在岩石矿物的鉴定与结构研究等方面,双目显微镜、偏光显微镜、干涉显微镜等仍是快速初步鉴定,进行宏观描述以至研究显微构造的基本工具。由电视摄像机、微型计算机等组成的全自动图像分析仪,是对岩矿薄片或光片图像几何要素进行定量测定的工具。它可以提供如沉积物的粒度、形态、基质和孔隙度等方面的数据,还可对岩石的矿物组成作模式分析,以及研究卫星图片等。
X射线衍射仪是矿物晶体结构研究的主要仪器,能快速有效地鉴定矿物,或者为研究矿物形成的历史,提供变形和辐射损伤等信息。利用电子衍射成像的透射电子显微镜,能够对直径20纳米的微区进行形态、成分和结构等综合研究,分辨率达0.1纳米。另外,透视电子显微镜的应用,使对矿物晶体缺陷及其地质力学和地质构造意义的研究又深入了一步。
地质仪器 扫描电子显微镜景深大,能获得三维图像,二次电子图像分辨率小于10纳米,能用来对样品的形貌、成分、结晶学及其他性质进行观察和分析。样品不需专门制备,原始状况不会受到破坏。电子探针显微分析仪与扫描电子显微镜类似,但样品需制成薄片或光片,分辨率为1微米。主要用途是对矿物作定量化学分析,研究化学组成和微量元素含量的变化,对光片或薄片中的细小矿物作定位或就地鉴定,检出限约为100ppm。离子探针分析仪能提供无机地质样品的微量元素和同位素成分数据,检出限约为1ppm。激光探针能给出无机和有机地质样品和同位素组成信息,检出限为1~10ppm。原子探针能对样品中原子序数大于4的元素(用光谱)作不破坏样品的微量元素成分分析,检出限1~100ppm。同步加速器辐射分析,能补充质子探针不及的轻元素成分分析,检出限可低达几百个ppb。拉曼探针则是利用拉曼光谱鉴定矿物,作结构分析。 以近代固体物理为基础,通过研究矿物晶体的微观结构和精细结构来研究岩石、矿物的形成、特征物理性质的有核磁共振谱仪、电子顺磁共振谱仪、晶体场光谱仪和穆斯堡尔谱仪等设备。
根据岩石矿物的物理性质进行鉴定的仪器有差热分析仪和居里点测试仪等。前者根据差热反应曲线的峰谷点温度鉴定矿物,后者用于测试铁磁性矿物。为适应野外作业或小型实验室的需要,还出现了轻便仪器,包括手提式X-荧光分析仪、可携式发光矿物分析仪。此外,还有用于测定特定指示元素的测汞仪、测氡仪等,用于生物地球化学勘查的取样器,收集空中微尘的航空微迹系统等。
②用于研究地球构造的仪器。随着地质学和地质工作的发展,越来越多地涉及地球深部及掩盖地区(包括海底),必须使用地球物理勘探、地球化学勘查的方法和仪器取得必要的地质信息,使用遥感技术取得地表构造的大片直观影像和深部资料。
地球物理勘探仪器包括地震勘探仪器、磁法勘探仪器、重力勘探仪器、电法勘探仪器、核法勘探仪器、测井仪及物性研究等方面的仪器。 地震勘探仪器是记录地面振动的仪器。根据地震勘探仪器记录到的弹性波在地下的传播特性,可探明地质构造,区分地层,推断地球内部物理性质以及监测地震活动。地震勘探仪器分天然地震仪和人工地震仪两类。天然地震仪主要用于地震监测和地球物理研究。人工地震仪用于记录人工爆炸或其他可控震源激发的震波,在地震勘探和水文地质、工程地质等领域使用,以获得包括岩石类型等在内的区域和局部构造的详细资料。按照不同用途分为石油勘探地震仪、工程浅层地震仪,以及用在地震工程中的强震仪等。
磁法勘探仪器是测量磁场强度和磁性参数的仪器。根据磁测数据,可以划分岩性,发现和追踪断裂构造,研究基底构造,居里点深度界面以上磁性变化及其结构形态等。
重力勘探仪器是测定重力加速度的仪器。它以地下岩(矿)石密度差为依据,提供大地测量、地球物理及地质勘探和空间技术所需的重力资料。