地質樣品內元素分布和礦物組成可提供瞭解地質結構作用的關鍵資訊，而此資訊可應用於地質研究以及自然資源開採與探堪等多種領域。
薄切片定期研究以偏光岩石顯微鏡或電子顯微鏡搭配能量散佈 X 光譜（SEM-EDS）進行，是地質工作的標準工具。SEM 分析樣品通常須覆上傳導性物質，並在高度真空中測量，SEM 可解析出樣品內奈米級的組成差異。
微 X 光螢光（Micro X-ray fluorescence, Micro-XRF）分析以聚焦的 X 光直接激發樣品，並結合多毛細透鏡的微米量級空間解像力以及 XRF 的微量元素敏感度（大多數元素的最低偵測濃度為數十至數百 ppm），無須額外的樣品製備工作，可在不到一小時內掃描數個薄切片即進行快速數據截取和評估。
樣品
薄切片為岩石、礦物、土壤、骨骼、甚至是金屬的薄樣品切片。樣品放在玻片上磨至成為約 30 μm 厚的樣品，其標準尺寸為 28 x 46 mm²。Bruker M4 TORNADO 一次可放置 18 件薄切片進行一次性作業。
圖1. 為樣品放置範例之一，測量區域大小共166 x 140 mm²。
儀器
測量工作以 Bruker M4 TORNADO 進行。本 Micro-XRF 譜採用聚焦 X 光束（束徑 <20 μm），可誘發樣品產生螢光，而該訊號係以能量散佈偵測器分析。M4 TORNADO 結合高空間解析度、快速數據處理，以及高速機動式樣品定位 XYZ-平台。
元素分佈
圖2顯示圖1薄切片內的主要組成分佈。該數據以最佳速度／解析度的作業取得（總測量時間 5.2 小時，每一樣品費時 17 分鐘），其解析度足以為每一薄切片判定主要礦物特性，並詳加辨識特定分析區域。
圖2. 薄切片內的主要組成分佈
圖3. 大型掃描所截取數據之比較
圖3為大型掃描所截取數據之比較。若將階距降至原先的 ¼，則像速數量會成為原先的 16 倍，而該圖片指出在高解析掃描中採用較小階距時，解析度獲得的增益效果。元素分佈數據可在此一致數據組內評估，或可將每一樣品的資訊「分離」出來，各自儲存為一個檔案（圖4）。
圖4.
除了短時間內進行切片的數位化，並為每一像速儲存全光譜數據，M4 TORNADO 軟體還提供許多資料截取選項。
物件（Objects）工具可於元素分佈中提供特定區域的詳細分析（HyperMap）
圖5顯示物件工具以及在 HyperMap 須注意區域上標記的點、線、方形、圓圈以及不規則狀區域。
這些物件可協助計算所測得 HyperMap 已定義區域的整體圖譜，並可用於辨識所存在的礦物相。圖6顯示圖5樣品所判定之鈦鐵礦、石榴石與石英相整體圖譜。
圖6.
在所測得 HyperMap 繪出一直線，即可顯示對應元素之強度。為降低統計學效應，可沿垂直該直線的方向加起像素值，將該直線拓寬。
圖7列出圖5 HyperMap 中直線所截取數據。每一元素均按其最大強度常態化，顯示一礦物內主要與次要礦物（鐵石榴石與鉻、錳之間）的關係。
圖7.
相位分析
相位係以尋找數據組內類似光譜區域作為判定依據，藉此認定明確化學相位的相對比值。
圖8. 顯示圖5片麻岩樣品所見礦物相
總結
M4 TORNADO 為一款強力的 Micro-XRF 光譜，可供快速分析地質樣品，不僅可用於薄切片，也可用於散裝與粉末樣品。M4 TORNADO 可在岩石學上用於薄切片快速組成預先篩選，並在光學或電子顯微鏡試驗中將薄切片數位化。其掃描範圍甚大（最大 170 x 140 mm²），可在一次作業內對最多 18 件薄切片進行分析。
M4 TORNADO 軟體支援各種完整的資料呈現與評估。顯示化學圖譜以及選擇重點區域等功能可供進行先進的 HyperMap 數據後置處理：快速鑑定元素與礦物相、定量分析以及尋找微量元素。
