辽宁IaB、IaAB混合型金刚石的发现及其生长结构特征

利用显微红外光谱区域扫描,在辽宁50号岩筒产出的金刚石中发现1粒IaB、IaA混合型金刚石,且IaB、IaAB间存在明显的界线.DiamondView荧光图像观察显示,该粒金刚石呈不规则的同心圈层生长结构,并可分为两个生长阶段,生长结构特征能够与显微红外光谱分析获得的结果相互验证.样品氮、氢含量的规律及变化趋势分析结果表明,样品不同阶段生长环境变化大,且出现明显的生长停顿,也验证了金刚石由A中心逐渐向B中心的转化过程.该金刚石的发现对研究金刚石生长过程中地质环境的变化具有重要意义.     

湖南金刚石内部不均一性特征研究

将湖南金刚石加工成片，利用宝石显微镜，偏光镜，阴极发光（CL）仪和傅里叶红外光谱（FTIR）仪对其内部显微特征进行了研究，发现金刚石的颜色深浅不一，内外颜色差异明显，呈带状，斑状分布；金刚石由生长中心至边缘，氮含量也有较大变化，中心与边缘最大相差约50倍，氮的富集类型由中心向边缘表现出B中心所占的比例越来越小，金刚石的类型也相应从I型→II型或I－aAB型→-I-aA型等，这些不均一性特征，反映金刚石在生长过程中环境条件发生了变化，以及生长期后可能受到了改造。     

山东蒙阴金刚石的"似玛瑙状"生长结构及氮、氢杂质分布的不均一性

阴极发光(CL)技术可揭示金刚石生长结构、阶段和过程.利用该技术首次发现蒙阴金刚石中罕见的"似玛瑙状"生长结构,并分析了该典型结构的特征和生长机制.该样品定向切片的傅立叶变换红外光谱(FTIR)微区分析表明,氮、氢杂质分布不均一,从生长中心至边缘,总氮含量和B中心百分数逐渐降低,但变化幅度较小;氢浓度呈不规则振荡,边缘区最高.该生长结构和杂质不均一特点揭示了金刚石生长过程中熔/流体的参与作用和生长条件、环境的复杂性.     

西藏罗布莎橄榄岩与中国大陆科学钻探主孔(CCSD-MH)榴辉岩中金刚石的红外特征初探

大别苏鲁超高压变质带上的大陆科学钻探主孔(CCSD-MH)中榴辉岩中的金刚石形成于大陆深俯冲作用过程,西藏雅鲁藏布江缝合带罗布莎蛇绿岩铬铁矿中的金刚石来自深部地幔,两者的形成背景和机制可能不同.本文对两地的金刚石样品开展了傅立叶变换红外光谱(FT-IR)定性分析.结果表明,西藏罗布莎金刚石样品为ⅠaA型;而CCSD-MH金刚石为ⅠaAB型,既表明其杂质氮的聚集形式和演化路径上存在着差异.红外光谱特征不仅仅表明两者属天然金刚石常见类型,并且超高压变质带中的金刚石形成时间可能更久远.     

基于红外光谱-拉曼光谱研究山东郯城砂矿的金刚石及包裹体类型

对山东郯城砂矿中的金刚石开展了傅里叶红外光谱和显微激光拉曼光谱的测试,结果显示,红外光谱均可见C—C的本征峰;绝大多数可见氮的吸收峰:双氮的吸收峰、聚合氮的吸收峰和氮片晶的吸收峰;部分可见氢的吸收峰:C—H的吸收峰、C—N的吸收峰和H2O的吸收峰.郯城金刚石以Ⅰa型金刚石为主,有ⅠaA、ⅠaB、ⅠaAB型,而Ⅱa型仅1粒;氮类型包括双氮(A心)、聚合氮(B心)及氮片晶(B'心),说明金刚石中的孤氮(C心)已经转化为双原子氮,但部分双原子氮未完成进一步的聚形.金刚石拉曼峰值集中在1131 cm–1,拉曼位移漂移程度较小,说明金刚石内部应力发生小幅的变化.在郯城金刚石中首次发现柯石英包裹体,出现139 cm–1、152 cm–1、212 cm–1、272 cm–1、328 cm–1、356 cm–1、428 cm–1和529 cm–1左右的拉曼峰值.在1粒金刚石中柯石英包裹体数量多达十余个,直径几μm至几十μm,呈针状、哑铃状、浑圆状和短柱状等多种形态.郯城金刚石中柯石英包裹体的出现,可作为郯城地区存在榴辉岩型金刚石的可靠标志,也佐证了该地部分金刚石的来源可能和洋壳循环或者俯冲过程有关.镁橄榄石包裹体上覆分散的黑色石墨斑点,与山东蒙阴、辽宁和湖南金刚石中的镁橄榄石等不同种类包裹体具有相似特征,推测这些石墨斑点是晶体包裹体形成后,由于外部环境温压条件的变化产生.     

