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金刚石中的硫化物包裹体:对地球早期演化及古老地壳物质再循环的示踪
1
作者
丁永康
丘志力
+2 位作者
邓小芹
马瑛
孙媛
《大地构造与成矿学》
北大核心
2025年第1期85-102,共18页
地球早期演化及古老地壳物质再循环是地球科学领域研究的热点和难点问题之一。研究该科学问题的关键在于能否找到直接的物质记录。而形成于新太古代到中生代,主要分布于克拉通岩石圈地幔(可以延伸到过渡带甚至下地幔)的金刚石具有生长...
地球早期演化及古老地壳物质再循环是地球科学领域研究的热点和难点问题之一。研究该科学问题的关键在于能否找到直接的物质记录。而形成于新太古代到中生代,主要分布于克拉通岩石圈地幔(可以延伸到过渡带甚至下地幔)的金刚石具有生长时间跨度长,分布范围广的特点。金刚石及其生长过程中所捕获的地幔矿物成为其最理想的研究载体。其中,金刚石生长过程中捕获的俯冲沉积硫化物和地幔原始硫化物,为与金刚石形成有关的克拉通早期形成与演化过程以及超大陆旋回背景下的俯冲事件提供了来自年代学及同位素地球化学的独特指示。近二十年来的研究表明:①硫化物包裹体主要有地幔原生来源和古老壳源俯冲物质来源两大类;②硫化物包裹体的Re-Os等时线年龄限定了金刚石的形成时代,大量定年工作为早期板块构造的启动时间提供了关键性证据;③硫化物包裹体的非质量分馏S同位素(MIF-S)记录了大氧化事件发生前贫氧大气环境下的壳源沉积硫化物信号,为建立地球早期硫循环模型和板块构造过程提供了重要依据。此外,本文在综合分析国际金刚石硫化物包裹体研究成果的基础上,提出了当前研究仍存在的问题以及对我国金刚石硫化物包裹体研究的思考。
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关键词
金刚石
硫化物包裹体
RE-OS定年
非质量分馏S同位素
古老地壳物质再循环
板块构造
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职称材料
红外光谱-显微共焦激光拉曼光谱研究天然红宝石和蓝宝石中含水矿物包裹体特征
被引量：
10
2
作者
宁珮莹
张天阳
+4 位作者
马泓
谢俊
丁汀
黎辉煌
梁榕
《岩矿测试》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期640-648,共9页
天然红宝石和蓝宝石的包裹体中常见典型的含水矿物包裹体,这些含水矿物包裹体容易受外界环境升温而发生改变。微量含水矿物包裹体变化会对红宝石和蓝宝石的物理和化学性质产生明显影响,该性质为宝石热处理的鉴定提供了检测思路。本文采...
天然红宝石和蓝宝石的包裹体中常见典型的含水矿物包裹体,这些含水矿物包裹体容易受外界环境升温而发生改变。微量含水矿物包裹体变化会对红宝石和蓝宝石的物理和化学性质产生明显影响,该性质为宝石热处理的鉴定提供了检测思路。本文采集了天然红宝石和蓝宝石样品,用显微镜放大观察包裹体特征,结合红外光谱与显微共焦激光拉曼光谱测试研究了含水矿物包裹体的特征。结果表明:天然红宝石和蓝宝石样品中含水矿物包裹体的外观轮廓清晰,晶形完整;红外光谱在2000~3700cm-1附近显示出2105~2110cm-1和1977~1985cm-1硬水铝石和3619cm-1和3696cm-1高岭石等水(H 2 O或—OH等)的特征吸收峰;拉曼光谱中可见角闪石、云母、磷灰石和长石等结晶度较好的典型含水矿物包裹体的特征拉曼位移。该系列特征揭示了红宝石和蓝宝石样品中含有水的特征,可作为红宝石和蓝宝石天然成因且未经过热处理的鉴定依据。
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关键词
红宝石
蓝宝石
含水矿物包裹体
谱学特征
热处理
红外光谱法
显微共焦激光拉曼光谱法
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职称材料
巴基斯坦宝石级榍石谱学研究
被引量：
3
3
作者
任芊芊
袁一钗
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期2263-2268,共6页
榍石作为一种稀有宝石,具有良好的宝石学特性以及出色火彩,在欧美、日本、印度等国备受欢迎。随着近几年国内外珠宝市场的交流增加,中国某些地区也开始流行这种外观炫目的宝石。但国内有关宝石级榍石研究较少,认知依然停留在折射率、色...
