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。     

中国珍珠内部综合结构模式图的一些新认识

运用偏光显微镜和红外显微镜对中国大量的优劣海水和淡水养殖珍珠进行了系统的对比观察,发现在海水珍珠中存在文石和方解石,没有球文石;而在淡水珍珠中存在文石和球文石,不存在方解石。基于大量的珍珠内部结构的偏光显微镜图片,我们修正了前人建立的珍珠内部结构综合模式图,建立了一个新的更符合科学实际的养殖珍珠内部结构综合模式图。     

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。     

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。     

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。     

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.      

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。     

中国海水珍珠Mg、Fe、Zn和Mn含量变化及其对珍珠微观结构的影响

利用等离子体发射光谱仪(ICP)对流沙湾优劣质珍珠中微量金属元素含量进行分析,采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对两种珍珠的外表面与纵截面进行系统观察,采用785 nm激发波长对两珍珠的珍珠质层和棱柱层中无机相进行原位拉曼光谱测试。结果表明:劣质珍珠中Mg、Fe、Zn、Mn和P含量比优质珠高,珍珠层外表面文石晶体有序排列程度低;阶梯状珍珠层越致密、台阶厚度越薄,其珍珠质量越好。同一直径的珍珠,优质珍珠文石板片厚度较劣质珍珠薄,劣质珍珠棱柱层结构疏松,棱柱层比优质珠厚,劣质珠棱柱层中的方解石与杂质层影响了珍珠正常矿化过程。     

海水养殖珍珠光泽与其微结构的关系

珍珠独特魅力之处在于其特有的珍珠光泽。珍珠层微结构直接影响珍珠光泽的强弱,决定了珍珠质量的高低。本文选择产自雷州半岛流沙湾的不同光泽的海水养殖珍珠,运用场发射扫描电镜(FE-SEM)对样品不同部位的显微结构进行了系统观察和对比,结合X射线衍射(XRD)分析,了解珍珠层文石晶体的结晶取向及其对珍珠光泽的影响。结果表明:珍珠光泽强弱与其表面光洁度、缺陷、文石晶体的择优取向度及有机质含量等密切相关。其中,珍珠层文石晶体结晶越好,择优取向度越高,珍珠光泽越好;珍珠外表面有机质的存在提高了珍珠的圆润度,可使珍珠呈现更强的光泽;珍珠表面孔洞吸收入射光,降低珍珠层表面总光量,其对珍珠层结构的影响及其成因有待于进一步研究。     

淡水文石珍珠可溶性有机质对CaCO3结晶的影响

以浙江诸暨淡水文石珍珠为实验原料,提取文石珍珠中的两种基质蛋白--酸可溶蛋白(ASM)和水可溶有蛋白(WSM),并分别将其制备成一系列不同浓度的基质蛋白溶液.利用上述两种不同浓度的可溶性有机基质溶液采用扩散法开展了碳酸钙的体外模拟矿化实验,探讨两种可溶性有机质的浓度在控制CaCO3结晶方面的作用.通过扫描电子显微镜及显微共聚焦拉曼光谱等方法对体外模拟矿化结果进行了观察和分析.结果表明,酸可溶蛋白对碳酸钙晶体的形貌和尺寸具有明显的调控作用,而对晶型无影响,不同浓度的酸可溶蛋白对碳酸钙晶体形貌影响差别不大,对尺寸的影响略有不同;水可溶蛋白对碳酸钙晶体的晶型、形貌及尺寸均有显著影响.不同浓度的水可溶蛋白对碳酸钙晶体的形貌和尺寸影响较大,对晶型有一定的调控作用.     

Vaterite formation during coal liquefaction

The vaterite form of calcium carbonate seldom occurs in geological formations or during chemical processing. However, vaterite crystals form during the liquefaction of a Wyoming subbituminous coal. Gravitational separation of the coal showed vaterite to form because of the presence of some other mineral in the coal matrix. Model compound studies with calcium acetate identified silica and possibly iron pyrite to be minerals found in coal which seed vaterite crystals.     

海洋产脲酶细菌的筛选及诱导形成碳酸钙矿物的特征

产脲酶细菌普遍存在于自然界,其对碳酸钙的矿化作用被广泛用于工程地质和环境等各项工程领域;本研究旨在从北戴河新河河口海洋沉积物中分离产脲酶细菌,探讨其诱导形成碳酸钙的特征,为地质与工程领域的应用提供良好的材料.从海洋沉积物样品中共分离出33株细菌,经筛选,其中有10株细菌具有产脲酶活性,16S rRNA基因序列分析表明:...     

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。     

应用扫描电镜-红外与反射光谱研究海水灰色Akoya珍珠特异的矿化微结构特征

近年来海水灰色Akoya珍珠是珍珠类饰品的新宠,前期研究主要聚焦在对其海水属性、各结构单元的元素赋存特征、辐照处理及其鉴别方法等方面.本文借助紫外可见(UV-Vis)反射光谱仪、显微红外光谱仪、扫描电镜等技术,对具有白色内核的一类灰色珍珠的宝石学与其精细结构特征进行研究.结果表明:①在珍珠的珠核与珍珠层之间,基本存在厚...     

穴珠

本文对广西桂林、阳朔、灵川及南宁等地十多个石灰岩洞穴中的穴珠进行了详细的室内外研究,获得了一些关于穴珠生成条件的新认识。并进一步分析了穴珠产出的洞穴环境及其古水文和古气候状况。这对于研究岩溶发育史以及古代碳酸盐岩石中的粒和一些状矿石的成因均具有一定的意义。      

Kinetic biomineralization through microfluidic chip tests

A homogeneous microfluidic chip was used to investigate the pore-scale characteristics during the process of microbially induced calcium carbonate precipitation (MICP). An image-processing scheme was developed to measure the projecting areas of the precipitated calcium carbonate. Calcium carbonate first precipitated on the bacterium side before spreading to the rest of the chip. The distribution of calcium carbonate was more uniform along the length of the microchip than along the width. Raman back-scattering spectroscopy was used to examine the chemical composition of the precipitate, identifying calcite and vaterite as the main mineral phases. Bacterium traces were noted on crystal surfaces in SEM images, suggesting a higher adsorptive capacity for irregular precipitates than well-shaped crystals.