近代矿物学第四讲——矿物的吸收光谱研究

<正> 吸收光谱又称为晶体吸收光谱或电子光谱,它是一个较老的测试方法,过去在化学分析中用来进行比色测定。50年代末,由于仪器灵敏度的提高,吸收光谱开始大量用于透明矿物的研究。它是探讨矿物颜色形成机制(包括多色性、变色性等)的主要手段。与其它矿物物理学手段配合,通过矿物物理学的理论     

量子点在环境污染物检测中的应用研究进展

量子点是半径小于或接近于激子玻尔半径的一类半导体纳米晶,具有激发光谱宽、发射光谱窄且对称、最大发射波长位置可调、不易光降解的特点。作为一种新型的荧光标记物,量子点因其独特而优良的光学性质已在生物和医学研究领域中得到了广泛的应用。文章对量子点在环境有机污染物、重金属离子、微生物分析检测中的应用进行了综述,介绍了量子点荧光淬灭法、荧光增敏法、量子点标记免疫分析法、量子点表面印迹法、荧光共振能量转换法等不同的作用机制在环境污染物检测中的应用,并对方法的检出限及所应用的环境样品进行了阐述,在重金属的检测中,对量子点和稳定剂不同时方法的检出限进行了对比研究。同时指出了需要进一步关注的问题,展望了其发展方向。     

微米级核壳量子点团聚体在生物膜中的扩散与溶解及其毒性

包括量子点在内的人工纳米颗粒是近年来突出的环境污染物,为确定其在生物膜中的扩散过程和特征,应用TIRF（全内反射荧光）、FRAP（荧光漂白后恢复）等技术,研究了CdTe/CdS/ZnS核壳式量子的微米级的团聚体在细菌Comamonas testoteroni生物膜表面的吸附动力学、生物膜内部的扩散及其在生物膜中的溶解和毒性.结果表明:通过TIRF技术观察到生物膜可快速吸附>1 μm的CdTe/CdS/ZnS核壳式量子点团聚体,而且通过CLSM（激光扫描共聚焦荧光显微镜）进行深度扫描发现,量子点团聚体吸附到生物膜表面后可以进一步扩散到生物膜深层,在25 min内可穿透45 μm的生物膜,并在生物膜中随深度呈线性分布特征.FRAP分析表明,量子点团聚体被生物膜固定后还具有较强的移动性,漂白区的荧光强度在5 min可恢复30%.量子点团聚体在生物膜中会溶解产生Cd2+、Zn2+等重金属离子,从而对生物膜产生毒性并杀死细菌.研究显示,虽然纳米颗粒进入环境中会形成微米级的团聚体,但依然可以进入生物膜,对水生微生物生态系统产生危害.TIRF、CLSM和FRAP技术是研究纳米颗粒物在生物膜表面吸附和内部扩散动力学的有效工具.      

矿物的标型性——现代矿物学中最重要的课题

矿物的标型性的现代概念是费尔斯曼引进到矿物学中来的。他在“伟晶岩”(1931)一书中划分出大约70种标型矿物,这些矿物反映伟晶作用的不同阶段。他还在1940年的著作中强调指出,应该把标型矿物和矿物的标型特征区别开来。标型矿物决定地球化学作用(地质相)发育的条件和时间,而矿物的标型特征或标型性质反映着矿物形成作用的某些特点。费尔斯曼认为,矿物的标型特征包括:化学成分、类质同象混入物的含量、颜色、晶体形态等的变化。     

锡石的标型特征及其意义

锡石的形态特征与其形成条件(成因)的关系问题很早就被注意并进行了长期的研究。后来又在当时技术水平允许的条件下,研究了不同成因的锡石的某些物理性质(如颜色、多色性、透明度),同时对各重要成因类型矿床中的锡石的地球化学特征开展了     

伟晶岩矿床的找矿矿物学标志

<正> 当前,关于伟晶岩及伟晶岩型矿床的研究日益深入,已划分出酸性的白云母伟晶岩、酸性的稀有金属伟晶岩、碱性的云霞正长伟晶岩和基性的金云母伟晶岩等四种建造。伟晶岩矿产具有越来越重要的经济价值。根据近几年的科学、技术新发展,利用找矿矿物学标志寻找和评价伟晶岩矿床具有十分重要的理论意义和实际意义。找矿矿物学的主要理论基础是“矿物的标型性理论”。大家知道,现代矿物标型性理论成功地概括了矿物和矿物组合成分、形态特点和其他用近代手段测试的多种性质与其     