榍石作为一种稀有宝石,具有良好的宝石学特性以及出色火彩,在欧美、日本、印度等国备受欢迎。随着近几年国内外珠宝市场的交流增加,中国某些地区也开始流行这种外观炫目的宝石。但国内有关宝石级榍石研究较少,认知依然停留在折射率、色散等基本矿物学性质上,对其光谱学特征、颜色成因等方面研究依然存在空白。在对巴基斯坦黄绿色榍石进行成分分析基础上,归纳总结其红外光谱,拉曼光谱及紫外-可见光光谱的特征。通过对榍石样品进行激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)测试,发现该批次次样品主要元素含量稳定,其中TiO_(2)含量为35.42 Wt%,MnO和Cr_(2)O_(3)含量非常低(分别为~0.04 Wt%和0.01 Wt%),因此该批次榍石样品颜色主要与含量较高的Fe相关。在红外振动的基频波段400~1200 cm^(-1)范围内可观察由Si—O和Ti—O振动引起的吸收峰,同时在6800 cm^(-1)处观察到表明Fe^(2+)存在的吸收宽带。拉曼光谱测试结果(45~1500 cm^(-1))与前人研究基本一致,3354 cm^(-1)处的弱拉曼峰,推测与Fe相关。通过对比定向切割样品GS-1在5个不同方向上的拉曼光谱结果,可发现不同结晶面上拉曼峰位置基本不变,但部分振动的相对强度存在差异。紫外-可见光光谱分峰拟合结果表明,14461 cm^(-1)处吸收可能由八面体内Fe^(2+)的d—d禁阻跃迁产生,而15887,16781和17781 cm^(-1)三个吸收峰则与八面体内Fe^(3+)的d—d禁阻跃迁相关。该研究的创新性主要体现在以下两个方面:(1)系统性总结宝石级榍石红外光谱、拉曼光谱及紫外-可见光光谱特征,并结合成分测试结果进行分析;(2)通过相关软件对榍石样品紫外-可见光光谱测试结果进行分峰拟合,根据各谱峰出现位置,相对强度和峰形特征,结合前人总结规律,对吸收峰进行归属,提出Fe可能是导致宝石级黄绿色榍石颜色形成的原因。
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关键词
巴基斯坦榍石
红外光谱
拉曼光谱
紫外-可见光光谱
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职称材料
题名
金刚石中的硫化物包裹体:对地球早期演化及古老地壳物质再循环的示踪
1
作者
丁永康
丘志力
邓小芹
马瑛
孙媛
机构
中山大学地球科学与工程学院/广东省地球动力作用与地质灾害重点
实验室
桂林理工大学材料科学与工程学院
广东省科学院微生物研究所
国检中心深圳珠宝检验实验室有限公司
出处
《大地构造与成矿学》
北大核心
2025年第1期85-102,共18页
基金
国家自然科学基金项目(42073008、41473030)资助。
文摘
地球早期演化及古老地壳物质再循环是地球科学领域研究的热点和难点问题之一。研究该科学问题的关键在于能否找到直接的物质记录。而形成于新太古代到中生代,主要分布于克拉通岩石圈地幔(可以延伸到过渡带甚至下地幔)的金刚石具有生长时间跨度长,分布范围广的特点。金刚石及其生长过程中所捕获的地幔矿物成为其最理想的研究载体。其中,金刚石生长过程中捕获的俯冲沉积硫化物和地幔原始硫化物,为与金刚石形成有关的克拉通早期形成与演化过程以及超大陆旋回背景下的俯冲事件提供了来自年代学及同位素地球化学的独特指示。近二十年来的研究表明:①硫化物包裹体主要有地幔原生来源和古老壳源俯冲物质来源两大类;②硫化物包裹体的Re-Os等时线年龄限定了金刚石的形成时代,大量定年工作为早期板块构造的启动时间提供了关键性证据;③硫化物包裹体的非质量分馏S同位素(MIF-S)记录了大氧化事件发生前贫氧大气环境下的壳源沉积硫化物信号,为建立地球早期硫循环模型和板块构造过程提供了重要依据。此外,本文在综合分析国际金刚石硫化物包裹体研究成果的基础上,提出了当前研究仍存在的问题以及对我国金刚石硫化物包裹体研究的思考。
关键词
金刚石
硫化物包裹体
RE-OS定年
非质量分馏S同位素
古老地壳物质再循环
板块构造
Keywords
diamond
sulfide inclusions
Re-Os dating
mass independent sulfur isotope fractionation
recycling of ancient crustal materials
plate tectonics
分类号
P574 [天文地球—矿物学]
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职称材料
题名
红外光谱-显微共焦激光拉曼光谱研究天然红宝石和蓝宝石中含水矿物包裹体特征
被引量：
10
2
作者
宁珮莹
张天阳
马泓
谢俊
丁汀
黎辉煌
梁榕
机构
国家
珠宝
玉石质量监督
检验
中心
深圳
实验室
国检中心深圳珠宝检验实验室有限公司
自然资源部
珠宝
玉石首饰管理
中心
深圳
珠宝
研究所
出处
《岩矿测试》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期640-648,共9页
基金
国家珠宝玉石质量监督检验中心(NGTC)科研基金项目(NGTC2019008)
文摘
