海水珍珠微结构棱柱层的新认识

棱柱层是珍珠层微结构中与珍珠质层明显不同的结构单元。运用XRD、IR显微镜和偏光显微镜对我国优劣海水珍珠层微结构——棱柱层进行微区测试研究，结果发现海水珍珠微结构棱柱层不是以往认为的仅由方解石组成，而是有各种形态的文石棱柱，文石与方解石共同组成的棱柱。珍珠质量与棱柱体层的厚度及空间分布有密切关系，而并非完全是以往认为的文石含量越高海水珍珠质量就越好。     

淡水珍珠中球文石的XRD谱

球文石是CaCO3的同质多象变体，在自然界中很少出现。对不同质量淡水珍珠进行XRD物相分析，结果表明不同颜色的优质淡水珍珠中几乎全部由文石组成，方解石不发育；劣质淡水珍珠中主要含有文石、球文石；在劣质的淡水无光珠发现有球文石，可能与这些珍珠混有较多的有机物有关，文中例举了含球文石与不含球文石的淡水珍珠XRD谱。     

海水及淡水养殖珍珠的物质组成

采用偏光显微镜、X射线粉晶衍射仪、傅利叶红外光谱仪、电子顺磁共振谱仪、拉曼光谱仪、原子吸收光谱仪等测定了淡水珍珠、海水珍珠及部分贝壳的矿物及化学组成.研究表明: 珍珠矿物组成单一, 主要由文石构成, 仅含少量球文石或方解石; 淡水珍珠明显富含Mn, 而海水珍珠中明显富含Na、K、Mg、Sr; 这种富集特征与淡水、海水中元素的富集特征相似.此外, 各颜色品种之间化学成分也存在微小的差异, 白色珍珠比有色珍珠更纯净, 所含铁、锰、铬等致色元素更低.紫色珍珠略富含Mg、Mn, 橙色者明显富含Fe, 而黑色海水珍珠的颜色可能与有机组分有关.      

淡水养殖珍珠的矿物组成特征

采用粉末X射线衍射分析及显微激光拉曼光谱对三角帆蚌养殖珍珠的矿物组成进行了研究。结果表明，浙江诸暨产三角帆蚌淡水珍珠的矿物组成主要为文石。在无商业价值的部分珍珠中存在六方碳钙石。其中具珍珠光泽的珍珠层一般呈半透明状，均为文石组成；无珍珠光泽的不透明层有时由文石组成，有时由六方碳钙石组成。三角帆蚌淡水养殖珍珠中不存在方解石，这与海水养殖珍珠中存在方解石明显不同。     

浙江雷甸淡水无光珠中球文石的首次确认

球文石（Vaterite)是CaCO3很不稳定的同质多象变体，在自然界里很少出现，通过光学显微镜在淡水无光珠中发现球文石尚属首次，本文研究了淡水无光珠内球文石的显微特征、X射线粉晶衍射特征及显微红外光谱特征，研究结果表明淡水无光珍珠内球文石粉晶衍射由强至弱五个强峰的d值为0.3266,0.2723,0.3553,0.1811,0.2057nm；其红外光谱特征波数为1489，1450,1420,1087,1050,876,830,762,743cm^-1。球文石的存在是影响淡水珍珠品质的主要内在因素之一。     

显微激光拉曼成像技术在淡水无核珍珠研究中的应用

近年来,珍珠中的六方球文石成为珍珠研究的一个热点。利用文石与六方球文石的特征拉曼光谱差异,对淡水无核珍珠样品的两种物象组成进行了测试研究。采用显微激光拉曼成像技术初步确定了淡水无核珍珠样品中六方球文石的位置、形状与大小。结果显示,其多分布于珍珠珠核部位,也可出现在珍珠表面。通过扫描电子显微镜进一步观察,珍珠表面上的六方球文石与文石的微形貌特征有较明显的区别。同时,还一并探讨了拉曼光谱在珍珠样品中出现的方向性效应以及有机色素产生的拉曼效应。     

广西合浦海水珍珠变黄机理新议

海水珍珠缓慢变黄的传统解释是无机相文石不稳定向方解石转化这个不可逆过程造成的.然而作者通过肉眼观察、光学显微镜观察、H2O2漂白体系使变黄的海水珍珠重新变白实验及X射线粉晶衍射分析,均表明传统解释可能存在错误,变黄的海水珍珠无机相没有发生明显的相变,故推测珍珠内有机相的变化是珍珠变黄的主要原因.     