俄罗斯高温高压处理钻石特征

采用显微观察、红外光谱、可见吸收光谱和低温光致发光谱等分析方法,对9颗俄罗斯高温高压处理钻石样品进行了研究。结果表明,该类钻石样品的内部多见石墨化现象,尤以彩色钻石样品更明显;金黄色、紫红色、黄绿色样品为ⅠaAB型,浅黄色样品为ⅠaB型,近无色样品为Ⅱa型;样品的可见吸收光谱因颜色不同而差异显著,其中金黄色样品可见475 nm处的吸收宽带,紫红色样品可见638,614,595 nm处的吸收峰,黄绿色和浅黄色样品可见415,475,503 nm处的吸收峰,近无色样品则为较光滑的平直曲线。此外,该类样品在低温光致发光谱中可见575 nm与637 nm处强发光峰。这些特征为探讨该类钻石的晶格缺陷与呈色机理提供了一定的科学依据。     

湖南发现天然产出的Ⅰb型金刚石

正金刚石结构是由两个面心立方点阵沿立方晶胞的体对角线偏移1/4单位嵌套而成的晶体结构。按N含量和N聚集类型,金刚石一般分为Ⅰa型、Ⅰb型、Ⅱa型和Ⅱb型(含B元素)。研究证实,金刚石形成时杂质N主要以孤N(C中心)形式存在,在一定条件下,孤N逐渐转变为双原子N(A中心),这一转变过程所需时间较短,因而在自然界中Ⅰb型金刚石较少见。Ⅰb型金刚石以孤原子氮的存在形式被作为合成金刚石的证据。目前,华北和扬子地区金刚石矿产调查二级项目组在湖南发现了8粒Ⅰb型金刚石,     

广西桂北垒洞煌斑岩中金刚石的发现及其矿物组合特征

桂北罗城垒洞煌斑岩(云煌岩)中发现了与安徽栏杆地区相似的金刚石。垒洞云煌岩呈岩筒状产出并有明显分带性,从岩筒中心→边缘可分为3个相带:中心相为具气孔状-杏仁状构造云煌岩和角砾状云煌岩;过渡相为云煌岩;边缘相为强碳酸岩化-褐铁矿化云煌岩。本次发现的金刚石产于中心相气孔状-杏仁状构造云煌岩中,岩石主要由富镁黑云母、透长石、辉石、角闪石(或闪辉矿物假象)组成。发现的金刚石其拉曼光谱具有1331cm-1处的金刚石特征峰,红外吸收光谱显示既含有1282cm-1吸收峰,又含有1175cm-1吸收峰的ⅠaAB型金刚石特征。电子探针分析表明,垒洞煌斑岩中金刚石伴生矿物组合为镁-铁铝榴石、铬尖晶石亚族的含镁铬铁矿和镁铬铁矿,以及贫铬透辉石、碳硅石和橄榄石。与其他地区含矿煌斑岩相比,矿物组合既有相同也有不同之处,为广西金刚石找矿提供依据。     

我国某金伯利岩管中混型金刚石的紫外形貌和光谱特征

众所周知,金刚石按含氮量分成Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型含氮高,氮浓度大于0.01％;Ⅱ型一般不含氮,氮浓度小于0.001％。Ⅰ型中,含顺磁氮的称为Ⅰb型,其余为Ⅰa型。根据红外吸收光谱中7—10微米范围内各吸收峰的出现情况及强度差别,Ⅰa型又分为ⅠaA型和ⅠaB型。Ⅱ型中具有半导体性能的称为Ⅱb型,其余为Ⅱa型。1973年,S.托兰斯基(Tolansky)发表了采用紫外照相法在南非普雷米尔(Premier)等三个矿区中发现了混型金刚石的论文。所谓混型金刚石,指的是同一颗金刚石晶体     

