基于氮赋存状态转变计算金刚石形成年龄的相关问题分析

研究表明,金刚石晶体中存在氮、硼、氢、氧等多达一百多种杂质元素,其中以氮、硼和氢元素含量最多,对其研究也相对较为全面透彻;事实上,人们正是利用金刚石晶格中氮、硼杂质的含量及其赋存状态,将金刚石划分为Ⅰa型、Ⅰ     

金刚石呈色机制的新观点

已知金刚石中能产生颜色的点缺陷(即色心)主要有氮、硼、空穴、填隙子以及各种形式的氮与空穴的复合体。随着各种现代微束与谱学分析技术以及量子化学计算的应用，对金刚石晶格中氮、硼以外的杂质—氢与过渡金属离子的赋存状态的研究，我们发现了新的致色点缺陷：成键氢，镍、钴离子，及其与氮的复合体，从而形成了氢致色与过渡金属离子致色的金刚石呈色机制的新观点。     

金刚石的微区显微红外光谱分析及其意义

金刚石的微区显微红外光谱分析表明：金刚石的形成是一个结晶物化条件变异，原始物质变换的复杂而又漫长的过程；杂质N、H等在其中的分布不均匀；同一晶体的中心部位其氮聚合态的转变时间与边缘相差约602Ma；金刚石中的成键氢以对应－CH3的C－H键形式存在要比对应于＞C＝CH2的C－H键形式存在更为广泛。利用红外光谱研究晶化固态物质必须强调定向及微区研究的意义。     

天然金刚石结构中氢的赋存状态

利用振动光谱（IR、RAMAM）研究金刚石结构中的含氢物相，发现金刚石结构中存在晶格氢和间隙氢两种。其中HF的存在为首次提出。同时不同的含氢物相在金刚石结构中的赋存状态不尽相同。     

金刚石中氮、氢杂质的不均匀性研究及意义

<正>金刚石以其独特的物理、化学性能及其科学意义受到全世界相关科学家的高度关注。杂质元素在极大程度上影响着金刚石的性能,至今,人们已经在金刚石晶体中发现有氮、氢、氧、硼等80多种杂质元素。其中,氮是金刚石中最丰富的杂质元素,氢次之。氮、氢两种杂质元素也是当     

金刚石中过渡金属的研究现状

为了揭示金刚石的合成机理与过渡金属杂质离子对金刚石物理性质的影响，国内外展开了对合成金刚石及天然金刚石中镍，钴和铁等过渡金属杂质的实验与理论研究，各种吸收与发光光谱法和电子顺磁共振，被用于金刚石中过渡金属离子赋存状态的研究中，结果表明镍、钴离子可以间隙形式或替代方式进入晶格。     

氢在金刚石结构中的自陷模型

氢在金刚石结构中是自陷的。可以稳定存在的自陷形式有成键氢、反键心氢、键心氢及四面体空隙氢四种模型，而且氢在其中的相对稳定程度依上述顺序渐次递减。     

金刚石中的氢及其在金刚石高温高压合成中的意义

氢在金刚石中往往以一定的化学态形式存在,不同类型的金刚石中氢会以不同的电荷状态进行迁移与扩散,也可以与其他杂质元素N、B、P等作用,形成(N,H)、(B,H)、(P,H)对;为高温高压合成金刚石的物质体系中引入氢,有利于提高高温高压合成金刚石的产量、粒度及品级,也将为模拟天然金刚石的形成与探讨地球深部的动力学过程提供科学线索。     

金刚石中氢的研究及其意义

含氢对于天然与高温高压合成金刚石体内而言是固有的，但是对CVD金刚石来说并非固有。氢可以稳定存在于晶格位、键心、反键心及四面体空隙等金刚石的结构属性中，也可以存在于显微流体包裹体中。即便是在 1473K下淬火，氢在金刚石中也并不发生迁移或扩散，表明氢在金刚石结构中是自陷的。金刚石中的氢的研究对于地幔矿物学及材料科学等均有重要理论意义和实际意义。     