开膜法养殖淡水珍珠的表面微形貌演化特征

为了解淡水珍珠的成珠过程,采用环境扫描电子显微镜对开膜法养殖异形淡水珍珠样品的表面微形貌特征进行了观察。结果显示,在异形淡水珍珠样品珍珠层中,成层排列的文石板块形状各异,具有多层和有序的特点;在珍珠层的生长初期,形成于成核小片上的有机质为三角帆蚌外套膜细胞所分泌,其为后期矿物提供进一步沉淀的局限空间和成核作用的基底,具有确定矿物成核大小、空间排列、结晶取向和离子堆积是否出现同质多象的功能。同时,珍珠样品表面出现了与在海水珍珠和以淡水池蝶蚌为母贝的淡水珍珠中类似的螺旋生长纹,这可能是其在生长过程中受有机质的调控作用,使文石晶体在不同部位上的堆积具有差异性,也使文石晶体在特定面网方向上生长,控制了其成核结晶取向和堆叠方式,导致其螺旋堆积,形成类似螺旋纹的生长外观。     

珍珠层中文石晶体择优取向的XRD极图分析

本文采用XRD极图方法对海水大珠母贝、企鹅珍珠贝及淡水三角帆蚌贝壳珍珠层中文石晶体的结晶学定向进行了研究。根据文石的 ( 0 0 2 )和 ( 0 12 )极图可以推断 ,三种贝壳珍珠层文石的a轴平行珍珠层面 ,c轴垂直珍珠层面。在珍珠层面上 ,二种海水壳珍珠层中文石的a轴亦存在强烈的择优取向现象 ,大珠母珍珠层中文石a轴沿与壳生长纹方向呈 2 0 0°左右的夹角分布 ,企鹅珍珠贝沿近平行壳生长纹的方向分布 ;淡水三角帆蚌珍珠层文石a轴亦平行珍珠层面分布 ,但其择优取向不如海水壳明显 ,在珍珠层面上沿各个角度上均有分布。     

室温条件下青海湖水中镁离子浓度对沉淀碳酸钙同质多像类型的调控

青海湖是我国唯一报道过的现代湖底沉积物中白云石、方解石和文石等多种碳酸盐矿物共存的高原内陆咸水湖泊。以青海湖水和除菌青海湖水作为载体,以CaCl_2和MgCl_2·6 H_2O作为反应原料,在实验室常温条件下采取控制变量法制备出不同浓度Mg~(2+)参与下的钙质沉淀物,探讨Mg~(2+)浓度对沉淀物类型的影响。仅添加CaCl_2时,青海湖水中的沉淀物主要是石膏(Ca SO_4·2 H_2O)和球霰石(CaCO_3);在添加CaCl_2的同时添加MgCl_2·6 H_2O,沉淀物的石膏消失,完全转变成碳酸盐矿物,包括方解石和球霰石;当湖水中Mg~(2+)浓度为0.62 mol/L时,球霰石消失,沉淀物变为方解石和文石;随着Mg~(2+)浓度继续升高,文石含量稳步增加,方解石含量则逐渐减少,当Mg~(2+)浓度达到1.22 mol/L或更高时,方解石全部消失,沉淀物仅剩文石。实验结果表明,青海湖水中较高浓度的SO_4~(2-)对碳酸钙晶体生长有抑制作用,而额外加入的Mg~(2+)可以解除SO_4~(2-)的抑制作用,使得Ca~(2+)与HCO_3~-和CO_3~(2-)结合形成碳酸钙。此外,碳酸钙的同质多像类型也明显受到Mg~(2+)浓度的控制,随着湖水中Mg~(2+)浓度增加,方解石、球霰石不再稳定,而文石逐渐占主导地位,当Mg/Ca值达到6.1时,反应产物中仅有文石稳定存在。     

