南海北部冷泉碳酸盐岩矿物微形貌及其意义探讨

主要通过南海北部冷泉碳酸盐岩的扫描电子显微镜观察,发现该区结核状碳酸盐岩具有微孔结构,这些微孔可能是甲烷渗漏的通道,并且结核状碳酸盐岩矿物堆积较为紧密;碳酸盐矿物的微形态呈近菱形、菱形、球状、丝状、短柱状、卵状等形态或集合体,其中球状碳酸盐具有微生物结构,由蠕虫状或丝状矿物组成,其他几种微形貌的碳酸盐矿物由纳米级的微晶颗粒组成.碳酸盐集合体微形貌和微晶颗粒在形态和大小上与甲烷氧化古细菌和硫酸盐还原菌差别较大,由此推测在其沉淀过程中这两种细菌可能只是提供了物质基础,而其沉淀作用则与纳米细菌密切相关.在南海北部冷泉碳酸盐岩中还发现了结晶程度不同的碳酸盐矿物连续生长的现象,以及一些未知的蘑菇状和管状矿物.     

恐龙蛋化石物质组分研究

研究了ＸＬ０１恐龙蛋化石蛋腔内壁和腔内絮状物质的无机组分。采用常规的双目实体显微镜、偏光显微镜及扫描电子显微镜、电子探针和Ｘ光衍射仪，对蛋腔内主要三种矿物物相的物理性质、化学组成及矿物晶体结构进行了研究。并对腔内的矿物形态、结构特点及有利于有机大分子ＤＮＡ保存的条件做了讨论     

碳酸盐矿物和碳酸盐岩天然热释光的实验研究

碳酸盐岩的天然热释光强度变化特征所表征的地质信息,是一个值得探讨的研究方向。通过对碳酸盐单矿物及其人工混合物和采自云南省三叠系个旧组的碳酸盐岩进行热释光实验研究,测定出①碳酸盐单矿物和碳酸盐岩的最优实验条件;②碳酸盐单矿物方解石和白云石热释光曲线形态;③碳酸盐单矿物人工混合物的峰形和峰值大小与其物质含量有关;④同一剖面的碳酸盐岩的天然热释光曲线各峰的强度变化趋于一致。     

Citrobacter freundii 作用下球状碳酸盐矿物的形态演化过程研究

不少微生物都具有形成球状碳酸盐矿物的能力。对形成过程的动态跟踪研究是了解球状碳酸盐矿物形成机理的关键。利用光学显微镜和电子显微镜对Citrobacter freundii作用下球状碳酸盐矿物的形成过程进行了跟踪研究。结果表明,纳米晶体在有机物质的包裹下逐渐聚集,最终生长为具有辐射状内部结构和菱形表面纹理的球状构造。在球状构造形成之前,矿物集合体经历了花形、哑铃形、花菜形、纺锤形以及类似于十字形的多种过渡形态。对最初、过渡和最终形态进行总结,有助于理解微生物作用下的球状碳酸盐矿物形成机理,为识别微生物活动在沉积环境中遗留的痕迹提供更多有用的信息。以往的研究极少涉及Citrobacter freundii诱导碳酸盐矿物的形成。研究结果将丰富微生物促进球状碳酸盐矿化的研究内容。     

国产DX-5型扫描电镜二次电子图象分辨率及其应用

本文叙述了光学显微镜、透射电子显微镜、扫描电子显微镜的分辨率极限,对国产 DX-5型扫描电镜的最佳分辨率的获得条件进行了讨论。DX-5型扫描电镜的分辨率为80埃(见照片1),最高放大倍数为100000倍(见照片3,4)。我们利用 DX-5型扫描电镜对粘土矿物、南海海洋土和石膏-硅藻土模型材料等的显微结构进行了观察研究。其结果表明 DX-5型扫描电镜适用于岩土力学中土的微观研究。     

