扫描式电子显微镜观察
实验五 扫描电子显微镜的结构原理及图像衬度观察
实验五扫描电子显微镜的结构原理及图像衬度观察一、实验目的1．了解扫描电镜的基本结构和工作原理。
2．通过实际样品观察与分析，明确扫描电镜的用途。
二、基本结构与工作原理简介扫描电镜利用细聚电子束在样品表面逐点扫描，与样品相互作用产生各种物理信号，这些信号经检测器接收、放大并转换成调制信号，最后在荧光屏上显示反映样品表面各种特征的图像扫描电镜具有景深大、图像立体感强、放大倍数范围大且连续可调、分辨率高、样品室空间大且样品制备简单等特点，是进行样品表面研究的有效工具。
扫描电镜所需的加速电压比透射电镜要低得多，一般约在1~30kV，实验时可根据被分析样品的性质适当地选择，最常用的加速电压约在20kV左右。
扫描电镜的图像放大倍数在一定范围内(几十倍到几十万倍)可以实现连续调整。
放大倍数等于荧光屏上显示的图像横向长度与电子束在样品上横向扫描的实际长度之比。
扫描电镜的电子光学系统与透射电镜有所不同，其作用仅仅是为了提供扫描电子束，作为使样品产生各种物理信号的激发源。
扫描电镜最常使用的是二次电子信号和背散射电子信号，前者用于显示表面形貌衬度，后者用于显示原子序数衬度。
扫描电镜的基本结构可分为六大部分，电子光学系统、扫描系统、信号检测放大系统、图像显示和记录系统、真空系统和电源及控制系统。
图5-1是扫描电镜主机构造示意图。
试验时将根据实际设备具体介绍。
这一部分的实验内容可参照教材内容，并结合实验室现有的扫描电镜进行，在此不作详细介绍。
三、扫描电镜图像衬度观察1．样品制备扫描电镜的优点之一是样品制备简单，对于新鲜的金属断口样品不需要做任何处理，可直接进行观察。
但在有些情况下需对样品进行必要的处理。
(1) 样品表面附着有灰尘和油污，可用有机溶剂(乙醇或丙酮)在超声波清洗器中清洗。
(2) 样品表面锈蚀或严重氧化，采用化学清洗或电解的方法处理。
清洗时可能会失去一些表面形貌特征的细节，操作过程中应该注意。
(3) 对于不导电的样品，观察前需在表面喷镀一层导电金属或碳，镀膜厚度控制在5~10nm 为宜。
扫描电镜显微分析报告
扫描电镜显微分析报告一、引言扫描电镜（Scanning Electron Microscope, SEM）是一种利用电子束对样品表面进行扫描观察和显微分析的仪器。
其分辨率比光学显微镜要高很多，可以清晰显示样品表面的形态和结构。
本次实验使用SEM对样品进行了显微分析，并编写下述报告。
二、实验目的1.了解SEM的基本原理和工作方式；2.观察样品表面的形态和结构；3.通过SEM图像分析，获取样品的组成成分和晶体形貌信息。
三、实验步骤1.准备样品，将其放在SEM样品台上；2.调节SEM参数，包括加速电压、工作距离、扫描速度等；3.进行扫描观察，获取SEM图像；4.根据SEM图像进行显微分析，分析样品的形态、结构和成分。
四、实验结果经过扫描电镜观察，我们获得了样品表面的SEM图像。
该样品是一块金属材料，其表面呈现出颗粒状的结构。
颗粒大小不均匀，分布较为稀疏。
部分颗粒表面存在裂纹和凹凸不平的现象。
通过放大图像，我们可以看到颗粒呈现出不规则的形态和表面结构。
根据样品的形态和颗粒特征，我们推测该样品可能是一种金属合金。
颗粒的大小和分布情况表明，在合金制备过程中，可能存在着颗粒的生长过程或者晶体相变的情况。
我们还可以观察到部分颗粒表面存在裂纹和凹凸不平，这可能与金属材料在制备、处理或使用过程中的应力释放有关。
通过对SEM图像的分析，我们得到了样品的表面形貌和结构信息，但对于其具体的成分和晶体形貌仍需要进一步的分析。
五、实验结论本次实验使用扫描电镜对样品进行了显微分析，并获得了样品的SEM图像。
1.样品表面呈现颗粒状结构，颗粒大小分布不均匀；2.部分颗粒表面存在裂纹和凹凸不平的现象；3.样品可能是一种金属合金，颗粒的形态和分布情况可能与晶体相变和应力释放有关。
