金刚石的同步辐射X射线单色光形貌研究

采用激光装置调节晶体取向的新方法,首次在我国成功获得金刚石的同步辐射X射线单色光形貌图,对天然褐色,白色,淡黄色金刚石,黄绿色高温高压处理金刚石与金黄色辐照处理金刚石进行了研究。实验收集三个主要晶面方向（111）,（400）与（220）,以及衍射摇摆曲线不同位置的单色光形貌图。单色光形貌提高了实验的分辨率,反映了金刚石中位错,滑移系,孪晶等缺陷的空间取向与特征的明确信息。实验中发现衍射摇摆曲线能够反映金刚石的塑性变形程度。     

苏鲁超高压变质带中国大陆科学钻探主孔(CCSD-MH)榴辉岩中发现金刚石

苏鲁榴辉岩中除了早前发现的一粒金刚石外,最近又发现了6粒,它们具有基本相似的外形和大小,但其晶体结构与普通自然界金刚石和人工合成金刚石存在一定差别.金刚石具有异常X-射线衍射峰以及有磁铁矿的包裹体等特征,表明可以排除这些金刚石是人造或被外来样品混染的可能性.金刚石的再发现,证实苏鲁榴辉岩的形成压力可以达到4GPa以上,并且为大别和苏鲁两个超高压变质带的对比提供了一个重要标志.金刚石的异常晶胞参数和X-Ray异常峰的出现有可能与超高压变质作用有关,但需要实验岩石学研究证实.     

金刚石的强度及破裂

文章从金刚石的晶体结构和波动力学角度分析了天然金刚石的理论强度与其在动载条件下的破裂机理。存此基础上,介绍了测定人造金刚石的动—静强度测定仪、测定方法以及测定结果。此成果对金刚石工具的设计,使用均有参考价值。     

辽宁天然金刚石晶体缺陷的X射线形貌研究

本文利用透射X射线衍射形貌术研究辽宁天然金刚石晶体缺陷的问题。实验结果表明,金刚石晶体中存在有位错、亚结构及包裹体等缺陷。从这些研究中可以找到辽宁天然金刚石成矿时的某些特点     

SrTiO3基钙钛矿结构X射线衍射谱特征

通过对常规电子陶瓷工艺合成的Sr1-xCaxTiO3和Sr1-xPbxTiO3钙钛矿结构陶瓷进行研究X射线衍射谱特征、晶体结构和衍射强度I100/I110进行研究,并根据原子散射因子与衍射强度关系,提出用衍射强度I100/I110变化规律预测ABO3钙钛矿结构中置换A位离子种类的方法.     

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.     

硅灰石制备二氧化硅材料过程中的多型转变

研究了1Tr型硅灰石酸解形成二氧化硅材料过程中的多型转变和浸蚀方向。结果表明：1Tr型硅灰石在2mol／LHCl溶液中的酸解浸蚀方向严格受晶体结构控制，酸解初期晶粒首先沿{100}面方向浸蚀，结果导致衍射面的衍射强度增大；随着酸解时间的延长，[SiO4]单四面体与[CaO6]八面体共棱连接方向成为主要浸蚀方向，在XRD图谱中表现为d=0．298nm衍射蜂一直保持较大的衍射强度。特征衍射峰的相对强度变化特征表明．1Tr型硅灰石酸解形成二氧化硅过程中晶体结构发生了由1Tr型向2M型的多型转变，且酸解60min后的XRD图中各衍射峰的相对强度更接近于2M型硅灰石的衍射强度范围，其标志是d=0．299nm衍射峰成为最强衍射蜂。推测d=0．298nm左右的衍射峰强度在40min前主要来自1Tr型硅灰石的衍射面，40min以后变为2M型硅灰石的衍射面，并对1Tr型硅灰石的JCPDS 29-372卡片数据进行了讨论。     

祖母绿和草莓红绿柱石的同步辐射X射线形貌研究

<正>目前,国内外对于矿物的同步辐射X射线形貌像研究,主要利用连续辐射即白光形貌作分析(蒋建华,2000;坦纳,1985;于万里等,2002),金刚石已经有人作了一些研究,有关单色光形貌研究方面少见,只有蒙宇飞等(2005)。草莓红绿柱石晶体化学的研究,作者已发表过多篇的文章     

金刚石热稳定性研究

通过热处理、酸处理实验,利用Ｘ－ｒａｙ 衍射、发射光谱分析、ＸＴＬ－ Ⅱ显微观察对合成金刚石进行了较系统的研究。结果表明：粉末触媒合成金刚石杂质含量少,强度高,热稳定性要好,并指出缺陷、杂质组成、含量及存在形式是影响金刚石热稳定性、强度的重要因素。杂质的大量存在导致金刚石的热稳定性急剧下降,温度为１１００ ℃时,尤为明显。     