山东金刚石晶体中氮片晶的分布特征及其表面微形貌

为研究山东蒙阴金伯利岩型金刚石晶体中氮片晶的分布特征,采用红外光谱仪对116粒宝石级金刚石晶体样品中的氮片晶进行分析,并采用微分干涉显微镜观察氮片晶在金刚石表面所具有的物理化学性质及其表面微细结构。结果表明,80.2%的金刚石样品中具有氮片晶;在个别浅褐色、八面体金刚石样品{111}面上观察到平行于[100]晶带方向的长条状蚀像,这些蚀像相互平行,大小不等。显微红外光谱对具长条状蚀像的金刚石样品{111}面的测试结果表明,该类晶体均具有较强的氮片晶的吸收峰（1359~1375cm-1）。综合浅褐色、八面体金刚石样品的红外光谱及其表面微形貌特征,推测长条状蚀像是由氮片晶的出露点受优先选择性腐蚀而致。     

柴达木盆地尕海湖区冰消期晚期以来的气候环境演变

通过对柴达木盆地东部尕海湖沉积物碳酸盐含量、自生碳酸盐碳氧同位素等指标的综合分析,建立了尕海湖地区自冰消期晚期以来的气候环境演变特征。结果表明,冰消期(12710～11360aB.P.)气候环境变化较大;进入全新世(自11360aB.P.开始)后,早全新世(11360～8370aB.P.)气候波动明显,整体较为干旱,温度有所回升;中全新世(8370～3200aB.P.),早期为湿润气候环境,是全新世气候环境最稳定的阶段,晚期气候环境仍较湿润,但环境条件变差;在晚全新世(3200aB.P.以来),早期湖泊水体仍然较淡,但气候环境明显趋向干旱,后期气候变得干旱,气候环境存在波动变化。约1500aB.P.存在一次湿润事件。     

Ⅰa型褐色金刚石高温高压改色研究进展

Ⅰa型金刚石是世界上最重要的金刚石种类,约占金刚石总量的98%。利用大腔体压机通过优化温度、压力和时间等因素改善工业用途的Ⅰa型褐色金刚石的体色,是提高其经济价值并满足日益加剧的彩色金刚石市场需求的重要技术手段。但由于受金刚石原料的来源及实验技术条件的限制导致国内高温高压环境下对褐色金刚石的改色处理进展缓慢,并且改色后的金刚石很难达到宝石级别。本文对自20世纪60年代以来国内外对Ⅰa型金刚石高温高压(HTHP)改色处理的研究及所取得的成果进行了总结。已有的研究显示,在伴有塑性变形的基础上,不同结构的杂质氮是主要的致色元素。根据高温高压环境下Ⅰa型褐色金刚石内部杂质氮反应原理以及动力学机理,提出只要设计合理的样品组装方式以及恰当的改色处理所需的温压条件,我国普遍使用的六面顶压机同样具备对Ⅰa型褐色金刚石进行商业化改色处理的潜力。     

阴极发光和红外光谱技术在金刚石研究中的应用

总结了阴极发光（ＣＬ）及傅立叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ）技术在金刚石研究中的应用。ＣＬ图像可以揭示金刚石的内部结构、生长机制、生长阶段及过程,提供塑性变形及是否含有ＣＯ２的信息,验证和解释微区ＦＴＩＲ分析、稳定同位素及地质年代研究的结果,为天然金刚石和合成金刚石的区分提供关键证据。合成金刚石的实验研究表明,氮的不同聚集态丰度值是聚集温度ＴＮＡ、金刚石存留时间ｔＭＲ及氮丰度值的函数,利用地质信息和ＦＴ     

CVD合成钻石的层状生长结构和紫外荧光特征

最近NGTC实验室检测出多批次CVD合成钻石,这些CVD合成钻石均具有明显的鉴定特征,使用钻石观测仪（DiamondViewTM）观察可见蓝色、橙红色荧光和蓝色磷光以及细密层状生长纹理,光致发光光谱中可见737 nm处的特征发光线.这些特征均与其生长结构及生长过程中进入钻石晶体中的杂质有关.笔者以最近检测过程中发现的一颗CVD合成钻石为例,使用高倍率显微技术对其层状结构的微细特征及其在钻石观测仪下的荧光特征的关系进行了详细观察和对比.结果显示,此样品与之前检测到的CVD合成钻石略有差异.此次检测到的样品在钻石观测仪（DiamondViewTM）下观察具有较宽的层状生长分区,层与层之间的分界线十分明显且在高倍显微镜下也可见到细微的生长特征.通过对样品特征的分析,了解了晶体生长过程中多阶段生长条件的变化,更直观的展现了CVD合成钻石的生长过程.     