机械力研磨引起的生物成因文石和方解石的低温可逆相变北大核心CSCD

采用翡翠贻贝和近江牡蛎为实验样品对生物成因纯文石和方解石矿物进行了1min^10h不同时间段的机械力研磨实验,并采用XRD和SEM对研磨产物进行了系统的分析。结果表明,生物成因的文石和方解石在低温下就可以实现相互相变。其中纯文石在研磨15min后即部分相变成方解石,在研磨1h左右,方解石质量分数达到最大值(约33%)。继续研磨,方解石含量反而会逐步减小直至平衡。相比之下,纯方解石在研磨5h后才出现明显的文石相。继续研磨,文石的含量快速增加,在约6.5h时质量分数即达80%以上,随后文石含量缓慢增加直至平衡。总之,无论原始材料为文石还是方解石,当研磨足够长时间后,研磨产物会达到相同的平衡状态(文石约88%,方解石12%),充分说明在低温下文石与方解石的相变符合勒夏特列原理。     

机械力研磨引起的生物成因文石和方解石的低温可逆相变

采用翡翠贻贝和近江牡蛎为实验样品对生物成因纯文石和方解石矿物进行了1min~10h不同时间段的机械力研磨实验,并采用XRD和SEM对研磨产物进行了系统的分析。结果表明,生物成因的文石和方解石在低温下就可以实现相互相变。其中纯文石在研磨15min后即部分相变成方解石,在研磨1h左右,方解石质量分数达到最大值(约33%)。继续研磨,方解石含量反而会逐步减小直至平衡。相比之下,纯方解石在研磨5h后才出现明显的文石相。继续研磨,文石的含量快速增加,在约6.5h时质量分数即达80%以上,随后文石含量缓慢增加直至平衡。总之,无论原始材料为文石还是方解石,当研磨足够长时间后,研磨产物会达到相同的平衡状态(文石约88%,方解石12%),充分说明在低温下文石与方解石的相变符合勒夏特列原理。     

中国南方发现大型文石笋

中国南方大量石笋剖面研究表明,石笋矿物组成有方解石、文石、方解石-文石三种类型。石笋沉积纹(微)层结构构造特征大同小异,但是文石石笋的放射状纹(微)层构造更显著。文石石笋沉积生长的气候环境是滴水多而稳定,水温低、气温略高的冷、湿的洞穴气候条件。文石转变为方解石常保留文石的针状、柱状晶形,并存在于石笋沉积生长的始终。文石结构构造转化在常温或低温、常压或低压下自调整作用的成晶成岩环境进行,其强度取决于所在洞穴气候环境、滴水在石笋的渗流和石笋的含水度。转化作用不影响同位素分馏,石笋同时全面记录古气候环境信息。研究文石石笋对重建古气候环境、成岩成矿作用都有重要理论和实践意义。     

养殖珍珠微量元素特征及其对珍珠生长环境的指示意义

采用等离子光谱和X射线荧光探针等分析方法，对海水养殖珍珠和淡水养殖珍珠的微量元素特征进行了深入研究，表明：（1）海水养殖珍珠中S、Na、Mg、Sr等微量元素相对富集，Mn等相对亏损；（2）淡水养殖珍珠中Mn相对富集，而S、Na,Mg,Sr相对亏损，与海水养殖珍珠微量元素特征正好相反，研究成果对养殖珍珠的生长环境的判定及其类型的精确鉴定具有重要意义。     

我国产区的几种海水和淡水贝壳珍珠层粉成分的初步对比研究

为了系统研究和比较我国产区的一些海水和淡水贝壳珍珠层的物相和元素成分,我们采集了2种淡水育珠三角帆蚌壳和8种海水贝壳,其中4种是海水育珠马氏珠母贝壳,另4种是其它海水贝壳,并进行预处理以制备其贝壳珍珠层。然后使用X射线衍射、氨基酸分析、原子吸收光谱、原子荧光光谱法对贝壳珍珠层进行分析。结果表明这10种贝壳珍珠层的矿物物相都十分简单,主要由文石组成,仅含少量的方解石,并且它们的物相成分无明显的差别,难以通过X射线衍射（XRD）分析技术加以鉴定。与其它4种海水贝壳珍珠层相比,马氏珠母贝和三角帆蚌壳珍珠层的氨基酸含量明显大些。各种贝壳珍珠层的微量元素Na、Pb、Hg、As、Cu、Se、Cr、Mn的含量,与其品种基本无关,但可能与其生长的水环境有关。     

