 B.也有人认为石英不同发光效应是因为含不同激活剂 所造成，如红色阴极发光是 Mn2+ 的激活作用，而自 生石英因缺少这些杂质而不发光。
根据电子探针分析碳酸盐的激活剂主要为Mn2+，而猝灭剂 为Fe2+。J.R.Frank及D.J.Marshall等对方解石的阴极发光与成 分关系有较详细的研究。他们指出，方解石的发光强度受Fe2+ ／Mn2+的比值控制，而不是受阳离子绝对浓度的控制。当Fe2+ 不存在时，方解石中Mn2+的低浓度至300PPm就可发光。
不同阶段孔隙水的化学性质的变化。 • 对于晶体内生长带的详细观察，如晶体环带不连 续或受破坏的情况，可了解溶蚀作用的时期和程度。
的自 同形 心钙 环质 带白 。云 石 中
方解石胶结物环带构 造中同心状分带方式的 阴极发光显微照片。同 心状分带方式反映了胶 结物成分的变化，并提 供了关于成岩流体成分 连续性变化的证据。被 胶结物充填的小型裂隙 （箭号处）穿插于环带 构造中，并提供了关于 在裂隙事件之后形成的 胶结物类型的有关资料。
第三节 阴极发光显微镜在油气地质
研究中的应用
沉积岩中有些成岩作用及储层特征在一般显微镜
下是难以认识的，如硅质胶结作用、碳酸盐岩及碳酸 盐矿物的胶结地层学研究、次生孔隙的识别，被重结
晶破坏的结构构造、矿物的交代与转化等，它们在阴
极发光下，可以获得满意的结果，这对于恢复原来岩 石的结构构造、了解沉积环境、成岩变化及储层特征 是十分重要的。王衍琦（ 1988 ）、郑浚茂（ 1989）、 高瑞琪（1992）均做了研究，归纳如下：
敏化剂：发光物质中除激活剂外，尚有一些自
身不发光，而是将其能量再传输给激活剂使激活剂
发生辐射(发光)的物质,称为敏化剂。
如果没有敏化剂的作用，激活剂的发射就具有一定的限 度，而敏化剂能使激活作用加强；从而使很低浓度激活剂或
某些可能是“休眠的”激活剂，被激发而发光。
在碳酸盐岩中，Pb2+是激活剂，其发光频带为
上面左右图分别显示的是第三纪的沥青砂岩同一样 品，左图为透射光图片，右图为阴极光图片。方解 石(1)和长石(2)在图中可清晰分辨。
上面左右图显示的是同一方解石样品经透射光和阴极 光的照片。右图中清晰的橙黄色为 Mn2+含量高的部分， Mn2＋含量的高低在阴极光下直接显示出来。
第二节 常见矿物的阴极发光特征
向有三个：①在阴极发光仪
上配置能谱仪，在观察矿物
发光的同时还可测定矿物的
元素组成。②提高电子枪的 电压可达25kV。③发光显微 学与光谱学联合使用，就是 将样品的阴极发光有效地聚
焦直接导入光谱仪进行测定。
第一节 阴极发光显微镜仪器结构及 工作原理
一、矿物的发光机理
阴极发光是由阴极射线管发出的加速电子对样品（固体） 进行轰击，使电能转化为光幅射而产生发光。由于带能量的 电子束是从阴极发出来的，经阳极电压加速而获得，故称阴 极发光。任何物质如果吸收外加能量，会由于能量增加而处 于不稳定状态，并有自然放出能量的趋势。如果这些能量以 光的形式放出，这就是发光现象。发光时间仅限于激发时间 内发光称荧光，在激发时间停止后还继续发光的称磷光。阴 极发光是一种荧光，又称阴极荧光，其发光波谱多数为可见 光范畴，波长多数在400—760nm之间。