Mg/Ca比对微生物成因的碳酸盐矿物种类和形态的影响

研究Mg/Ca比对生物成因的碳酸盐矿物种类和形态的影响是研究各种含镁方解石形成机理的关键。本文在Mg/Ca摩尔比分别为1、2、4、6和8的条件下进行了为期55d的硫酸盐还原细菌诱导碳酸盐矿物形成的实验,利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了Mg/Ca比对碳酸盐矿物种类和形态的影响。实验结果表明:①Mg/Ca比与矿物的种类之间存在密切的关系。在Mg/Ca摩尔比较低(1和2)时仅形成高镁方解石,在Mg/Ca摩尔比为4时,形成的矿物组合为含镁方解石+高镁方解石,在Mg/Ca摩尔比为6和8时,矿物组合为高镁方解石+单水碳钙石+钙白云石;②Mg/Ca比影响矿物的生长速率。Mg/Ca比越高,晶体生长速率越快;③Mg/Ca比明显影响矿物的形态。随着Mg/Ca比的增大,矿物的形态有如下发展规律:哑铃形→花菜状→光球状→刺球状。这些研究结果将有助于探讨制约含镁碳酸盐矿物种类和形态的机制。     

微生物碳酸盐岩的显微结构基本特征

以前的微生物岩识别和分类只根据裸眼可见的中观结构,而对显微镜下的微观结构未予使用。微生物的显微结构有什么基本特征,是否可以用于微生物岩的识别和分类是本文关注的焦点。作者从微生物岩形成机制和实际材料的观察来探讨这个问题。在诱导钙化实验中观察到,蓝藻鞘丝藻Lyngbya的胶鞘表面有碳酸盐矿物形成:先是在胶鞘表面形成点状碳酸盐颗粒,后来碳酸盐几乎包裹整个丝体,形成一个矿物壳。微生物岩形成的模式推演表明,微生物岩一般都有微生物留下的孔(模孔)和包围模孔的矿物壳2种基本单元。对3个地点的现代微生物碳酸盐岩和1个地点的古代(寒武纪)微生物岩的观察,发现在显微尺度上都具有模孔,此外还可能有矿物壳或胶结物。模孔的形状、大小、排列方式是微生物碳酸盐岩显微结构研究的核心内容,在今后的研究中可以用于微生物岩的识别和分类,以及作为分析形成机制和形成环境的基础。     

微生物碳酸盐岩的显微结构基本特征*

以前的微生物岩识别和分类只根据裸眼可见的中观结构,而对显微镜下的微观结构未予使用。微生物的显微结构有什么基本特征,是否可以用于微生物岩的识别和分类是本文关注的焦点。作者从微生物岩形成机制和实际材料的观察来探讨这个问题。在诱导钙化实验中观察到,蓝藻鞘丝藻Lyngbya的胶鞘表面有碳酸盐矿物形成: 先是在胶鞘表面形成点状碳酸盐颗粒,后来碳酸盐几乎包裹整个丝体,形成一个矿物壳。微生物岩形成的模式推演表明,微生物岩一般都有微生物留下的孔(模孔)和包围模孔的矿物壳2种基本单元。对3个地点的现代微生物碳酸盐岩和1个地点的古代(寒武纪)微生物岩的观察,发现在显微尺度上都具有模孔,此外还可能有矿物壳或胶结物。模孔的形状、大小、排列方式是微生物碳酸盐岩显微结构研究的核心内容,在今后的研究中可以用于微生物岩的识别和分类,以及作为分析形成机制和形成环境的基础。     

合川地区下三叠统碳酸盐岩地层中高温钠长石的产出及意义

<正>长石类矿物在硅质碎屑岩地层中具有重要地位,但在碳酸盐岩地层中的含量骤减;因此,其在碳酸盐地层中具有体积意义的产出往往指示了特殊的沉积或成岩事件。在上扬子地区合川盐井溪剖面下三叠统飞仙关组2段地层中的碳酸盐岩中有体积分数高达30%~80%的长石产出,这一异常现象引起了笔者的注意。笔者对此通过溶解实验、XRD、扫描电镜、偏光显微镜等多种分析测试手段确定了样品中碎屑物质的含量和成分,并对相关矿物的产出和地质意义进行了探究和解释。     