矿物颜色的本质

矿物的颜色反映了它的成因和经历,是研究和鉴别矿物的重要特征。过去的矿物学教科书一般把矿物的颜色分为三类:白色、他色和假色;并提出色素离子致色的假说,认为Fe~(2+)、Fe~(3+)、Cr~(3+)、Ti~(4+)、Mn~(3+)、Ni~(2+)、V~(3+)、Cu~(2+)、Co~(3+)等离子能产生颜色。但是,这些研究不能解释非色素离子产生的颜     

近代矿物学第三讲——矿物晶体表面微形貌研究

<正> 矿物晶体表面微形貌(surface Microtopography)研究是近一、二十年来迅速发展起来的矿物学新领域,它以发育良好的天然矿物和人工晶体为对象,应用灵敏的位相差显微镜和多光束干涉仪等光学显微技术,揭露晶体表面上各种精细的生长或溶解图案(包括不同形态的螺蜷线、生长层、生长条纹、微斜面、蚀坑结构等),精确测量每一生长台阶(或生长层)的高度及台阶间宽度,运用近代晶体生长理论解释所研究的微形貌特征与矿物生长条件,生长过程的内在连系,达到从微观角度解决矿物个体生长发育历史的目的。     

近代矿物学第十一讲——矿物的微波特性研究

<正> 引言 矿物的微波特性研究是近十多年来矿物物理学新发展起来的一个分支。主要研究矿物在微波频率下的电磁特性(介电常数、介电损耗、电导牢、磁导率、磁损耗)和发射特性、衰减特性、散射性质等等。它是一个依据固体物理理论利用微波技术来研究矿物的边缘分支学科。     

安大略南部冰碛物中标志矿物的化学及X射线衍射分析

<正> 在大湖地区东部冰碛物中所发现的红色石榴石与紫红色石榴石的比值,对研究冰碛物地层和来源是非常有用的。在冰碛物的研究中,为了确定这种颜色不同的原因,并用更客观的标准来补充这种颜色的不同,我们做了X射线衍射和荧光分析、原子吸收以及电子探针分析。这两组石榴石在晶胞参数上有0.05(0.005mm)以上的恒定差别。主元素的电子探针分     

伟晶岩矿物学

<正> 美国矿物学会于1981年2月15—16日,在亚利桑那州图森城举行了伟晶岩矿物学专题讨论会。150多位矿物学家出席了会议,会上有17篇论文详尽阐述了美国,加拿大,南美,非洲和苏联等地的各式各样的伟晶岩产状类型;有6篇论文涉及的问题比较广泛,包括从伟晶岩矿物颜色的成因到有关伟晶岩共生顺序的同位素研究和实验研究等方面。此外,C.Fondel 作了     

矿物中的电子-空穴中心及其应用

<正> 矿物的颜色一直是矿物学家、物理学家和化学家极为关注的研究课题之一。上世纪就曾注意列,加热可以使矿物退色,用辐照、放电等方法可以使颜色恢复或使无色样品染色。因而,探讨颜色的起因,弄清使其染色和退色的机制,激励着人们对天然和人造晶体中的色心进行了系统的研究。本世纪二十年代,开始了对碱卤化物的大量研究,并引进了色心(F心和V心)的概念,同时建立了假想的模型,这时的主要研究方法是测量这些矿物的吸收光谱以及它们在辐照、光照和加热过程中的变化。五十年代后半期,由于电子顺磁共振(EPR)、偏振光吸收光谱和发光的应用,     

矿物物理与熔体物理进展述评

<正> 引言和重点目前,由于理论和实验方面的重要进展,矿物物理学和涉及熔融矿物性质的有关领域正在茁壮成长。特别是存在着这样一种趋势,即包括物理学、化学和材料科学在内的许多学科与地球物理和地球化学的相应领域之间的相互促进正在增长。这一方面可以从近年来有关高压研究的国际会议论文集(Schilling 和 Shel-ton,1981)、矿物结构和键合(M.O'Keeffe 和Navrotsky,1981)、激波研究(Nellis 等,1982)以及高压研究在地球物理问题上的应用(Aki-moto 和 Manghnani,1982)等一系列著作中     

