红珊瑚的结构特征研究进展

红珊瑚是重要的有机宝石之一。近年来,一些学者采用微区测试技术从结晶学、生物学、宝石学的角度对红珊瑚（C.rubrum）、瘦长红珊瑚（C.elatius）等品种的微结构特征进行了测试与研究。初步分析与总结了红珊瑚的表面显微结构特征与内部超微结构特征,不同品种的红珊瑚其结构特征存在差异;红珊瑚中的有机质网脉显示其形貌是方解石与有机组织互相协调的结果;最后,认为目前的研究应向种间结构特征差异、环境学、有机基质调控生物矿化等方向逐步完善。     

贵州丹寨汞矿方解石的微观特征及其与构造成矿关系初探

鉴于方解石是研究低温碳酸盐型汞矿床构造应力作用的良好对象,作者对贵州丹寨汞矿床中24件方解石样品进行构造形变及构造成矿模拟试验,经光学显微镜及透射电子显微镜对比观察指出:多种应力作用叠加及微观构造形变的先后生成关系,可视为多期次构造动力作用的结果;汞矿的成矿作用和构造作用的相关和同步性,说明构造作用既可提供成矿的空间,又是促进成矿的动力。     

原生白云石与交代白云石晶体的微结构对比研究

应用高分辨的透射电镜（ＴＥＭ）对原生白云石与交代白云石晶体微结构进行了对比研究。原生白云石晶体中微结构以位错、调制结构为主，调制结构规则，调制波长稳定，属生长调制；交代白云石晶体中的调制结构很不规则，波长变化大，有方解石残留。能谱分析显示两种白云石晶体中调制区与非调制区Ｃａ、Ｍｇ相对含量相差很大。两者微结构差异反映了成因上的不同     

扫描电子显微镜在黄土微结构研究上的初步应用

本文是我们借助扫描电子显微镜,对中国黄土石英颗粒表面特征、黄土微结构及黄土钙质结核结构等进行系统研究的同时,在工作方法上的初步总结。大量资料表明,扫描电子显微镜在黄土微结构研究中有重要作用,合理、有效地运用扫描电子显微镜是获取黄土微结构翔实资料的可靠保证。文章重点介绍扫描电子显微镜下进行黄土微结构等研究的主要方法和步骤,包括样品的制备、观察方法及图象解译及结果等内容。     

川东断层岩中方解石的位错构造特征

本文主要研究川东台阶状逆断层中断层岩的超显微构造特征。通过透射电子显微镜(TEM)对三个方解石样品的观察与分析,揭示了方解石的位错亚构造有:弯曲的自由位错、位错环、位错缠结、位错网、微双品和堆垛层错。自由位错密度为4.03×10~8cm~(-2)。根据上述特征,说明方解石的变形已基本进入稳态阶段。据自由位错密度与差异应力的关系式,算出了断层活动的差异应力值。     

有机宝石材料Corallium elatius的多级结构构建

以重要的宝石级红珊瑚品种Corallium elatius为研究对象,采用偏光显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等测试手段,逐级还原了Corallium elatius样品从宏观到纳米的多级结构构建：有缺陷但具有一定定向性的纳米筹组成了亚微米单元;亚微米单元按一定方向排列形成了骨针单元;骨针单元的组合形成了片状单元;定向性近乎一致的片状单元沿界线（有机质）排列成了明暗相间的人字纹单元;人字纹单元以髓部为中心依次排列形成了Corallium elatius样品横截面的放射状纹理。每一级结构由更小尺度的结构单元组成,同时,多个同尺度单元又排列形成上一级结构。在这种多级嵌套结构中,每一级的结构单元具有几乎一致的定向性。随着结构单元尺度的细化,结构单元的定向程度降低。从生物矿物学角度探讨了不同尺度方解石模块的自组装模式,揭示了样品在有机质调控下的特殊结构,为后续的研究提供了方向。     

珍珠显微结构及纳米矿物的电镜分析

采用SEM(扫描电子显微镜)和HRTEM(高分辨透射电子显微镜)技术,系统地研究了珍珠层及其微结构.发现珍珠质层是由有机质胶结的文石组成片状晶层,文石大量为六边形、不规则多边形和近圆形,并与有机质层交互平行叠置.在棱柱层的柱状晶体周围也有纤维状、胶状有机质.同时,在棱柱状和片状文石晶体的截面上,含有大量纳米级的圆形、椭圆形等形状的有机质、气液包裹体或孔洞.其中许多部位的有机基质中不同程度地显现出晶格条纹像,均为纳米矿物所致.以上结果均表明珍珠层具有有序、精细、多层次、整体性好等优良的结构特点.这一结论对于探讨珍珠的成因、机械强度及医药保健性能等方面均具有重要的意义.     