天然红宝石和蓝宝石的包裹体中常见典型的含水矿物包裹体,这些含水矿物包裹体容易受外界环境升温而发生改变。微量含水矿物包裹体变化会对红宝石和蓝宝石的物理和化学性质产生明显影响,该性质为宝石热处理的鉴定提供了检测思路。本文采集了天然红宝石和蓝宝石样品,用显微镜放大观察包裹体特征,结合红外光谱与显微共焦激光拉曼光谱测试研究了含水矿物包裹体的特征。结果表明:天然红宝石和蓝宝石样品中含水矿物包裹体的外观轮廓清晰,晶形完整;红外光谱在2000~3700cm-1附近显示出2105~2110cm-1和1977~1985cm-1硬水铝石和3619cm-1和3696cm-1高岭石等水(H 2 O或—OH等)的特征吸收峰;拉曼光谱中可见角闪石、云母、磷灰石和长石等结晶度较好的典型含水矿物包裹体的特征拉曼位移。该系列特征揭示了红宝石和蓝宝石样品中含有水的特征,可作为红宝石和蓝宝石天然成因且未经过热处理的鉴定依据。
关键词
红宝石
蓝宝石
含水矿物包裹体
谱学特征
热处理
红外光谱法
显微共焦激光拉曼光谱法
Keywords
ruby
sapphire
hydrous mineral inclusions
spectrum characteristics
heat treatment
infrared spectroscopy
microscopic confocal laser Raman spectroscopy
分类号
O657.33 [理学—分析化学]
P619.281 [天文地球—矿床学]
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职称材料
题名
巴基斯坦宝石级榍石谱学研究
被引量：
3
3
作者
任芊芊
袁一钗
机构
中国地质大学(武汉)
珠宝
学院
国检中心深圳珠宝检验实验室有限公司
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期2263-2268,共6页
基金
国家自然科学基金项目(41903015)资助。
文摘
榍石作为一种稀有宝石,具有良好的宝石学特性以及出色火彩,在欧美、日本、印度等国备受欢迎。随着近几年国内外珠宝市场的交流增加,中国某些地区也开始流行这种外观炫目的宝石。但国内有关宝石级榍石研究较少,认知依然停留在折射率、色散等基本矿物学性质上,对其光谱学特征、颜色成因等方面研究依然存在空白。在对巴基斯坦黄绿色榍石进行成分分析基础上,归纳总结其红外光谱,拉曼光谱及紫外-可见光光谱的特征。通过对榍石样品进行激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)测试,发现该批次次样品主要元素含量稳定,其中TiO_(2)含量为35.42 Wt%,MnO和Cr_(2)O_(3)含量非常低(分别为~0.04 Wt%和0.01 Wt%),因此该批次榍石样品颜色主要与含量较高的Fe相关。在红外振动的基频波段400~1200 cm^(-1)范围内可观察由Si—O和Ti—O振动引起的吸收峰,同时在6800 cm^(-1)处观察到表明Fe^(2+)存在的吸收宽带。拉曼光谱测试结果(45~1500 cm^(-1))与前人研究基本一致,3354 cm^(-1)处的弱拉曼峰,推测与Fe相关。通过对比定向切割样品GS-1在5个不同方向上的拉曼光谱结果,可发现不同结晶面上拉曼峰位置基本不变,但部分振动的相对强度存在差异。紫外-可见光光谱分峰拟合结果表明,14461 cm^(-1)处吸收可能由八面体内Fe^(2+)的d—d禁阻跃迁产生,而15887,16781和17781 cm^(-1)三个吸收峰则与八面体内Fe^(3+)的d—d禁阻跃迁相关。该研究的创新性主要体现在以下两个方面:(1)系统性总结宝石级榍石红外光谱、拉曼光谱及紫外-可见光光谱特征,并结合成分测试结果进行分析;(2)通过相关软件对榍石样品紫外-可见光光谱测试结果进行分峰拟合,根据各谱峰出现位置,相对强度和峰形特征,结合前人总结规律,对吸收峰进行归属,提出Fe可能是导致宝石级黄绿色榍石颜色形成的原因。
关键词
巴基斯坦榍石
红外光谱
拉曼光谱
紫外-可见光光谱
Keywords
Pakistan titanites
IR
Raman
UV-Vis
分类号
P575.4 [天文地球—矿物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
金刚石中的硫化物包裹体:对地球早期演化及古老地壳物质再循环的示踪
丁永康
丘志力
邓小芹
马瑛
孙媛
《大地构造与成矿学》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
红外光谱-显微共焦激光拉曼光谱研究天然红宝石和蓝宝石中含水矿物包裹体特征
宁珮莹
张天阳
马泓
谢俊
丁汀
黎辉煌
梁榕
《岩矿测试》
CAS
CSCD
北大核心
2019
10
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下载PDF
职称材料
3
巴基斯坦宝石级榍石谱学研究
任芊芊
袁一钗
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
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CSCD
北大核心
2021
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