三、地质和矿物学中的应用
矿物是指具有明确的成分和晶体结构的结晶相。早期矿物成分的数据使用物理分离和化学方法取得的。由于分离不完善，以及交叉生长细小相的影响，常常得出错误的结果。利用探针分析和扫描图像观察，对矿物学研究有突出的作用，它能用电子图像的成分对比度和特征x射线图像分布，观察矿物中的元素分布及相区组成，引导探针进行定点定区分析，测定矿物中微区组成的准确成分。近年来在矿物学研究中发挥了以下显著作用。
1. 矿物样品相区及组成的快速检查
抛光的矿物薄片上，其组成相的样品电流差异可展现各相的分布。照片的样品电流图像反映了玄武岩矿样的组成相数及相间的区别。由于入射电子背散射系数η
随原子序数Z单调上升，并与样品电流I互补，因此样品电流图像中，平均Z最低的相区最亮，平均Z最高的相区最暗。图中灰度有明显差别的四个相区组成成分有明显差别。矿物学工作者通常是知道玄武岩基本组成的。因而能快速判断出图像中亮区A是有用矿物，灰白色区B为辉石，淡黑色区C是斜长石，深黑区D是蚀变矿物。利用配置的X射线光谱和能谱，能更精确的检查出玄武岩的全部特征。稍经训练的矿物学工作者利用扫描电子图像在几分钟内就能确定出矿物样品的相数、微结构特征以及原生的标志。
2.疑难矿物的鉴定和新矿物的发现
例如麦基诺矿，通常以细小集合体出现，有明显的非均值特征。长期将它误认为墨铜矿。经电子探针分析发现它是含有少量Co、Ni和微量Cu的铁硫化物。
近年来铂族矿物，绝大部分都是用电子探针分析发现的。以前认为南非铂族矿床中铂族矿物只呈金属产出。通过探针分析发现，岩石中有PtAs2、
PtSb2、 Pt(Sb、 Bi)、 Pd3Sb、
Pd3CuSb和Pd(Sb、Bi)等含量极小的矿物。随后国外又发现了许多铂族矿床的新类型。中国科学院地球化学研究所用电子探针也发现了Pd(Te1.165Bi0.866)2.031及砷铂矿等。
3.矿物固溶体系列研究
矿物固溶体成分具有不确定量，用光学显微镜观察不可能直接得到固溶体各相的化学成分,采用探针分析既方便又准确。
Ratamani和Prewit分析了加拿大安大略区Frood矿山和芬兰Quakumpu矿砂出产的镍黄铁矿，发现这是富镍和富钴的镍黄铁矿固溶体。并得出他们的化学式分别为Fe3.97Ni4.84C0.007和Fe1.63Ni1.82Co5.60S8.
任英忱、邓禹任用电子探针分析研究了PdS-PtS矿物系列，认为他们在结构上是两类。一类是硫铂矿，另一类是硫铂钯矿。两类中间是不连续的，而且每类本身又是类质同相连续系列。
4. 矿物中微量元素与包体的研究
这种研究对探讨矿床成因，矿化与围岩的关系以及成矿物理化学条件都有重要意义。微量元素在矿物中往往以微区聚集状态存在，这种聚集也可能存在于包体之中。包体形成的微观结构可籍扫描电镜图像检查，又可利用探针分析手段，不用分离，直接从样品的包体微区中检测出微量元素。因此对包体研究有重要作用。
中国科学院地球化学研究所曾对某铁矿区的围岩、侵入体和矿体中磁铁矿所含Mn、 Cr、 Co、 Ni 和Zn等微量元素作了分析，结果对研究该矿成因提供了参考。
对矿物中微小包体的分析还可用于矿物标型特征的研究。ЛOCEBA等用探针研究了苏联几个矿区的各种含钨锡和稀有金属花岗岩中的锆石。发现含锡花岗岩中的锆石内也含有锡石包体。富含氟的岩浆岩锆石中，则含有细小的氟矿物及极微量呈类质同相的Sn、Nb、