钇铝石榴石晶体高压相变研究

采用金刚石压砧高压设备,对立方结构掺钕钇铝榴石多晶进行高温高压相变研究。实验分同时加温加压、独立加压、独立加温三类。对压力温度作用后相变产物进行了 X 射线衍射研究,对相变前后样品的配位数、晶体结构、晶胞参数、体积、密度进行了对比。     

山东郯城砂矿金刚石特征及包裹体研究

通过对115粒山东郯城砂矿金刚石样品进行矿物学和光谱学特征研究，结果显示郯城金刚石的粒径集中在1. 0~4. 0mm之间，晶体形态以菱形十二面体为主，其次八面体与菱形十二面体聚形，八面体较少；晶面形貌除倒三角凹坑、塑性变形滑移线、熔蚀沟、生长丘、生长阶梯、叠瓦状蚀象、滴状丘、晕线等原生形貌发育外，小部分发育有次生形貌 绿色色斑，且大多数金刚石的边棱清晰，磨圆程度不高。研究首次测得了郯城金刚石的拉曼特征峰的半高宽数据和金刚石包裹体拉曼谱图，显示郯城砂矿金刚石结晶程度差异较大，暗示其形成的金刚石地质生长条件和环境的复杂性；金刚石包裹体有橄榄石、黄铜矿、针铁矿、石墨矿物，其中橄榄石包裹体占比较高，表明郯城金刚石包裹体类型以橄榄岩型为主，测试结果与华北东部古老克拉通之下的岩石圈地幔大部分由橄榄岩组成的结论一致。对比郯城金刚石与蒙阴金刚石特征的异同，初步探讨了金刚石砂矿的物质来源，为揭示郯城砂矿金刚石的形成及演化提供了金刚石及其包裹体的新的证据。     

化学溶液及其水压作用下单裂纹灰岩破裂的细观试验

采用岩石破裂全过程的细观力学试验系统进行了化学溶液及其水压力作用下单裂纹灰岩压缩破裂试验。通过电镜扫描、X衍射、水质分析等分析方法,对岩石微观形貌、矿物成分等进行研究。采用数字显微系统,对其压缩破裂过程进行实时观测和记录,得到了岩石破裂过程的细观图像;探讨了蒸馏水、不同pH值的0.1 mol/L Na2SO4溶液及其水压力作用对单裂纹灰岩变形和强度特性的影响。研究表明,受化学侵蚀后岩石的结构及成分均发生了不同程度的变化,导致其非均质性增加,而强度、弹性模量等降低,其力学性质劣化的程度与岩石中矿物成分的变化程度相关;孔隙水压的作用改变了岩石内部裂隙面和颗粒间的受力状态,加速了岩石裂纹的扩展,降低了岩石强度,水化学溶液及其水压作用使得岩石的破裂形式变得更为复杂。     

天然金刚石孪晶的X射线衍射与形貌研究

本文利用X射线衍射和形貌术方法研究了辽南天然金刚石孪晶体。发现晶体中存在有孪晶界、位错、生长带和亚结构等多种缺陷。文中对部分位错进行了详细讨论,并确定其特征量;同时还分析各种缺陷的空间分布特点及其与孪晶界面的关系。     

应用X射线衍射-红外光谱等技术研究滑石在机械力研磨中的形貌和晶体结构变化及影响机制

滑石的颗粒粒径、形貌、晶型等对其应用的实效性、终端产品的性能产生极大影响,目前主要研究其表面改性,而有关微观形貌及晶体结构研究较少。本文利用X射线荧光光谱、X射线衍射分析、红外光谱、粒度分析仪结合高分辨场发射扫描电镜(FE-SEM)技术对辽宁滑石粉在高强度机械力研磨作用下的微形貌和晶体结构变化特征进行系统研究。结果表明滑石粉原矿混合物中MgO与SiO2的分子个数比约为0.45,该数值明显低于纯滑石粉晶体中MgO与SiO2的分子个数比0.75。此类滑石为典型的单斜晶系,研磨作用使滑石粉由晶态转变为非晶态结构,其层状结构的有序化和键合作用发生了明显的变化。滑石粒度随研磨时间变化呈现减小-增大-减小的循环过程。研磨后粉体形貌存在差异,细化的小颗粒粉体因团聚而呈"准球体",且随着研磨的进行出现细化-团聚-细化的反复过程。此结论对于滑石的深加工与应用及其相关矿物粉体的研究具有一定的参考价值。     

地球深部含铁碳酸盐的稳定性

<正>源自670km以下的金刚石中发现碳酸盐包裹体是下地幔中存在碳酸盐的直接证据,这表明碳循环可以涉及到下地幔。但是,关于碳酸盐的稳定范围、晶体结构及其分解条件,我们知之甚少。欧洲同步辐射实验室的Valerio Cerantola等人利用单晶X射线衍射和穆斯堡尔光谱技术研究了压力超过     