新疆巴里坤湖全新世环境记录及区域对比研究

选择位于西风环流显著影响区的巴里坤湖作为研究对象,采用¹⁴C测年建立了巴里坤湖沉积剖面约9400cal.aB.P.以来的时间序列。对该湖泊剖面沉积物的矿物X射线衍射、自生碳酸盐稳定同位素、碳酸盐含量和粒度指标的综合分析表明,9400cal.aB.P.以来,巴里坤湖地区的气候环境变化大致经历了冷干（9400～7400cal.aB.P.）-暖湿（7400～5900cal.aB.P.）-暖干（5900～3100cal.aB.P.）-凉湿（3100～1100cal.aB.P.）-冷干（1100～500cal.aB.P.）-暖干（500cal.aB.P.以来）的气候变化过程,该过程基本上同周边区域的气候环境变化记录相一致。在3800cal.aB.P.左右,北疆地区的几个典型湖泊沉积记录序列都指示该时期气候环境发生了较为明显的转折,可能暗示了这一时期亚洲中部干旱区（至少在北疆地区）大气环流状况发生了重大调整。     

Ⅰa型褐色金刚石结构缺陷的同步辐射白光形貌特征

同步辐射白光形貌术具有射线强度大、准直性好、摄谱时间短、分辨率高等特点,是无损研究晶体缺陷的有效工具．采用该方法对产自山东蒙阴、辽宁瓦房店和湖南沅江3个矿区的31颗典型金刚石样品进行了研究．白光形貌像揭示,金刚石中普遍存在晶体结构畸变的特征,并且变形程度不等,部分严重变形晶体具有异常劳埃衍射式样;其衍射斑点的形态、衬度及条纹变化反映了金刚石晶体结构变形的程度和复杂性．晶格的完整性与金刚石的褐色强度无明显相关性．该类结构缺陷与金刚石的复杂形成过程和深部保存条件有关．     

江苏徐州白露山岩管地质特征及与金刚石成因关系探讨

近年来,在开展苏北原生金刚石找矿时,从白露山岩管中选获了2颗大颗粒金刚石,粒径均大于1mm,分别属ⅠaB型和ⅠaA型,这是苏北地区首次发现的大颗粒原生金刚石。本文在对白露山岩管的岩石学、岩石地球化学、锆石U- Pb同位素年龄以及金刚石特征等描述基础上,对岩管成因进行了分析,并探讨了该岩管与金刚石的关系。结果表明：白露山岩管的形态反映了裂隙- 中心式喷发的隐爆火山岩岩管的特征,其主体岩性为橄榄玄武岩,角砾成分包括橄榄玄武岩、灰岩、凝灰质、闪斜煌岩和片麻岩等。橄榄玄武岩总体具有高镁、低铝、低钛的特点,整体富集大离子亲石元素和LREE,高场强元素和HREE略亏损,与洋岛玄武岩（OIB）较为接近,但存在与岛弧玄武岩（IAB）相似的强烈Nb负异常特征。其形成于中新生代太平洋板块俯冲、华北克拉通岩石圈减薄背景下,起源于深约75~100 km的受俯冲流体交代的岩石圈地幔,在石榴子石稳定域由角闪石石榴子石二辉橄榄岩经2%~5%的部分熔融而来。 在岩浆演化过程中遭受了一定程度的地壳混染和分离结晶作用,然后在板内快速拉张的环境下,橄榄玄武岩浆沿构造薄弱地带侵入至地壳浅部隐爆形成,且在上升过程中捕获了大量的围岩角砾。金刚石不是白露山橄榄玄武岩的结晶产物,而可能是来自捕获的被徐宿弧形构造推覆掩盖的古生代含金刚石母岩。     