氩法测定两种麻粒岩相岩层地质年代的尝试

<正> 引言 变质岩层中岩石的K-Ar年代测定有一些特殊的难题,这主要是由于Ar在温度为～300℃以上时能相当容易地从大多数矿物中扩散出来所造成的。近年来的研究工作,已经推算出Ar在许多普通造岩矿物中的保留温度,现列出其中部分数值:角闪石——～550℃;     

矿物半导体性的漫反射光谱研究

<正> 天然矿物中,有不少具有半导体性质。对矿物半导体性质的研究,很早就为人们所重视。长期以来,电导率一直就是某些矿物的一个重要物理常数。对矿物作进一步的半导体性质的研究,不仅可以丰富矿物学的内容,而且还可能从中发现一些新的、有意义的半导体结构类型。 半导体的电阻率介于导体与绝缘体之间,在室温下为10~(-3)—10~9欧姆·厘米。按照能带理论,半导体的能带结构与绝缘体相以,只是其禁带宽度较绝缘体者为小。这种在室温时由于温度的升高,满带(价带)的电子可以获得能量,激发到空带(导带)上去而造     

穗花狐尾藻化感作用对铜绿微囊藻光合效率的影响

共培养条件下,采用叶绿素含量和叶绿素荧光参数研究穗花狐尾藻分泌的化感物质对铜绿微囊藻光合效率的影响,其中叶绿素荧光参数包括qN（非化学淬灭）、YⅡ（有效量子效率）、Fv/Fm（最大量子产量）、F＇v/F＇m（光系统Ⅱ有效量子产量）和快速光响应曲线.3 d共培养处理期间,铜绿微囊藻叶绿素含量及叶绿素荧光参数都受到不同程度...     

纳米科学与地学

当固体颗粒粒径处在0.1～100nm(纳米)范围时,它具有全新的固态结构,呈现出量子尺寸效应和新的物理特性,这表明它既不同于原子和分子,又不同于块状晶体和非晶态玻璃。这是人类最近十年才认识到的物质世界,它对未来科技的发展将产生深远影响。在天体演化和地质过程中生成的任何一种矿物都经过纳米阶段,其中一些矿物一直停留在纳米阶段。现有资料证实卡林型(超微细粒)金矿中的金就是纳米金矿物。因纳米矿物太小,过去对这一部分几乎没进行过工作,现在条件已经成熟,应对纳米矿物进行研究。由于纳米矿物的新特性和分布广泛,故有必要从纳米科学的角度对某些地质过程,成岩成矿规律重新进行研究,以期取得认识上的新突破。     

东海原甲藻光合系统II荧光参数在种群生长中的变化

在实验室条件下,研究了东海原甲藻种群生长过程中光合系统Ⅱ荧光参数(最大量子产额,有效量子产额和活性叶绿素比例)的变化。在高营养盐组中,东海原甲藻种群生长曲线具有明显的前滞期和指数期。在前滞期,荧光参数稳定升高;在生长曲线拐点前,荧光参数基本保持稳定。在低营养盐组中,生长曲线具有明显的前滞期,但指数期不明显。荧光参数(有效量子产额和活性叶绿素比例)在生长前滞期无明显的变化规律,但在整个生长过程中总体呈现升高的趋势。结果表明:东海原甲藻的叶绿素荧光参数受到营养盐浓度和种群生长模式的影响。     

硅酸盐矿物中微量含水组份的高温行为

<正> 引言 矿物及其性质的研究通常是在近25℃温度下进行的,这样做起实验来很方便。但是,对于有地质意义的高温状态下矿物的性能来说,常温实验却只能提供很有限的知识。硅酸盐中的微量“水”对矿物的性质可能有重大的影响。由于矿物中的含水组份既能反应又可迁移,高温下含水组份的种属形式及位置可能与室温时的不同。因此,我们用高温红外(IR)光谱对升高温度时的微量含水组份进行了研究,以了解它们的行为,并依此构想在地质条件下微量水的状态。我们使用的术语“微量水”,指的是任何其种属未被确认的含水组份。     

矿物的电子显微镜研究

<正> 直到最近,矿物学工作者还是习惯使用两种经典的工具——偏光显微镜和 X 射线衍射仪来研究矿物。用光学显微镜能测定矿物的各种光性数据,能观察研究大于可见光波长(即0.2微米以上)的双晶和出溶叶片。而根据 X 射线衍射数据,我们能精确地推导出大小为1—100埃的单位晶胞中的原子位置;然而,这种晶体结构的测定是以假定所有的晶胞是完全相同为前提,只能给出数千