对于SEM图像中的颗粒成分和晶体形貌信息，我们需要进一步的分析才能得出准确的结论。
比如可以使用能谱仪对样品进行能谱分析，确定其具体的成分元素；还可以进行X射线衍射分析，获取样品的晶体结构参数。
扫描电镜组织观察及电子探针的应用
扫描电镜组织观察及电子探针的应用一、实验目的1．了解扫描电镜的结构及工作原理。
2．通过实际分析，明确扫描电镜和电子探针仪的用途。
二、结构与工作原理简介1、扫描电子显微镜(Scanning Electronic Microscopy, SEM)扫描电子显微镜(是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观性貌观察手段，扫描电镜的优点是，①有较高的放大倍数，20-30万倍之间连续可调；②有很大的景深，视野大，成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构；③试样制备简单。
目前的扫描电镜都配有X射线能谱仪装置，这样可以同时进行显微组织性貌的观察和微区成分分析，因此它像透射电镜一样是当今十分有用的科学研究仪器。
扫描电子显微镜是由电子光学系统，信号收集处理、图象显示和记录系统，真空系统三个基本部分组成。
其中电子光学系统包括电子枪、电磁透镜、扫描线圈和样品室。
扫描电子显微镜中的各个电磁透镜不做成相透镜用，而是起到将电子束逐级缩小的聚光作用。
一般有三个聚光镜，前两个是强磁透镜，可把电子束缩小；第三个透镜是弱磁透镜，具有较长的焦距以便使样品和透镜之间留有一定的空间，装入各种信号接收器。
扫描电子显微镜中射到样品上的电子束直径越小，就相当于成相单元的尺寸越小，相应的放大倍数就越高。
扫描线圈的作用是使电子束偏转，并在样品表面做有规则的扫动。
电子束在样品上的扫描动作和显相管上的扫描动作保持严格同步，因为它们是由同一个扫描发生器控制的。
电子束在样品表面有两种扫描方式，进行形貌分析时都采用光栅扫描方式，当电子束进入上偏转线圈时，方向发生转折，随后又有下偏转线圈使它的方向发生第二次转折。
发生二次偏转的电子束通过末级透镜的光心射到样品表面。
在电子束偏转的同时还带用逐行扫描的动作，电子束在上下偏转线圈的作用下，在样品表面扫描出方形区域，相应地在样品上也画出一帧比例图像。
样品上各点受到电子束轰击时发出的信号可由信号探测器收集，并通过显示系统在显像管荧光屏上按强度描绘出来。
扫描电镜的结构原理及图像衬度观察.
实验四扫描电镜的结构原理及图像衬度观察一实验目的1 结合扫描电镜实物，介绍其基本结构和工作原理，加深对扫描电镜结构及原理的了解。
2选用合适的样品，通过对表面形貌衬度和原子序数衬度的观察，了解扫描电镜图像衬度原理及其应用。
3 利用二次电子像对断口形貌进行观察。
二实验原理1 扫描电镜基本结构和工作原理扫描电子显微镜利用细聚电子束在样品表面逐点扫描，与样品相互作用产生各种物理信号．这些信号经检测器接收、放大并转换成调制信号．最后在荧光屏上显示反映样品表面各种特征的图像。
扫描电镜具有景深大、图像大体感强、放大倍数范围大连续可调、分辨率高、样品室空间大且样品制备简单等特点，是进行样品表面研究的有效分析工具。
图4-1为扫描电镜结构原理方框图。
扫描电镜所需的加速电压比透射电镜要低得多，一般约在1—30kV、实验时可根据被分析样品的性质适当地选择，最常用的加速电压约在20kV左右。
扫描电镜的图像放大倍数在一定范围内，（几十倍到几十万倍)可以实现连续调整，放大倍数等于荧光屏上显示的图像横向长度与电子束在样品上横向扫描的实际长度之比。
扫描电镜镜的光光学系统与透射电镜有所不同，其作用仅仅是为了提供扫描电子束．作为使样品产生各种物理信号的激发源。
扫描电镜最常使用的是二电子信号和背散射电子信号，前者用于显示表面形貌衬度，后者用于显示原子序数衬度。