W、 Y、Ce、 La而富含稀土元素的岩浆岩，其锆石中可看到含褐帘石的小包体。显然，锆石中的不同包体反映了花岗岩的地球化学特征。
5. 矿物化学式的审定
6.电子束轰击下矿物发光特性的研究
电子束轰击下许多矿物会发射阴极荧光，这种光既可通过光学显微镜目视观察，也可通过单色仪、光电倍增管将发射光谱记录下来。观察记录的同时，还可进行探针分析，从而把发光效应与矿物微区成分联系起来。研究表明，矿物阴极荧光的颜色和强度与矿物种类、所含微量元素和晶体缺陷有关。所以探针操作者常常可以通过发光特性迅速的区分矿物，并观察其特征。例如应用阴极荧光技术，能将颜料中的铊钴矿和金红石区分开来，也能用来研究冰碛沙石和沉积物中表皮下微细裂纹的位置。通常辉石发红光或蓝光，石英发橙光，方解石发橙红光等。
Knisely等人用样品发光来测定痕量元素的含量，该含量常大大低于一般电子探针的探测极限。例如，在La2O2和Y2O3中，利用阴极荧光发光光谱分析，稀土元素的检测极限量可低到50PPb。
通过矿物发光现象的研究，还可帮助了解矿物生成的环境，对比矿床成因的类型。
7.石油地质中的应用
扫描电镜对大的古生物以及岩石中生物碎屑的细微结构和微古生物如孢粉、藻类超微结构的认识提供了新的手段。从对古生物的大量观测中还可发现许多超微化石，这为地层对比及确定地层年代方面给微古生物学提供了新资料。
地史中，沉积环境的特征往往保留在矿物颗粒表面上。扫描电镜是研究矿物颗粒表面特征最有效的工具之一。因此通过扫描电镜的观测结合所配能谱进行分析，可帮助我们认识沉积相、沉积环境的特征。例如，通过海绿石的观测，可以弄清第三系海绿石和震旦系海绿石在形状和成分上的差异，从而推断出海绿石的来源。再与其他相特征一起综合分析，则可推断出沉积环境及沉积相的特征。
另外，扫描电镜在研究储集层微孔隙，改进地层评价方面也有很重要的作用。储集层岩石可分为碎屑岩与碳酸盐岩两大类。这两类储集岩中的微孔隙在石油的运移及储集中起着很大的作用。他们的发育与连通往往是碳酸盐岩及碎屑岩成为很好的储油层。微孔隙很小，大约在um上下，要在500~5000倍的高放大倍率下才能进行详细的观察。这方面的具体应用例子如：用扫描电镜研究国内某油井奥陶系油砂，查明了他们是由粗粉晶灰岩及粒屑灰岩组成。粒屑内晶间隙发育与泥晶方解石之间，尺寸1~2um，互相连通。晶洞发育在粗粉晶灰岩中，尺寸大于100u，可以看出系晶间隙扩大所形成，且与晶间隙连通。裂缝发育，多数为构造缝，宽2um，并且平直又相互连通，与晶间隙也相通。通过观察得到以下结论：此油砂所在层为孔隙发育，各类晶间隙本身及相互间均连通，晶洞与晶间隙连通，裂缝切割岩石并沟通了晶间隙，因而使其具备了良好的储集性能。后来该井成为日产千吨以上的高产井，证实观测结论是正确的。
四、月岩研究
自1968年阿波罗-11登月以来，世界各国100多个研究机构对月岩同位素年龄、物质
成分、表面形态及物理性质等开展了广泛研究。这对了解月岩、月壤成因及其形成的物理化学条件，推导月球早期的形成及演化，探索地球和太阳系起源，形成以及演化的历史，有重要的理论意义和科学价值。
李文钟、王道德等人对阿波罗-17月岩用配置了x射线能谱的扫描电镜进行了下述系统研究。
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