利用透射电镜及同步辐射X光衍射图相研究粉红色及红色金刚石的结构缺陷

金刚石不仅是最贵重的宝石,而且在工业用途上也是首选的材料.金刚石所存在的缺陷常常也产生了更好的特性.例如:塑性变形可引起金刚石产生粉红色及红色.含有磷离子的合成金刚石可以取代硅作为超级计算机的芯片.在谱学方面研究[1-3]基础上,我们最近又做了透射电子显微镜(TEM)和同步辐射白色X光衍射图相研究,观察粉红色及红色金刚石的微结构及晶体结构缺陷.     

试论矿物晶体解理应力——以辉钼矿、黑钨矿为例

本文应用扫描电子显微镜述,研究了辉钼矿和黑钨矿的解理面及解理裂缝微结构特征。二次电子象显示其解理面表现为各种组态的解理台阶和解理裂缝。解理的微结构表明:矿物晶体解理实属穿晶脆性断裂。断裂过程可分为解理裂缝成核、解理裂缝扩展和裂缝穿晶分离三个发展阶段。不同发展阶段的机制均为位错滑移成攀移的结果。晶体中解理位错的塞积和消毁过程所产生的各种解理应力,系源于晶体的内热应力和外应力(地质的或人工的)。     

辉钼矿位错结构的TEM研究

文中应用透射电子显微镜薄膜晶体技术,研究了江西西华山、荡坪W-Be-Mo-Bi矿床中辉钼矿的位错结构,揭示了该矿床形成过程中所经历的应力及热学史,为矿床的矿化特征提供了一种微观依据。     

广西合浦优质白色海水珍珠表面超微结构特征研究

利用场发射高分辨率扫描电子显微镜（FESEM）、原子力显微镜（AFM）和场发射高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）对广西合浦所产的具伴色和不具伴色的优质白色海水珍珠表面进行了系统的观察。通过对比分析珍珠在微米级至纳米级范围内微结构及超微结构特征的变化,证明了珍珠质层是天然的纳米材料,组成文石晶层的3μm文石小晶片是由10～60 nm的纳米文石小晶粒组成,珍珠伴色与其表面生长机理纹规则与否相关。     

水热条件下黄铁矿片、板状晶体的微结构

利用透射电子显微镜(TEM)系统观测了黄铁矿片、板状晶体的微结构,发现在水热条件下生成的黄铁矿片、板状晶体具有正方形、矩形等多种形貌。其中,正方形较多,矩形次之,另可见到一些其他不规则形状。黄铁矿片、板状晶生长完好,未见缺陷。经测定多数四边形片状黄铁矿的两组边分别平行(010)和(100),其生长晶面为(001);个别四边形片状黄铁矿的两组边分别平行(010)和(101),其生长晶面为(101),矩形片状黄铁矿长轴生长方向为001。在水热条件下黄铁矿以多形貌出现,黄铁矿的片、板状晶体多数是沿(001)面生长的结果,(001)为黄铁矿片、板状晶体的主要二维生长面,并沿001方向扩展,构成了二维晶体。     

洛川黄土纳米尺度观察：纳米棒状方解石

本文对洛川黄土剖面典型样品进行了透射电镜分析，发现黄土中存在纳米棒状方解石。此类方解石直径30～50nm，长度几百纳米至几微米。纳米棒状晶体有圆滑地粗细变化和弯曲现象，偶见晶体连接成树枝状或晶体直角连接形成框架状形态。X-射线能谱分析显示方解石有少量的镁、磷和硫，这种纳米棒状方解石在国内外文献中鲜有报道。根据纳米尺度研究结果推测，这种纳米棒状方解石形成与生物衍生物诱导的定向结晶有关。纳米棒状方解石是一种重要的黄土堆积时期干旱环境指示矿物，其碳、氧稳定同位素组成代表黄土堆积时气候参数。纳米棒状方解石的发现，对环境中纳米矿物研究、黄土中碳酸盐碳成因及古气候研究具有重要价值。     

红珊瑚的稀土元素特征及其生态环境意义

红珊瑚是珍稀的有机宝石。对35个不同产地不同属种的红珊瑚样品中的稀土元素组成特征及红珊瑚生态环境进行了研究。结果表明,红珊瑚的稀土元素富集主要受生物作用影响,其∑REE较低,轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,δCe负异常为主,部分红珊瑚样品占Eu正异常;红珊瑚的稀土元素组成特征具有产地鉴定意义,也指示出红珊瑚的生态环境与海底火山热液活动密切相关,后者影响红珊瑚的生长物源供应;红珊瑚的生态环境的稀有性导致了红珊瑚的稀有性。     