图4-1 扫描电镜结构原理方框图扫描电镜的基本结构可分为六大部分，电子光学系统、扫描系统、信号检测放大系统、图像显示和记录系统、真空系统和电源及控制系统。
这一部分的实验内容可参照教材（材料分析方法），并结合实验室现有的扫描电镜进行，在此不作详细介绍。
主要介绍两种扫描电镜Quanta环境扫描电子显微镜和场发射扫描电镜。
2表面形貌衬度原理及应用二次电子信号主要用于分析样品的表面形貌。
二次电子只能从样品表面层5—10nm 深度范围内被入射电子束激发出来，大于10nm时，虽然入射电子也能使核外电子脱离原子而变成自由电子，但因其能量较低以及平均自由程较短，不能逸出样品表面，最终只能被样品吸收。
扫描电子显微镜(SEM)简介
完成观察后，关闭扫描电子显微镜主机和计 算机，清理样品台，保持仪器整洁。
注意事项
样品求
确保样品无金属屑、尘埃等杂质，以 免损坏镜体或影响成像质量。
避免过载
避免长时间连续使用仪器，以免造成 仪器过载。
保持清洁
定期清洁扫描电子显微镜的镜头和样 品台，以保持成像清晰。
操作人员要求
操作人员需经过专业培训，了解仪器 原理和操作方法，避免误操作导致仪 器损坏或人员伤害。
操作方式
有些SEM需要手动操作，而有 些型号则具有自动扫描和调整 功能。
适用领域
不同型号的SEM适用于不同的领 域，如材料科学、生物学等，选
择时应考虑实际应用需求。
04
SEM的操作与注意事项
操作步骤
01
02
03
开机与预热
首先打开电源，启动计算 机，并打开扫描电子显微 镜主机。预热约30分钟， 确保仪器稳定。
场发射电子源利用强电场作用下的金属尖端产生电子，具有高亮度、低束流的优点， 但需要保持清洁和稳定的尖端环境。
聚光镜
聚光镜是扫描电子显微镜中的重 要组成部分，它的作用是将电子 束汇聚成细束，并传递到样品表
面。
聚光镜通常由两级组成，第一级 聚光镜将电子束汇聚成较大直径 的束流，第二级聚光镜进一步缩
小束流直径，提高成像质量。
生态研究
环境SEM技术可以应用于生态研究中， 例如观察生物膜、土壤结构等，为环 境保护和治理提供有力支持。
THANKS
感谢观看
样品放置
将样品放置在样品台上， 确保样品稳定且无遮挡物。
调整工作距离
根据样品特性，调整工作 距离（WD）至适当位置， 以确保最佳成像效果。
操作步骤
实验十一 扫描电子显微镜结构、成像原理与显微组织观察---实验样品待定需要补充内容
实验十一、扫描电子显微镜(SEM)结构、成像原理与显微组织观察一、实验目的（1）了解扫描电子显微镜的结构和基本原理（2）通过实际分析, 明确扫描电子显微镜的用途注：扫描电子显微镜：Scanning Electron Microscope, SEM二、SEM 结构 三、SEM 成像原理利用细聚焦高能电子束在试样表面逐点扫描而激发出各种物理信息, 通过对这些信息的检测接收、放大并转换成调制信号, 最后在阴极射线管荧光屏上显示反映样品表面各种特征的图像。
（具体细节见ppt ）四、SEM 的图像衬度观察仪器: 日立S-3400N SEM1.样品制备SEM 一个突出的特点就是对样品的适应性大而且样品制备方法简单。
所有的固态样品如块状、粉末、金属、非金属、有机以及无机的都可以观察。
尤其是对于无污染的金属断口样品不需进行任何处理就可直接进行观察。
SEM 对样品的要求主要有以下几点:（1）适当的大小（2）良好的导电性: 实际上是要求样品表面（所观察到的面）与样品台之间要导电。
对于导电性良好的金属样品, 只要尺寸大小合适、用导电胶或导电胶带固定在铝或铜的样品电子枪样品仓物镜可动光阑轨迹球旋钮板架上送入电镜样品室便可直接观察。
对不导电或导电性差的无机非金属材料、高分子材料等样品, 所要观察的表面必须进行喷镀导电层处理, 镀膜厚度控制在5~10nm为宜。
（3）无论是哪种试样, 其观察表面要真实, 避免磕碰、擦伤造成的假象, 要干净、干燥。