基于大样本14 C测年资料的 华北平原沉积速率研究*

华北平原是我国研究程度较高的地区,历年来积累了大量的¹⁴ C测年资料。从这些资料中尽可能地提取沉积速率的信息,并进而研究华北平原沉积速率的变化及其与流域自然和人文环境变化之间的关系,是一个有重要意义的问题。利用华北平原456个地点的¹⁴ C年龄与样品埋深资料,计算出了各个样品所在层位沉积以来的平均沉积速率(R_T),以此来近似反映各地点的平原沉积速率,并据此建立了R_T随时间的变化关系。从古至今, R_T有明显的增大趋势。以点群的上包线反映各时代的平原最大沉积速率,该指标可以反映华北平原的主体即黄河下游冲积平原的沉积速率。发现了最大平均沉积速率随时间变化过程中的4个突变点,分别为10000aB.P. , 5000aB.P. , 3000aB.P. 和1400aB.P. 。4个突变点将上包线分成5条折线,由此可以将近4万年以来的变化分成5个阶段。从古至今,5条折线的斜率增大,反映了平原沉积的加速过程; 并对4个突变点的成因进行了解释。阶段1,阶段2和阶段3沉积速率的加速是由自然原因造成的; 阶段4和阶段5沉积速率的加速则是由自然和人为原因共同造成的。从456个地点的¹⁴ C年龄与样品埋深资料中提取了距今4万年以来华北平原的平均沉积速率的信息,计算出平均沉积速率为0.9mm/a。按此求出,近4万年以来华北平原的沉积总厚度为36m。     

珠江三角洲中部大鳌平原晚第四纪古生物记录及环境演化

珠江三角洲是中国最主要的三角洲之一,人口密集,在未来极易受到海平面上升的影响,因此该地区的海平面变化研究尤为重要.有孔虫、介形类等微体动物是半咸水中最重要的生物类群,对海平面变化非常敏感,虽然已有许多涉及研究区微体化石的研究,但该地区微体化石定量分析还未开展,详细的古环境演化过程亦有待阐明.本文利用取自珠江三角洲中部大鳌子平原的5个钻孔的岩芯进行分析,对其中PRD05和PRD04钻孔进行详细的微体动物群定量分析和宏体动物群分析,结合各钻孔沉积学及磁化率特征及其他3个钻孔测年样品的微体、宏体动物群分析,讨论了珠江三角洲中部的环境演化过程.微体动物根据已有水深分布资料,划为两种类型分别代表近岸和远岸两种类型,借以讨论海平面变化.结果显示,珠江三角洲中部晚第四纪的古环境由钻孔中从下到上7个层位的划分体现为3个沉积阶段:1)低地沉积阶段(14340cal.aB.P.前),包括基岩及其风化层(层位A),末次冰期前和期间的河流沉积环境(层位B);2)全新世海侵阶段(14340 ～ 2860cal.aB.P.),包括障壁后沉积(层位C,14340 ～6480cal.aB.P.)和河口湾沉积(层位D,6480～ 2860cal.aB.P.);3)高地沉积阶段(2860cal.aB.P.至今),包括砂坝环境(层位E,2860 ～230cal.aB.P.)和三角洲平原沉积(层位F,230cal.aB.P.至今).其中全新世海侵阶段的河口湾沉积,主要由微体动物群特征反映了更高分辨率的环境演化,包括全新世伊始的快速海侵(D1亚层);海侵速率降低(D2亚层);海平面显著上升(D3亚层);海平面范围最大(D4亚层),海平面最高(约5700cal.aB.P.);海平面快速降低(D5亚层);小规模海平面波动(D6亚层).     

辽宁复县金刚石的阴极发光特征及其意义

阴极发光图像揭示了辽宁复县金刚石的内部结构具有３种类型;（１）简单的生长环带结构;（２）多期生长的复杂环带结构;（３）稀少的似玛瑙状结构,这些内部结构特征反映金刚石的不均一性及生长具多期、多阶段特点、该特点与金刚石所处的流体－熔体的不同阶段相对应。玛瑙状结构除多生长中心聚集形成复杂种晶形态所致外,局部不均匀熔蚀、混合的生长机制的变化的结晶条件三者综合作用亦是原因之一,阴有发光图像还反映了金刚石晶体