滇东南木利锑矿床M-HREE富集型方解石显微分析与成因初探

西南大面积低温成矿域是我国重要的卡林型金矿及锑矿聚集区,方解石作为各类热液矿床中最常见的脉石矿物,在不同矿床中往往具有不同的稀土元素特征,特别是在金锑矿床中具有特殊的中、重稀土元素(M-HREE)富集特征,这一特殊现象对成矿流体演化和矿物学找矿有重要的研究意义,而关于其形成机理仍旧是一个悬而未决的科学问题。本研究利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)对木利锑矿床不同时期方解石进行了Fe、Mn元素含量测试,同时利用高分辨场发射扫描电镜(FE-SEM)、电子探针(EPMA)、透射电子显微镜(TEM)、聚焦离子束(FIB)等一系列微区分析手段对方解石内部结构进行研究。结果显示,成矿期方解石相对于非成矿期方解石具有较高的Fe、Mn元素含量,成矿期方解石LREE/HREE值与Fe、Mn含量呈近水平的拟合曲线关系,在方解石内部存在含Fe、Mn的白云石,白云石和方解石交界处存在粒间孔,能谱显示有Fe、Mn信号,暗示孔内也存在Fe、Mn物质。因而推断在复杂的氧化还原条件下,含Fe、Mn的白云石和孔内的铁锰物质吸附大量的M-HREE可能是导致方解石富集M-HREE的原因。     

闽南-台湾浅滩陆架沉积砂中石英颗粒表面的微结构

石英颗粒表面微结构的研究是随着电子显微镜应用到地质学上而发展起来的。近年来利用扫描电镜观察石英颗粒表面形态特征及差异来研究沉积物物质来源、搬运方式和沉积环境已在我国开展起来。本文是在对闽南-台湾浅滩陆架的地形、沉积物粒度研究基础上,用JSM-50A扫描电镜观察、研究石英颗粒表面微结构时,发现调查海区的(中砂)沉积物中的石英颗粒具有各种微结构,反映特有的沉积环境。     

利用矿物方解石进行水体除磷实验研究

为探索解决水体富营养化问题的新方法,利用矿物方解石对含磷溶液进行了除磷实验。实验结果表明,方解石晶芽可以促进磷的沉淀,降低溶液磷浓度;其降磷效果与溶液初始磷浓度有关,初始磷浓度为1.2mg/L,除磷率为12.68%,初始磷浓度为3mg/L,除磷率为69.94%,初始磷浓度为5mg/L,除磷率为88.48%;同样,实验温度升高,可使方解石降磷效果明显提高。经透射电子显微镜测试,除磷沉淀物没有明显的晶质体特征。     

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。     

微/纳结构的弗雷德盐对铜的絮凝-吸附研究

以含钙聚合铝(PACCa)作为导向剂与铝源,在常温常压下合成了微/纳结构(微米/纳米尺度)的弗雷德盐。当水溶液中的ρ(Cu2+)为4.406 mg/L时,每升含铜溶液投入0.45 g弗雷德盐对Cu2+的去除率为99.02%。背散射(BEI)与二次电子(SEI)的SEM研究表明:微/纳结构的弗雷德盐在水处理中经历了溶解-结晶过程,XRD鉴定证实弗雷德盐分解后形成方解石晶体与无定形氧化铝。微/纳结构的弗雷德盐去除Cu2+的絮凝沉淀机理与吸附反应模式有所不同,弗雷德盐在絮凝过程中与水中CO2作用转变成方解石与无定形氧化铝,同时Cu2+在碱性环境下生成氢氧化物,新生成的无定型氢氧化铝迅速吸附铜的氢氧化物并裹挟方解石沉淀。     

物理法改色前后优质淡水珍珠的超微结构特征研究

利用原子力显微镜（AFM）、场发射高分辨率扫描电子显微镜（FESEM）和场发射高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）对物理法改色前后的优质淡水珍珠表面进行了细致的观察。通过对比分析珍珠在微米级至纳米级的范围内微结构及超微结构特征的变化,证明珍珠质层是天然的纳米材料;改色前后珍珠的红外光谱分析及XRD分析对物理法改色珍珠机理是由于微量MnCO3在γ射线辐照下氧化成Mn2O3或MnO2所致的说法给予否定;由红外光谱测试结果可知物理法改色珍珠呈色机理与珍珠中有机物的辐照化学变化有关,并且物理法改色珍珠伴色的呈色机理与珍珠的文石纳米粒径效应亦无明显的相关性。