2.表面形貌衬度观察表面形貌衬度是利用对样品表面形貌变化敏感的物理信号作为调制信号得到的一种图像衬度。
用于二次电子信号来自于样品表面层5～10nm深度范围, 它的强度与原子序数没有明确的关系, 而仅对微区刻画相对于入射电子束的位向十分敏感, 同时二次电子像的分辨率较高, 一般约在3～6nm（目前可达到的最佳分辨率为1nm）,所以适合于显示表面形貌衬度。
二次电子像是扫描电镜应用最广的一种方式, 尤其在材料科学研究领域, 二次电子像的表面形貌衬度在断口分析方面显示了突出的优越性。
扫描电子显微镜操作流程
扫描电子显微镜操作流程扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，SEM）是一种常用的显微镜，用于观察微观尺度下的表面形貌和组织结构。
本文将介绍扫描电子显微镜的操作流程，帮助您更好地使用该仪器。
一、准备工作在进行扫描电子显微镜操作之前，需要做一些准备工作：1. 查看设备状态：确保扫描电子显微镜处于正常工作状态。
2. 清洁样品：将待观察的样品进行适当的清洁处理，以去除表面的杂质和污染物。
3. 固定样品：将样品放置在适当的样品架上，并使用夹具或者导电胶带等方式固定好。
二、样品装载1. 打开样品室：打开扫描电子显微镜的样品室门，确保样品室内的环境与外界隔离。
2. 放置样品：将准备好的样品小心地放置在样品架上，并确保样品与检测器件之间的距离适当。
3. 关闭样品室：关闭样品室门，并确保密封良好，避免样品室内空气进入。
三、真空抽气由于扫描电子显微镜需要在真空环境下运行，因此需要进行真空抽气：1. 打开真空阀门：打开真空阀门，开始抽气。
2. 监测真空度：通过监测仪器，观察真空度的变化，待真空度达到设定要求后进行下一步操作。
3. 关闭真空阀门：当真空度稳定后，关闭真空阀门，保持真空状态。
四、电子束调节1. 打开激光：打开光源或电子束发射器。
2. 对焦：通过调节电子束的对焦控制，使得电子束聚焦在样品表面上。
3. 调节亮度和对比度：根据实际需求，调节电子束的亮度和对比度，以获得清晰的显微镜图像。
五、影像获取1. 扫描区域选择：根据需要选择要扫描的区域，调整样品台的位置。
2. 开始扫描：按下扫描按钮，开始扫描电子显微镜。
3. 图像观察：通过显微镜的显示屏或者计算机上的图像软件，观察并记录扫描获得的图像。
4. 图像保存：根据需要，将扫描得到的图像保存到计算机或其他存储设备中。
六、仪器关闭1. 关闭激光：关闭光源或电子束发射器。
2. 关闭扫描电子显微镜：按下关闭按钮，将扫描电子显微镜关闭。
3. 停止真空抽气：打开真空阀门，停止真空抽气。
水的扫描电子显微镜观察实验
通过检测这些电子信号来获 掌握扫描电子显微镜的使用
取样品表面的形貌和成分信
方法。
息。
实验步骤：准备样品、调整 仪器参数、进行扫描、获取
图像、分析图像。
实验结果：通过观察水的扫 描电子显微镜图像，了解扫 描电子显微镜的工作原理， 掌握扫描电子显微镜的使用
方法。
电子束激发样 品表面产生二 次电子
二次电子在电 磁场作用下聚 焦成像
表面张力的测 量方法：使用 扫描电子显微 镜观察液体表 面
表面张力的影 响因素：温度、 压力、液体性 质等
表面张力的应 用：在工业、 生物、医学等 领域有广泛应 用
0
0
0
0
1
2
3
4
实验观察到了水的微观结构， 揭示了水分子的排列方式。
01
通过对比不同条件下的水样本， 发现水质对微观结构有显著影 响。
3
4
扫描电子显微镜分辨率和放 大倍数的限制：未来可考虑 使用更先进的设备或技术以 提高分辨率。
样品制备过程中可能引入的 污染和假象：为解决此问题， 建议优化制备流程，减少外 界干扰。
实验操作过程中的误差和不 确定性：建议加强实验人员 的培训，提高操作的准确性
和稳定性。
实验结果解释和数据分析的 局限性：建议结合其他实验 方法和理论，对实验结果进
