Dottorato di Ricerca in Scienze della Terra (XVI ciclo)

CAPITOLO 3
Indagine mineralogica al microscopio elettronico a scansione (SEM)
La maggior parte delle sezioni sottili delle sieniti oggetto di studio sono state sottoposte ad
uno studio di dettaglio al microscopio elettronico a scansione in elettroni secondari e
retrodiffusi, con annessa microanalisi qualitativa, che ha permesso l’identificazione di 32 fasi
mineralogiche accessorie e gruppi di minerali a REE e HFSE.
3.1 - Metodologie analitiche
L’indagine mineralogica e le analisi qualitative dei minerali contenenti REE e HFSE sono
state ottenute utilizzando un Microscopio Elettronico a Scansione (SEM) Philips 515
corredato di un sistema di Microanalisi a Dispersione di Energia EDAX PV9900 presso il
Centro di Analisi Strutturali Avanzate (C.A.S.A) dell’Università di Urbino, ed un Philips
XL30-super UTW del Laboratorio Interdipartimentale di Microscopia Elettronica
dell’Università di Roma Tre.
Durante il funzionamento del SEM un filo di tungsteno eccitato elettricamente emette un
fascio di elettroni che viene scansionato su un’area rettangolare del campione. Gli elettroni
emessi dal campione vengono raccolti da un detector e il segnale viene mostrato in uno
schermo. Con l’uso del SEM c’è la possibilità di ottenere sia immagini in elettroni secondari
(Secondary Electrons; SE) che in elettroni retrodiffusi (Back-Scattered Electrons; BSE).
Infatti, il campione colpito dal fascio elettronico emette due tipi di elettroni. Quelli secondari
vengono emessi dalle porzioni superficiali del minerale, hanno un’energa di alcuni eV e
vengono utilizzati per ottenere immagini tridimensionali. Tale tecnica non è molto utile per il
riconoscimento dei minerali in quanto riporta la morfologia ma non la composizione dei
cristalli. La Fig. 3.1 mostra l’immagine in elettroni secondari di cristalli divergenti variolitici
di egirina nel clasto nefelinsienitico TE5 (Tenerife). Gli elettroni emessi dal filamento che
entrano nella struttura del minerale con traiettorie rettiline, vengono deviati per l’interazione
con il nucleo degli atomi costituenti il materiale in esame. L’energia (migliaia di eV) degli
elettroni riemessi per retrodiffusione, viene convertita in intensità luminosa ed è direttamente
proporzionale al peso atomico medio del minerale in esame. Per tali motivi l’analisi degli
elettroni retrodiffusi risulta particolarmente utile per rilevare variazioni composizionali (i.e.
minerali a composizioni differenti) all’interno dell’area di indagine.
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