渤海湾盆地东营凹陷沙河街组泥晶碳酸盐岩中的微生物沉积作用

东营凹陷古近系沙河街组发育纹层状泥晶碳酸盐,其产出与相邻泥、页岩中有机质含量之间存在较好相关性,但对其成因认识尚不明确。为了正确认识陆相湖泊环境中纹层状泥晶碳酸盐的成因机制,通过岩芯(619.65m)、薄片(NY1井9片,FY1井3片)观察、荧光显微镜(2片)、扫描电镜(10片)观察和地球化学分析对上述纹层状泥晶碳酸盐进行研究。观察发现纹层中存在纳米级球状和丝状碳酸盐矿物组构,与微生物活动导致其细胞外微环境物理化学条件改变而形成的胞外聚合物和丝状细菌十分相似。泥晶碳酸盐岩纹层有机-无机碳同位素对分析结果显示,无机碳同位素δ13 Ccarb值为2.1‰~4.8‰,有机碳同位素值为-27.9‰~-22.6‰,两者呈明显负相关。基于该结果提出单一碳库有机-无机碳同位素演化模式佐证泥晶碳酸盐的沉积作用与微生物活动之间存在直接联系。以上研究表明纹层状泥晶碳酸盐形成过程中受微生物活动的影响,为湖相环境中生物活动对碳酸盐矿物沉积作用的影响研究提供了重要的实例。     

祁连山冻土区天然气水合物伴生碳酸盐C、O同位素特征及其地质意义

伴生碳酸盐矿物在海底与天然气水合物伴生是一种普遍现象,但在陆上冻土区中报道较少。以近两年在祁连山冻土区发现天然气水合物伴生的碳酸盐矿物为研究对象,根据对含碳酸盐样品的显微镜观察及矿物分析,确定了伴生碳酸盐的矿物种属及赋存状态。按碳酸盐矿物组成及地质产状的不同,其赋存状态分成4种类型,即白色薄层状、烟灰色菱形晶簇状、深灰色薄壳状、微细浸染状。根据不同赋存形态碳酸盐的C、O同位素特征,认为烟灰色菱形晶簇状方解石或呈(云烟状)微晶方解石可能与天然气水合物分解有关。碳酸盐C、O同位素随深度变化特征表明在一定深度处可能存在着烃类物质的活动,即天然气水合物分解,导致碳酸盐的矿物生成。     

碳酸盐岩中烃类包裹体的人工合成实验研究

运用Sterner和Bodnar在1984年提出的愈合裂隙的实验技术,利用冰洲石作为主矿物,进行了烃类包襄体的合成实验研究。并将实验产物磨制成双面抛光的薄片,在普通光学显微镜和荧光显微镜下对合成的包裹体进行了岩相学观察。结果表明本次研究在冰洲石中成功地合成了含液态烃类的包裹体,这也是国内外首次在碳酸盐岩矿物中成功合成的烃类包裹体,它为研究碳酸盐岩中油气藏的形成机理提供了一种新的手段,也为正确理解和解释自然界碳酸盐岩油气藏中烃类包裹体的资料提供了重要的参考。     

层状多金属矿床中矿物研究的新进展

许多区域变质层状矿床一方面伴生有喷气成因的燧石、碳酸盐、硫酸盐、氟化物、磷酸盐和硼酸盐,另一方面也同样发育有变质硅酸盐。 新近显微镜下和电子显微镜下研究表明:在几分之一毫米的范围内,单一矿物(如石榴石)从一颗粒至另一颗粒其组分变化可以很大;在微细层理间,石榴石等矿物的内部分带形     

细菌作用下球状碳酸盐矿物形成的新途径： 以柠檬酸杆菌GW-M菌株为例

为了探讨细菌作用下碳酸盐矿物的形成机理,本文对分离自土壤的一株柠檬酸杆菌GW-M菌株进行了为期165d的培养 实验。利用X-射线衍射技术对沉淀物的矿物成分进行了测定,利用扫描电子显微镜对沉淀物的形态进行了系统的观察。结果 表明,GW-M菌株诱导形成的碳酸盐矿物（方解石和单水碳钙石）具有多种形态共存并以球状为主的特点,而无菌对照实验产 物中的矿物形态则比较单一。在GW-M菌株的作用下,通过以下三条途径均可能形成球状矿物：（1）单个哑铃→两端生长→ 球;（2）两个交叉的哑铃→两个哑铃的两端各自生长→球;（3）三个交叉的哑铃→三个哑铃的两端各自生长→球。     