实验目的：了解水的表面张 力
实验步骤：准备实验材料、 进行实验操作、观察实验现
象、分析实验结果
实验结果：水的表面张力对 水的性质和功能有重要影响
添加 标题
添加 标题
添加 标题
添加 标题
扫描电子显微镜的工作原理： 实验目的：通过观察水的扫
利用电子束扫描样品表面， 描电子显微镜图像，了解扫
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
掃描式電子顯微鏡觀察為觀察觀音一號井與麓山帶地層中碎屑性和自生性黏土礦物之分佈與生長，以及隨埋藏深度增加，自生性黏土礦物(如:混層伊萊石膨潤石)之元素組成之比例有無改變，本研究使用中央大學地球物理研究所JSM-7000F熱場發射掃描式電子顯微鏡(Thermal Field Emission Scanning Electron Microscope, TFE-SEM)，用以觀察碎屑性和自生性礦物之分佈與生長情形。
SEM的操作條件為加速電壓15 kV、真空室壓力達2.8 × 10-4 Pa、工作距離10 mm。
一般掃描式電子顯微鏡偵測主要為偵測二次電子(Secondary Electron Image, SEI)和背向散射電子(Backscattered Electron Image, BEI)成像，由於其產生電子之行為不同，所產生之影像分別為樣本之表面形貌和原子序對比(Goldstein et al., 2003)。
平均原子序較高之區域，散射之背向電子訊號較強，呈現之影像較亮。
本研究以背向散射電子偵測為主要觀察工具。
由於黏土礦物之主要元素成份以原子序較低的矽、鋁氧化物和其他少量金屬鐵、鎂、鈣、鈉、鉀等，因此在背向散射電子影像中，黏土礦物多分佈在深暗色區域。
另外，使用加裝於SEM之元素能量分析儀(Energy Dispersion Spectrometer, EDS)，可透過搜集激發電子束產生的X光進行礦物化學組成之定性和半定量分析。
EDS操作環境為電子加速電壓15 kV、放大倍率為2000倍以及接收100秒X光光譜時間。
使用INCA 軟體(Revision 4.09)，鈦元素光譜校準，搜集測量結果之各氧化物重量百分比，混層伊萊石/膨潤石黏土礦物的化學式以22顆氧原子，計算化學式中的陽離子數，部分鋁離子納入四面體網格計算，即矽和鋁離子總和為8；剩餘鋁離子和鐵、鈦、鎂和鈉則被歸為八面體網格計算(Klein, 2002)。
拋光薄片製作為觀察樣本中黏土礦物之外型及元素組成，本文除使用薄片外，另將部份觀音一號井和麓山帶樣本製備成拋光薄片，用於掃描式電子顯微鏡觀察。
製作過程如下：1. 切片使用鋸片機將樣本沿垂直層面方向切開，岩石切片成直徑約2.5公分、厚約1公分，恰可放入灌膠模具中。
2. 灌膠將切片之樣本放入模具後，小心倒入膠體。
膠體使用Epoxy (EpoFix Resin, Struers)和硬化劑(EpoFix Harderner, Struers)，以15比1混合而成。
待膠體完全乾燥後取出。
3. 初磨本研究之顯微礦物分析著重於觀察黏土礦物之產狀，因此研磨所使用之潤滑劑以油取代水，藉此降低黏土礦物之損耗。
先以250 mesh 金剛砂將覆蓋在樣本表面之薄層膠體磨除，接著依序以400、600 和1000 mesh之金剛砂將樣本表面磨平。
初磨工作皆於平坦的玻璃板上完成，更改粒徑研磨前先以99.5 %之丙酮將樣本震盪清洗乾淨。
4. 拋光將少量鑽石膏(依序為6 μm、1 μm和0.25 μm)和少量拋光油均勻塗抹於拋光機之拋光布上，由粒徑大至小依序拋光，更改鑽石膏的粒徑前，亦使用99.5 %之丙酮將樣本震盪清洗乾淨。
待拋光至樣本表層以及膠體皆發亮的程度，透過反射式顯微鏡觀察樣本表面，若表面非平滑整齊，則須持續拋光至平整為止。
將拋光完成的拋光薄片蒸鍍碳膜，即完成掃描式電子顯微鏡的試片製作。