金刚石呈色机制初探

金刚石按颜色一般可分为正常颜色系列和彩色金刚石系列。前者为无色到淡黄或褐色系列,色调越淡越佳,纯净无色的为上乘品［１］。彩色金刚石为具清晰、特征色调的金刚石,以淡蓝色、蓝色为上品,粉红色更珍贵,艳红色为最珍稀者。与无色金刚石相比,彩色金刚石的产量甚微。其产出原因主要是杂质和缺陷综合作用的结果［２］,如普遍认为氮是引起黄色,而硼则使钻石显蓝色。我们在研究中又发现氢是钻石中极其重要的第三种杂质,可能使钻石呈现灰色,也可能是几乎所有的钻石都带有或多或少的其他色调的原因（另文论述）。在地幔中形成的金刚石…     

红外光谱和拉曼光谱在热处理海蓝宝石鉴定中的应用

在适当的热处理条件下,黄绿色绿柱石能够转变为理想颜色的海蓝宝石。天然海蓝宝石与热处理海蓝宝石的价格差异较大,因此探索热处理海蓝宝石的诊断性鉴定特征就显得十分必要。对不同温度下热处理海蓝宝石进行傅里叶变换红外光谱和激光拉曼光谱的测试分析,结果发现,当热处理温度超过400℃后,随着加热温度的升高,在红外光谱中由[Fe2（OH）4]2＋伸缩振动gI起的3233cm叫处吸收谱峰明显减弱,直至消失。5268cm叫附近由水伸缩和弯曲振动}I起合频区的吸收带由尖峰变得宽缓;8700,6818cm叫两处水吸收峰的相对强度也随着加热温度升高而减弱。热处理海蓝宝石Si-0-Si伸缩振动产生的在682,3604cm叫处的拉曼光谱谱峰强度随着加热温度升高逐渐减弱,1070cm“处的拉曼峰强度明显降低。经700℃加热后,拉曼光谱基线明显向上方漂移。这些光谱特征变化对热处理海蓝宝石的鉴定有重要意义。     

Diamond in metasedimentary crustal rocks from Pohorje,Eastern Alps: a window to deep continental subduction

We report the first finding of diamond and moissanite in metasedimentary crustal rocks of Pohorje Mountains (Slovenia) in the Austroalpine ultrahigh‐pressure (UHP) metamorphic terrane of the Eastern Alps. Microscopic observations and Raman spectroscopy show that diamond occurs in situ as inclusions in garnet, being heterogeneously distributed. Under the optical microscope, diamond‐bearing inclusions are of cuboidal to rounded shape and of pinkish, yellow to brownish colour. The Raman spectra of the investigated diamond show a sharp, first order peak of sp³‐bonded carbon, in most cases centred between 1332 and 1330 cm^?1, with a full width at half maximum between 3 and 5 cm^?1. Several spectra show Raman bands typical for disordered graphitic (sp²‐bonded) carbon. Detailed observations show that diamond occurs either as a monomineralic, single‐crystal inclusion or it is associated with SiC (moissanite), CO₂ and CH₄ in polyphase inclusions_. This rare record of diamond occurring with moissanite as fluid‐inclusion daughter minerals implies the crystallization of diamond and moissanite from a supercritical fluid at reducing conditions. Thermodynamic modelling suggests that diamond‐bearing gneisses attained P–T conditions of ≥3.5 GPa and 800–850 °C, similar to eclogites and garnet peridotites. We argue that diamond formed when carbonaceous sediment underwent UHP metamorphism at mantle depth exceeding 100 km during continental subduction in the Late Cretaceous (c. 95–92 Ma). The finding of diamond confirms UHP metamorphism in the Pohorje Mountains, the most deeply subducted part of Austroalpine units.     

