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。     

海水化学演化对生物矿化的影响综述

显生宙非骨屑碳酸盐矿物经历了文石海和方解石海的交替,主要造礁生物和沉积物生产者的骨骼矿物与非骨屑碳酸盐矿物具有同步变化的趋势。这种长期的变化趋势可以用海水化学Mg/Ca摩尔比的变化来解释。流体包裹体、同位素和微量元素等证据也证实了海水化学在地质历史中经历过剧烈的变化。虽然生物诱导矿化和生物控制矿化的相对重要性一直存在争议,但古生物地层记录和人工海水养殖实验结果都表明,海水化学演化对生物矿化有重要的影响,体现在造礁生物群落的兴衰、生物起源时对骨骼矿物类型的选择以及微生物碳酸盐岩在地质历史中的分布等。这些为研究前寒武纪海水化学演化、古气候和古环境的重建、同位素地层对比以及碳酸盐的沉积和成岩等问题提供了新的思路。     

生物成因与无机成因文石的FTIR光谱区别

对16种贝壳交叉页片层中生物成因文石的FT IR谱进行测量,并与无机成因文石进行对比和统计分析后,首次发现生物成因与无机成因文石的FT IR光谱有明显可区分的特征,生物成因文石2ν带(面外弯曲振动)频率平均值为863.4 cm-1,而无机成因文石该带的平均值为855.5 cm-1,两者频率位移达7.9 cm-1。因此文石的2ν带可作为指纹带鉴别生物和无机成因文石。     

Aragonite from Mulanshan Glaucophane Schist: Implications for Regional Evolution of Southwestern Dabie Mountains, Central China

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东海2万年来碳酸盐溶解作用变化:翼足类的记录

对东海84个表层沉积样品和5个重力柱状样中的翼足类和浮游有孔虫丰度、浮游有孔虫碎壳率和底栖有孔虫群中胶结质类的比例等进行了定量分析,确定了东海现代文石补偿深度（ACD）位于约600 m处,碳酸盐溶跃面在约1 400 m处.末次冰期时随着碳酸盐溶解作用的显著减弱,ACD大幅度下降至现代的1 000 m之下.     

苏北高压变质带绿片岩中石榴石内文石包裹体的发现

苏北高压变质带位于苏鲁超高压变质带东南缘,露头多为绿片岩相的中—晚元古代云台岩群,典型的蓝片岩仅见于灌云县杨集的钻孔岩心中。本文通过拉曼光谱研究,在连云港地区的绿片岩内石榴石中发现文石(CaCO3)包裹体。文石呈细小包裹体残留于细粒半自形石榴石斑晶中。这些石榴石作为低扩散的刚性矿物,经历了多期变质变形作用,变质反应证据保存在石榴石的成分环带及包体矿物组合中。文石包裹体的存在证明苏北高压变质带北部的、即本区出露的这套岩系是早期经历了高压变质作用、晚期又叠加了绿片岩相变质作用的高压变质地体。     

胶州湾秋季文石饱和度分布及控制因素分析

基于2017-10-18航次在胶州湾调查获取的水文、碳化学和叶绿素a(Chl a)等数据与资料,分析了秋季该海域文石饱和度(Ω_arag(现场))的分布状况,探讨了影响其空间分布的主要控制因素。结果显示,秋季航次期间胶州湾表层Ω_arag(现场)为1.85～2.57,平均值为(2.20±0.24);其分布具有较大的空间差异,低值位于湾的西部和东北部(<2.05),高值位于湾口(>2.45),总体上呈现出由湾口向湾顶逐步降低的趋势。除了通过分析Ω_arag(现场)与温度、盐度和Chl a的相关性来定性确定Ω_arag(现场)的主控因素外,我们还通过引入总碱度与溶解无机碳的差值作为Ω_arag(现场)的指征参数,定量确定了影响Ω_arag(现场)空间分布的主要过程及其贡献。研究发现,陆源输入是影响胶州湾秋季Ω_arag(现场)空间分布的最重要因素(>50%),而温度和生物过程的影响相对较小。     

云南兰坪富锶文石的振动光谱特征

为进一步研究富锶文石的晶体结构、颜色成因和矿物成因，采用振动光谱、EMPA和SEM对富锶文石进行了测试和分析。红外光谱、拉曼光谱测试分析表明，由于富锶文石存在着锶与钙的类质同像现象，其红外光谱和拉曼光谱中CO3^2-的v1、v2、v3、v4种振动模式波数介于文石和碳酸锶矿之间，与文石、碳酸锶矿等文石型碳酸盐振动光谱特征一致，并且文石的v4存在分裂峰。EMPA面扫描发现Ca^2 、Sr^2 的分布与富锶文石内部环带的分布存在一致性。由于CuO含量较少，分布规律不明显。SEM分析发现在环带之间存在空隙，各环带中富锶文石结晶程度和晶体表面特征不一，不同颜色和形态的环带反复生长。生长过程中，流体成分中各种元素的含量、温度和压力的变化造成不同颜色环带的形成，反映了该富锶文石是经过不同时期沉积形成的。     

文石-水体系氧同位素分馏系数的低温实验研究

采用缓慢分解法和“两步法”的附晶生长法,在低温(0℃～70℃)下实验合成纯文石型碳酸 钙矿物,以XRD和SEM技术对合成矿物的相组成和形貌进行了鉴定。将XRD与SEM及氧同位素分 析技术相结合,研究了文石的生成速率与氧同位素分馏之间关系。对0℃、25℃和50℃条件 下采用缓慢分解法合成的文石进行SEM观察发现,随着温度升高,矿物生成速率加快,氧同 位素分馏逐渐趋于不平衡,导致50℃条件下获得的文石-水体系氧同位素分馏是一种不平衡 分馏,而0℃和25℃条件下获得的低值代表平衡分馏。将0℃和25℃以下采用缓慢分解法获得 的文石-水体系分馏低值与采用“两步法”的附晶生长法在50℃和70℃条件下获得的文石- 水体系平衡分馏数据相结合,得到0℃～70℃范围内文石-水体系氧同位素平衡分馏方程为 ：103lnα=20.41×103T－41.42。这个实验结果不仅与增量方法理论计算结 果一致,而且与前人低温实验获得的文石或文石与方解石混合相碳酸钙-水体系,以及生物 成因文石-水体系的氧同位素分馏结果相近。这是首次根据实验确定的无机成因文石-水体 系热力学平衡氧同位素分馏系数,因此对于无机成因文石在古沉积环境和古气候研究中的应 用具有重要参考价值。