新矿物中华铈矿Ba2Ce(CO3)3F

新近发现一种含钡和稀土的氟碳酸盐矿物,经电子探针、矿物化学、X-射线粉品、X-射线能谱、电子衍射、扫瞄电予显微镜和透射电子显微镜等分析,偏光显微镜和反光显微镜光性鉴定,差热分析以及显微硬度、比重和其他物理性质测定,确定是一种新矿物。     

不同温度条件下碳酸盐结晶沉淀研究

本文结合碳酸盐岩溶蚀机理研究,从理论上并通过模拟试验对与温度条件密切相关的碳酸盐结晶沉淀作用进行了探讨。在大量矿物结晶显微照片及测试数据的基础上,阐明了石炭岩、白云岩等碳酸盐岩类在不同温度条件下（25℃、40℃、60℃和80℃）溶蚀一结晶过程中碳酸盐晶体形态及生长发育的不同特征。同时还探讨了随溶蚀—结晶时间、压力及溶蚀液性质的改变,晶体形态、晶粒大小、结晶速率等的变化趋势。这项研究对反演自然界碳酸盐岩溶蚀—结晶过程和喀斯特形成发育规律、探索碳酸盐岩的成岩作用以及评价油气水等岩溶裂隙储集层特征等均具有重要意义。     

碳酸盐岩中碳酸盐矿物稀土元素分析方法进展

碳酸盐岩中测定碳酸盐矿物的稀土元素主要有酸溶-ICP-MS和LA-ICP-MS方法.酸溶-ICP-MS方法用盐酸、硝酸溶解碳酸盐矿物,但也能溶解部分非碳酸盐矿物,而影响分析结果;用醋酸溶样可避免非碳酸盐矿物的干扰,但可能没有溶样完全,同样影响分析结果.LA-ICP-MS是应用激光对碳酸盐矿物进行原位剥蚀,将蒸发物导入ICP-MS进行分析,对不合粘土等的碳酸盐矿物最有效,由于激光束光斑较大,且碳酸盐岩中普遍含有微小的粘土矿物,可能也存在不确定性.总体而言,酸溶-ICP-MS和LA-ICP-MS获得的稀土元素页岩标准化配分模式及主要参数相似,均可用于沉积环境的示踪.     

翡翠玉的扫描电子显微镜（SEM）图谱研究

本文应用扫描电子显微镜（SEM）技术，研究了翡翠玉样品阳绿色部分的矿物组成，矿物颗粒大小和矿物理解面的形态特征，在此基础上，对翡的宝石学特征进行了有意义的探讨。     

新疆火烧云铅锌矿矿石特征研究

新疆火烧云铅锌矿是2011年在新疆发现的世界级超级大型铅锌矿,为新疆和田地区首次发现碳酸盐岩沉积层控型超大型铅锌矿床。本文借助偏反光显微镜和电子探针大型仪器,通过对岩矿石光薄片中岩矿石矿物分析,研究了矿床围岩和矿石特征,认为其围岩蚀变微弱、矿石类型及矿物组合简单,为原生铅锌碳酸盐(即菱锌矿和白铅矿),硫化物极少,从微观上确认其矿床成因为碳酸盐型原生喷流-沉积铅锌矿,属于SEDEX型铅锌矿的新类型。     

梭菌SN-1菌株参与下形成的碳酸盐矿物组合及其主要矿物成分的动态变化

在Mg/Ca比值为6的Lagoa Vermelha改良培养基中,对分离自青海湖湖底沉积物的梭菌(Clostridiumsp.)进行了为期100 d的碳酸盐矿物培养实验,同时还完成了一组无菌对照实验。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别对矿物成分和形态进行了测定和观察。实验结果表明:细菌培养实验的沉淀物数量始终多于无菌对照实验;在梭菌SN-1菌株作用下形成的碳酸盐矿物组合的变化趋势是方解石→方解石+单水碳钙石→单水碳钙石+方解石→单水碳钙石,而无菌对照实验产物中矿物的演化方向是单水碳钙石+方解石→方解石+单水碳钙石;在综合分析SEM和XRD观测结果的基础上,推测哑铃状矿物可能是高镁方解石,而球状矿物可能是单水碳钙石。