金刚石（钻石）及钻石饰品检测

从金刚石的晶体结构和晶体形态类型,以及金刚石的物理、化学参数、体蚀象、包体成分、切工后的特征等,论述了金刚石的形成和金刚石（钻石）鉴定方法,例举了与金刚石（钻石）相似宝石的区分。     

机械研磨作用对磁铁矿低温氧化及磁化率的影响

磁铁矿是岩石、土壤和沉积物中少量而又普遍存在的副矿物,是环境磁记录的主要载体.磁铁矿在表生地质过程中受到机械、生物和化学风化作用使其结构、粒径、氧化程度、磁学性质发生一系列变化,这些变化对环境磁学以及表生地质过程的研究具有重要意义.从矿物学角度研究了磁铁矿粒径、相转变、氧化程度和磁化率随着研磨时间的变化规律.结果表明,平均粒径为4 μm的磁铁矿在研磨1 h后粒径变化趋于稳定,但随着研磨时间的增加,磁化率逐步降低而氧化率逐渐增加.通过对研磨后样品进行XRD分析表明,随着研磨时间的增加,磁铁矿衍射峰强度明显减弱,衍射峰宽化,赤铁矿的衍射峰强度逐渐增强.由此可见,原生磁铁矿(对沉积物而言属于碎屑磁铁矿)低温氧化产物是赤铁矿而不是磁赤铁矿.在表生地质演化过程中颗粒的机械碰撞不仅使磁铁矿颗粒变细,而且可能影响到磁铁矿常温氧化、磁学性质和晶体结构.     

绿辉石流变学研究的某些进展

简要概述了绿辉石的晶体结构、反相畴、显微构造及其变形机制等方面的研究现状与进展。结合大别山榴辉岩中的最新研究成果，着重讨论了其构造物理学研究意义，认为绿辉石晶体结构的有序化不仅是温度和化学成分的函数，而且是晶内应变程度的函数。     

高温高压法合成金刚石微区原位碳同位素及阴极发光特征

当前大量的研究集中在天然产出的金刚石上, 而人工合成金刚石的研究往往容易被忽视。对人工合成金刚石进行详细的研究, 结合已有天然金刚石的认知有利于揭示天然金刚石形成过程, 有利于天然金刚石的鉴定。本研究综合利用显微镜、纳米离子探针、拉曼光谱、阴极发光等分析技术, 对人工合成金刚石的晶体结构、包裹体、微区碳同位素、以及阴极发光图像等特征进行了详细的研究。研究揭示其阴极发光图像与天然宝石级金刚石有明显的区别, 二次离子探针数据进一步表明其阴极发光图像的明暗差异与金刚石中微量元素氮的含量高低有关。     

金刚石分类、组成特征以及我国金刚石研究展望

金刚石由于其独特的物理化学性质,在经济生产与科学研究中均具有重要价值.金刚石形成于地球大于150 km的深度范围内,是人类可以获得的来自地球深部地幔乃至核幔边界的最直接的样品,因此可以为研究地球深部物质组成和物理化学条件提供重要的素材.金刚石由碳元素组成,还含有微量的杂质元素（如氮、硼、氢、氧等）,其中氮和硼元素对于划分金刚石的晶体结构类型发挥着重要的作用.根据金刚石的产出类型,金刚石可以划分为幔源型、超高压变质型、陨石相关型以及蛇绿岩型金刚石.全球约百分之一的幔源型金刚石含有包裹体,对这些包裹体的研究显示,金刚石主要来源于地球150~200 km深度的岩石圈地幔.这些含有包裹体的金刚石中,仅有1%的金刚石来自于地球深部的软流圈、地幔过渡带、下地幔、甚至核幔边界.我国的金刚石产出类型多样,但是,目前仅山东蒙阴、辽宁复县的金伯利岩矿床以及湖南沅水的砂矿具有经济价值.蛇绿岩型金刚石是近年来金刚石研究领域取得的重要进展,该类型金刚石分布在全球多个造山带不同时代、不同构造属性的蛇绿岩地幔橄榄岩和铬铁矿中,被认为是一种新的金刚石的产出类型.相对于其他国家和地区的金刚石的研究,我国的金刚石领域的研究程度相对较低,缺乏对金刚石结构、化学组成以及包裹体组成的系统研究,制约了对我国金刚石成因的认识,限制了我国的金刚石的找矿工作.因此,亟需结合先进的分析手段对我国的金刚石及其围岩做进一步的研究,以期揭示金刚石的形成过程,为金刚石的找矿提供理论基础.