分析結果(礦物名稱縮寫參照表3.3)(1) 黏土礦物由於長石質地軟、劈理構造發達，導致其化學穩定性較低。
長石之不穩定造成其具有易蝕變的特性。
在成岩作用中，各類長石的化學蝕變常與黏土礦物生成有關，例如混層伊萊石/膨潤石(圖3.9)、高嶺石(圖3.10)與綠泥石的形成等。
蝕變過程中，長石的邊緣溶蝕，提供部分鉀和鋁離子為黏土礦物吸收。
(2) 碳酸鹽膠結物本研究樣本中的鐵白雲石分佈常與黏土礦物一同出現(圖3.11、圖3.12)。
由礦物分佈與EDS分析結果推測，原為白雲石充填處遭侵蝕，侵蝕後出現孔洞，地層水進入孔洞後，帶入鐵、鎂、矽等離子，沉澱出自生性黏土礦物(以混層伊萊石/膨潤石為主)。
當混層伊萊石/膨潤石轉換成為有序混層礦物時，會將膨潤石中大部分的鎂、鐵離子排出，提供鐵白雲石生長之元素(Boles, 1978; Boles and Franks, 1979; McHargue and Price, 1982; Hendry et al., 2000)，造成白雲石與黏土礦物接觸帶常見有鐵白雲石生成。
(3) 其他成岩礦物於麓山帶所有樣本中，常見黃鐵礦顆粒(圖3.13至圖3.17)，黃鐵礦以蔓生之莓狀體、規則和不規則結晶之集合體(圖3.13、圖3.14)和他形至半自形之黃鐵礦晶粒(圖3.15)分佈，另有黃鐵礦規則和不規則集合體填充於化石殼(碳酸鈣)內(圖3.16)，黃鐵礦僅為成岩作用的附屬產物(Tucker, 2001)。
(4) 重礦物於早期中新世之大寮層樣本中，有移置鋯石(圖3.17、圖3.18)、鈦鐵礦(圖3.19)和金紅石(圖3.20)成分，上述礦物皆指示出中新世早期之地層具有火成岩質之碎屑性沉積物來源(Jensen and Bateman, 1981; Tucker, 2001)。
(5) 漸變的化學組成(混層伊萊石/膨潤石)黏土礦物為基質之主要成份，自生性伊萊石/膨潤石混層礦物(圖3.21、圖3.22)、碎屑及自生性綠泥石(圖3.23、圖3.24)與自生性高嶺石(圖3.25、3.26) 充填於孔隙中。
受埋藏深度變化而影響，成岩作用中膨潤石和伊萊石轉換過程主要為吸收鋁離子和鉀離子為層間物，同時釋放部分矽和鐵離子。
以化學反應式表示之(Boles and Franks, 1979; Curtis, 1985; Lynch, 1997; Bjørlykke, 1998; Gier et al., 2008):Smectite + Al2+ + K+→Illite + Si4+ + Fe2+ (3)由反應式(3)可知，當地層埋藏深度增加、樣本中混層伊萊石/膨潤石的伊萊石比例增高時，混層黏土中鋁、鉀離子含量會較淺部含量高；相對地矽和鐵離子含量則變低(Boles, 1978; Curtis, 1985)。
本研究使用部份麓山帶樣本進行元素能量分析，亦得到相似的趨勢。
表3.4為麓山帶樣本中，混層伊萊石/膨潤石之化學元素組成(平均值)資料。
由礦物顯微分析可見，樣本中具有自生性混層伊萊石/膨潤石黏土礦物，於孔隙中生長。
且此自生性混層黏土礦物常由長石類礦物蝕變而來。
另外，由自生性混層伊萊石/膨潤石之化學元素組成可知，隨埋藏深度增加，矽、鐵離子之比例明顯減少；鋁、鉀離子則有些微增加之現象。
此二結果乃由於混層伊萊石/膨潤石由無序轉換為有序混層礦物之過程中，會將大部分層間鐵離子釋出所造成(Curtis, 1985; Meunier, 2005)。
深部樣本內之碎屑伊萊石邊緣有置換為混層伊萊石/膨潤石之現象(圖3.28)，不似淺部之碎屑伊萊石完整、邊緣利落(圖3.29)。
此結果可解釋深部之少數樣本其伊萊石結晶度較其他樣本低，如石底層、大寮層及木山層(伊萊石結晶度為0.29至0.44 。
2θ)。
深部樣本常見鐵白雲石生成於混層伊萊石/膨潤石及白雲石之交界，此現象出現於無序轉有序混層黏土礦物之後(Boles and Franks, 1978)。