木兰山蓝片岩中两种文石的产出特征及其动力学意义

微米－纳米尺度显微超显微研究表明，木兰山蓝片岩中存在微米级粒间文石和亚微米级文石包裹体，它们是木兰山蓝片岩快速折返动力学机制的证据。并指出木兰山蓝片岩区硬柱石和绿纤石等Ca-Al硅酸盐矿物的缺失与本区变质流体中CO2浓度较高和（或）岩石中含方解石／文石有关。     

珍珠的成分特点研究

运用ICP-MS、IC、XRD、IR等分析方法,对我国不同成因、不同产地的珍珠及其贝壳的成分进行了系统的研究,结果表明:淡水养殖珍珠中的P、Mn、Ba的含量相对较高,而海水珍珠中的Sr、Zn、Cr、Ni的含量相对较高;与淡水养殖珍珠相比,海水养殖珍珠中的阴、阳离子种类多,含量高,氨基酸总含量高而稳定;海水养殖珍珠及其贝壳或淡水养殖珍珠及其贝壳在成分上的变化基本一致,而海水养殖珍珠的珍珠层与珍珠核之间差异较大。该结论对于珍珠的鉴定及其理论药理研究具有重要的意义。     

黑色处理珍珠的拉曼光谱特征研究

珠宝市场上常见的黑色处理珍珠主要是淡水无核和有核染色珍珠、海水染色珍珠和辐照处理淡水珍珠。这些处理珍珠很容易与天然黑色的塔溪堤黑珍珠相混淆,一直是各国检测鉴定实验室关注的焦点之一。本文主要通过拉曼光谱等测试手段对淡水无核和有核染色珍珠、海水染色珍珠和辐照处理淡水珍珠进行了研究,并与塔溪堤(Tahiti)黑珍珠进行了对比。研究表明,染色处理的珍珠常出现颜色在凹坑和钻孔处富集;采用硝酸银染色的珍珠,一般会出现与染剂有关的1 352和1 587 cm-1附近的拉曼振动峰,海水染色珍珠中仍可见2 320和2 532 cm-1附近的有机峰。辐照淡水珍珠一般只可见较弱的文石1 087 cm-1附近的υ1和702~705 cm-1附近的υ4振动峰。塔溪堤黑珍珠的拉曼光谱中,会出现与其呈色相关的有机色素卟啉峰。     

淡水珍珠中文石球粒的发现与成珠机制探讨

长期以来,珍珠的成因理论很少涉及在超显微镜结构研究基础上的具体的珍珠形成机制。珍珠与贝壳珍珠层具有较多的相似性,但也存在很多不同。本文在对AFM下首次观察到的淡水珍珠表面纳米级的六方最紧密堆积文石球粒的研究基础上,结合XRD分析对珍珠内部矿物成分差异的研究,试图在贝壳珍珠层成因理论的基础上探讨淡水珍珠的成珠机制。本文将珍珠的形成过程初步归纳为碳酸钙凝胶的形成,碳酸钙球粒的形成,矿物相的转变和后继生长四个阶段。     

石笋矿物类型、成因及其对气候和环境的指示

洞穴石笋的矿物组成分为方解石、文石和文石-方解石三种类型。本文总结了国内外已有的研究成果,并结合野外观测现象和数据,讨论了影响石笋矿物形成和转变的因素,分析了利用石笋矿物类型特征研究古气候和古环境变化的可行性。洞内滴水饱和度和滴水中Mg/Ca比值是影响石笋矿物类型的主要因素:当滴水Mg/Ca 比值较低（Mg/Ca＜1或<<1）时,滴水饱和度较低易形成方解石,而文石沉积则需要更高的滴水饱和度;当滴水Mg/Ca 比值较高（Mg/Ca≥1）时,方解石相对文石沉积需要更高的滴水饱和度。洞穴围岩镁含量高且滴水多而稳定的洞内环境是我国南方大量文石笋发育的主要原因。长期处于滴水淋滤环境的文石笋容易向方解石转变,但若滴水中Mg2+浓度较大,此转变过程会受到抑制。在围岩镁含量较低的洞穴中,干旱时期渗流水滞留时间长、滴水速率变慢,会造成滴水中Mg/Ca比值升高并引起文石沉积。因此,石笋矿物类型及矿物相转变可指示气候和环境的变化。