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。     

淡水珍珠蚌壳中初生文石棱柱层的纳米至介观尺度结构及其矿化机制研究

利用场发射扫描电镜(FESEM)、聚焦离子束(FIB)制样和透射电镜(TEM),研究了初生棱柱层的形貌和单个初生棱柱的内部结构及其结晶学性质.结果显示,棱柱直接由文石纳米颗粒定向附着生长而成;其次纳米颗粒的快速沉积造成不严格定向的生长,因而形成疏松多孔的棱柱表面;最后,棱柱由于竞争生长机制最终沿表壳层内表面的垂直方向生长.这些发现将增进我们对贝壳棱柱层生长过程的理解,也为研究珍珠层的生物矿化过程提供新的视角.     

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。     

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.     

珍珠表面微形貌的AFM和SEM研究

利用原子力显微镜(AFM)结合传统的扫描电镜(SEM)观察不同质量的珍珠表面，在微米级至纳米级的范围内对珍珠表面进行了全面的超显微结构特征分析，探讨SEM下无法涉及的珍珠纳米级表面结构与珍珠物理特性(光泽度、粗糙度、伴色)之间的相关性。研究显示，珍珠等级与文石层、文石微层、文石板块及其内部文石集合体的有序度、致密度等均呈正相关关系。本文还提出在珍珠养殖与交易的珍珠分级中可利用微形貌数据如平均粗糙度(Ra)增加定量化标准。     

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。     

贝壳珍珠层的X射线衍射研究

珍珠层中文石晶体的择优取向是珍珠层具有优异力学性能的重要原因之一，通过对三角帆蚌贝壳珠层的X射线衍射研究，表明珍珠层除存在公认的（002）面网平行珍珠层面的强烈定向文石晶体外，还有强烈的（012）面网平行珍珠层面的亲新定向文石晶体，且在同一贝壳的不同位置，该两种取向的择优取向度变化较大，充分说明了珍珠层结构的不均匀性。     

云南仙人洞文石类石笋年层结构电镜分析

关于文石类石笋年层的研究,国外曾有报道.Brook等[1]发现马达加斯加岛的一根石笋,其微层由亮色(clear)的文石亚层和暗色(darker)的文石亚层互层组成,而后Bertaux等[2]又在巴西发现了类似的石笋微层,经过分析,均认为每对明暗相间的亚层组成一个年层,并指出暗色亚层可能是由于文石晶体中混入了粘土或者有机质造成的.     

海水养殖珍珠表层微形貌的结构研究--以广西防城养殖珍珠为例

海水养殖珍珠的表层微形貌呈现以文石晶体及壳角蛋白膜为结构单元组成的按一定方式排列的层状或阶梯状的结构或形态。单元结构的生长方式符合“隔室效应”原理。表层结构中文石的结晶度、结构有序度及壳角蛋白膜厚度是珍珠光泽强度与明亮度的决定因素 ,并影响珍珠的透明度、伴色及体色。     

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。     

不同颜色的淡水养殖珍珠呈色机理研究

珍珠的呈色机理一直存在有机物致色学说与微量金属离子致色学说,鉴于有机物致色机理与物体本身结构无关及珍珠中微量金属元素的测定,这些理论用于解释珍珠时呈色存在明显的局限,直至目前珍珠的呈色机理尚无定论。本文采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线荧光光谱(XRF)、场发射扫描电镜(FE-SEM)等技术,对白、紫、粉红三种颜色的淡水养殖珍珠的呈色机理进行较为系统的研究。结果表明:不同颜色珍珠的红外光谱无明显差异;粉色珍珠中Ti、Fe、Mg与Cu的含量较白色与紫色珍珠高,白色珍珠中Mn的含量较粉色珍珠高;粉色与白色珍珠中Ti、Fe、Cu的含量差异较大,但紫色与白色珍珠中Ti、Fe、Cu的含量几乎接近;不同颜色珍珠的研磨粉体的颜色基本一致,反射主波长为(582±1) nm,说明珍珠内有机质与致色金属元素不应是珍珠呈色差异的主要原因。在同一直径不同颜色的珍珠中,其近外表面区域内珍珠层文石板片的厚度大小不一,其中粉色珍珠中文石板片的厚度相对较薄;珍珠表面的"叠瓦状"结构疏密也并不一致,粉色珍珠表面的文石片层更为紧密。研究认为,珍珠中内部文石板片厚度及其外表面形貌的差异应是珍珠呈现不同颜色的直接原因。     

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。     

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。     

Aragonite laminae in hot water travertine crusts, Rapolano Terme, Italy

Small (5–30 μm) aggregates of aragonite needles occur in calcite crystal crusts of present day hot water slope travertines at Rapolano Terme in Tuscany, Italy. The aggregates are mainly concentrated in irregular, wispy and dark laminae which cross-cut calcite crystal feathers to create a pervasive millimetre scale banded appearance in the deposit; they also occur less commonly scattered irregularly through the calcite layers. The aragonite needle aggregates are in the form of crosses, fascicles (sheaf shaped bundles, or dumbbell shaped), rosettes and spherulites. Locally, irregular masses of needles also occur. The fascicles, rosettes and spherulites have hollow centres which resemble microbial components (?fungal spores, bacterial colonies and pollen), suggesting that the aragonite crystals are biotically nucleated. The lamination is interpreted to reflect diurnal control. Stimulation of microbial activity during daylight concentrates cells in laminae and promotes aragonite calcification. Calcite feather crystals, although traversed by the aragonite aggregate laminae, have a clear appearance under the light microscope. They form more or less continuously through the diurnal cycle by abiotic precipitation. The constant association of aragonite with organic nuclei, irrespective of whether the latter are in laminae or scattered through the calcite layers, supports a biotic control on aragonite formation. Lamination in Pleistocene travertines is superficially similar to that in the present day deposits, but is diagenetically altered. In the Pleistocene deposits, the calcite feathers appear dark under the light microscope and the aragonite aggregates, where they are not altered to dark calcite, are dissolved, together with parts of the adjacent spar calcite, and therefore appear light coloured.     

Analysis of burnt schist outcrops in the alps: Relation to historical archaeology and Hannibal's crossing in 218 B.C.

Identification of the exact route followed by Hannibal during his invasion of Italia in the Second Punic War is one of the major questions of antiquity and one that historians/archaeologists have long studied. One of the many clues in the ancient literature that can help answer this question is the mention of fired rock, the result of a conflagration Hannibal is reputed to have employed to reduce the size of boulders in a blocking rockslide some distance down from the high col on the Italian side. The only route with evidence of fired rock along the roadway leading into Italia follows the Col du Clapier, one of the possible northern routes discussed by historians. Radiocarbon dating of calcined rocks is not possible, but whereas Time‐of‐Flight Secondary Ion Mass Spectrometry (ToF‐SIMS), Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM‐EDS), backscatter electron scanning microscopy (BSE), High Resolution Transmission Electron Microscope (HRTEM), and Raman Spectroscopic data do not provide an age for the burnt rock, compositional evidence of the conflagration derived from these analyses may shed light on Hannibal's actual route. © 2007 Wiley Periodicals, Inc.