麓山帶樣本有序混層黏土礦物之出現深度約為4000公尺，而鐵白雲石化特徵出現在4000公尺以下之深度(木山層樣本中最為顯著)，此結果似也頗為合理。
表3.1、礦物英文縮寫(Whitney and Evans, 2010)、全名與化學式(Severin,符號英文全名中文名稱化學式Ab Albite 鈉長石NaAlSi3O8Ank Ankerite 鐵白雲石Ca(Mg,Fe+2,Mn)(CO3)2Cal Calcite 方解石CaCO3Chl Chlorite 綠泥石(Mg,Al,Fe)12(Si,Al)8O20(OH)16Dol Dolomite 白雲石CaMg(CO3)2Fsp Feldspar 長石(K,Na)(AlSi3O8)I/S Illite/smectite 混層伊萊石/膨潤石Ilm Ilmenite 鈦鐵礦FeTiO3Ilt Illite 伊萊石K1.5Al4Si6.5Al1.5O20(OH)4Kln Kaolinite 高嶺石Al4Si4O10(OH)8Lm 變質岩岩屑Mc Microcline 微斜長石(K,Na)AlSi3O8Mt Muscovite 白雲母K2Al4Si6Al2O20(OH,F)4Or Orthoclase 正長石(K,Na)AlSi3O8Pl Plagioclase 斜長石(Na,Ca)Al2Si2O8Py Pyrite 黃鐵礦FeS2Qz Quartz 石英SiO2Qp Quartz 多晶質石英SiO2Rt Rutile 金紅石TiO2Ser Sericite 絹雲母K0.5-1(Al,Fe,Mg)2(SiAl)4O10(OH)2．nH2O Zrn Zircon 鋯石ZrSiO表3.2、麓山帶打鹿頁岩至木山層砂岩之混層伊萊石/膨潤石化學元素組成(依據22個氧離子計算所得之陽離子數計算)。
wt%TsH01SS 3674 mTsH07SS 3745 mTsH09SS 4040TsH12SS 4208 mTsH34SS 5163SiO248.83 48.72 50.85 50.52 50.62 Al2O318.45 19.07 20.99 25.85 30.81 TiO2- - - - -Cr2O3- - - - -Fe2O39.91 7.87 1.27 2.24 0.97 MnO - - - - - MgO 4.09 2.60 1.43 2.46 1.37 CaO - 0.99 - - -Na2O 0.09 - - - 0.18 K2O 4.02 4.58 6.73 7.63 8.75 Total 85.38 83.83 81.27 88.70 92.69 Numbers of ions on the basis of 22OSi 7.151 7.247 7.627 7.043 6.766 (4)Al 0.849 0.753 0.373 0.957 1.234 Σtetrahedral 8.000 8.000 8.000 8.000 8.000 (6)Al 2.337 2.591 3.339 3.290 3.620 Ti - - - - -Cr - - - - -Fe3+ 1.093 0.880 0.143 0.235 0.097 Mn2+- - - - -Mg 0.892 0.577 0.319 0.511 0.272 Σoctahedral 4.322 4.048 3.801 4.037 3.989 Ca - 0.158 - - -Na 0.025 - - - 0.046 K 0.751 0.870 1.288 1.357 1.492 ΣInterlayer 0.776 1.028 1.288 1.357 1.538 Total 13.098 13.076 13.089 13.394 13.528 Total Fe as Fe2O3圖3.1、湊合剖面石底層(TsH-18-SS)樣本(中新世早期)之背向散射電子影像。