高压下白云石的原位拉曼光谱研究

利用热液金刚石压腔研究了白云石在温度298 K、压力100~1 000 MPa下C-O键弯曲振动峰1ν097的拉曼变化特征。结果表明,在实验的压力范围内白云石稳定,其拉曼位移和压力具有很好的线性关系,拟合后得出压力与白云石1 097 cm-1拉曼线频率位移的关系为:p=143.47(Δpν)1 097+102.67(1 097相似文献   

Raman confirmation of microdiamond in the Svartberget Fe‐Ti type garnet peridotite,Western Gneiss Region,Western Norway

Ultra‐high pressure metamorphic rocks have been found worldwide. The volume and areal extent of an exhumed UHPM domain are important for understanding the geodynamic mechanisms responsible for the high pressure and relatively medium temperature conditions needed for their creation. We report here Raman microspectroscopical data that prove the existence of microdiamonds at the Svartberget Fe‐Ti type peridotite locality in the Western Gneiss Region of Norway. Raman microscopy of two carbon microinclusions belonging to polyphase inclusion assemblages included in garnets from a garnet‐phlogopite websterite vein yielded a sharp, narrow, intense peak at 1332 cm^?1, characteristic of diamond. The diamond is associated with polyphase solid inclusions possibly originating from supercritical, dense, H‐C‐N‐O‐F‐P‐S‐Cl fluids. Lithological, textural and geochronological evidence points towards a Caledonian origin of the trapped fluid and subsequent diamond formation.     

可溶抽提物中沥青质的地球化学特征

以花海盆地花深一井下新民堡群11块岩心样品,用苯-甲醇抽提物的沥青质,经元素、红外光谱、电子顺磁共振波谱分析,并参照核磁共振资料,研究了沥青质的性质、结构、有机质类型、烃类的形成和演化的关系。 探讨该盆地原始有机质属以腐殖型为主的混合型,初步证实沥青质的结构是稠核芳烃为主、在其侧链上连有短的烷基。该井样品随深度的演化明显分阶段性,1800米为其生油门限的深度。     

高温高压条件下水镁石相变的拉曼光谱研究

本文应用金刚石压腔装置结合拉曼光谱分析技术原位观测了高温高压条件下水镁石的结构变化特征。结果表明：常温升至300℃过程中,随温度升高,水镁石中表征H-O对称伸缩振动的3652 cm-1拉曼特征峰向低波数移动,拉曼特征峰波数与对应的体系温度呈现良好的线性相关关系。常温条件下体系加压过程中,当压力升高至1.19 GPa时,水镁石中表征H-O振动的3652 cm-1拉曼峰向高波数移动并逐渐消失,同时产生表征方镁石的1078 cm-1拉曼特征峰,表明水镁石脱水相变为方镁石。随后压力降低过程中,表征水镁石H-O振动的3652 cm-1拉曼特征峰没有重新出现,脱水相变过程不可逆。     

黑色合成碳硅石在群镶钻石首饰中的鉴定特征

近期,在珠宝市场上的一件＂黑白钻＂首饰中发现混有黑色合成碳硅石,该情况应引起国内外各珠宝检测机构的足够重视。采用宝石显微镜、红外光谱仪和拉曼光谱仪等测试方法对黑色合成碳硅石样品做了较详细测试与分析。结果显示,放大检查可见黑色合成碳硅石的表面粗糙,棱角圆钝,并伴有各种生长缺陷,部分可见残留的单晶硅;黑色合成碳硅石的红外反射光谱非常特征,且其拉曼散射光谱也缺失钻石位于1 332cm-1处的特征峰,可与黑色钻石相区别。     

盔犀鸟头胄工艺品的宝石学及谱学特征

对市场上出现的盔犀鸟头胄工艺品及其拼合制品、仿制品,在宝石显微镜下放大观察,采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、紫外一可见光谱仪、激光拉曼光谱仪等大型分析仪器进行测试,探究其物质组成、生长结构、颜色成因以及鉴定方法。结果表明,盔犀鸟头胄整体表现为层状鳞片生长结构,头胄工艺品的黄色基体中普遍发育近平行条带生长结构,红色圆斑与黄色基体呈渐变过渡关系;红外光谱表现为酰胺特征吸收谱带,表明角蛋白为头胄主要成分;特征的紫外一可见吸收光谱与拉曼光谱均标志着类胡萝卜素的存在,且类胡萝卜素是头胄的主要呈色原因。拼合工艺品的红色圆斑具有清晰边界并可见拼合缝隙,红外光谱显示红色圆斑为人造树脂材料。仿制品的黄色基体内部可见气泡,红外光谱揭示其整体均为人造树脂。