一种纳米粒级砭石的矿物学特征与成因A Study on Mineralogy and Genesis of a Nanometer Stone Needle
殷科;洪汉烈;吴钰;韩文;胡百忠;涂彩;
摘要(Abstract)：
为探究一种灰黑色砭石的矿物学特征及成因,采用X射线粉晶衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-微商热重分析(TG-DTG)及激光诱导离解光谱(LIBS)等分析方法对其矿物组成、结构特征、热力学性质及化学成分进行分析。结果表明,灰黑色砭石主要组成矿物为方解石(>98%),并含有少量石英、云母、长石、黄铁矿及微量石墨(<2%)。晶面尺寸测试及SEM分析结果显示,以上矿物单晶粒径大多处于纳米级别,砭石中矿物主要以块状、棒状及片状等3种集合体形式存在。微晶石墨呈分散态赋存在砭石中是灰黑色砭石致色的主要原因,而石英、云母、长石、黄铁矿及石墨等杂质的存在、纳米级的结构特征和类质同象导致砭石中方解石的热解温度远低于标准的纯方解石。砭石中纳米级方解石微球粒及石墨和黄铁矿微晶的存在,说明纳米级灰黑色砭石的形成可能与微生物的活动密切相关。
关键词(KeyWords)： 砭石;矿物学特征及成因;致色;纳米;微生物
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(批准号:41072030;40872038);; 教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目(资助号:20110145110001)
作者(Authors): 殷科;洪汉烈;吴钰;韩文;胡百忠;涂彩;
DOI: 10.16461/j.cnki.1000-4734.2013.01.012
参考文献(References)：
- [1]谢先德,王辅亚,谢楠柱,等.泗滨砭石的岩石矿物研究.I.岩石化学和岩石结构特征与红外发射功能的关系[J].矿物岩石地球化学通报,2008,27(1):1-5.
- [2]谢先德,孙振亚,王辅亚,等.泗滨砭石的岩石矿物研究.Ⅱ.矿物组成特征与红外发射功能的关系[J].矿物岩石地球化学通报,2008,27(1):6-12.
- [3]谢先德,王辅亚,孙振亚,等.泗滨砭石的矿物组成特征及其与砭石理疗功能的关系[J].矿物岩石地球化学通报,2007,6(增刊):125-127.
- [4]黄继武.MID Jade使用手册[Z].长沙:中南大学,2006.
- [5]李曙光,支霞臣,陈江峰,等.鞍山前寒武纪条带状含铁建造中石墨的成因[J].地球化学,1983,(2):162-169.
- [6]黄伯龄.矿物差热分析鉴定手册[M].北京:科学出版社,1987.
- [7]彭华,王少君.内蒙白云鄂博白云石和方解石的差热分析研究[J].武汉理工大学学报,2001,23(8):30-41.
- [8]顾长光.碳酸盐矿物热分解机理的研究[J].矿物学报,1990,10(3):266-272.
- [9]Smykatz-Kloss W.Application of differential thermal analysis in mineralogy[J].Journal of Thermal Analysis and Calorimetry,1982,23(1-2):15-44.
- [10]王永标,徐桂荣,林启祥,等.东昆仑南坡早二叠世灰岩块体的来源与成因探讨[J].地质科技情报,2000,19(4):35-39.
- [11]李柒林,代文军,柳生祥,等.甘肃省夏河地区二叠系毛毛隆组砾屑灰岩成因讨论[J].沉积与特提斯地质,2002,22(3):85-89.
- [12]Kirkland B L,Lynch F L,Rahnis M A.Alternative origins for nannobacteria-like objects in calcite[J].Geology,1999,27(4):347-350.
- [13]梅冥相.关于“超微细菌”的争论:灰岩成因研究的重要驱动力[J].古地理学报,2011,13(4):363-374.
- [14]Folk R L,Lynch F L.Morphology of nannobacterial cells in the Allende carbonaceous chondrite.In Hoover R B.Instruments,Methods,and Missions for Astrobiology[M].Society of Photo-optical Instrumentation Engineers Proceedings,1998:112-122.
- [15]Folk R L,Lynch F L.The possible role of nannobacteria(dwarf bacteria)in clay-mineral diagenesis and the importance of careful sample preparation in high-magnification SEM study[J].Journal of Sedimentary Research,1997,67(3):583-589.
- [16]Van Lith Y,Warthmann R,Vasconcelos C,et al.Sulphate-reducing bacteria induce low-temperature Ca-dolomite and high Mg-calcite formation[J].Geobiology,2003,1(1):71-79.
- [17]Castanier S,Métayer-Levrel G L,Perthuisot J P.Ca-carbonates precipitation and limestone genesis:The microbiologist point of view[J].Sedimentary Geology,1999,126(1-4):9-23.