西汉狮子山楚王陵出土玉器中的石墨包裹体

利用激光拉曼光谱技术,研究了徐州狮子山西汉楚王陵出土的部分玉衣片和玉棺片中的黑色点状固体包裹体。拉曼光谱谱图显示其主要的拉曼散射峰位于1360("D"峰)、1582("O"峰)、2440、2735、3250cm-1附近,与石墨拉曼散射峰的典型峰位一致,显示黑色包裹体为石墨。石墨拉曼光谱中的"D"峰和"O"峰的相关信息可敏感地反映其主岩的形成条件,因此对古玉器玉料中石墨包裹体拉曼光谱的深入研究可以对玉料的产地来源进行限定。     

湖南砂矿金刚石中石墨包裹体拉曼光谱原位测定：形成条件及成因指示

石墨是天然金刚石中最常见的包裹体之一,按其形成顺序可分为原生、同生、次生,原生/同生与次生石墨包裹体的存在指示了金刚石形成的环境及形成后可能经历的变化。对湖南沅水流域产出的13粒宝石级-半宝石级砂矿金刚石中的原生/同生石墨包裹体及次生石墨包裹体进行显微激光拉曼光谱的原位测试。测试显示,湖南沅水流域金刚石中原生/同生石墨包裹体与次生石墨包裹体的G带与D带拉曼位移均存在漂移,其中原生/同生石墨包裹体G带的漂移范围为1 591～1 600 cm-1,次生石墨的漂移范围为1 575～1 588 cm-1,显示其形成压力较低,结晶压力变化范围大。原生/同生石墨漂移程度估算出该区域压力范围为4.01～5.88 GPa,估算结果与利用橄榄石包裹体拉曼位移估算的源区压力范围基本一致。该区域内金刚石中原生/同生石墨包裹体的D带拉曼位移在1 350～1 368 cm-1之间,D带与G带的强度比(I_D/I_G值)值位于0.36～0.82之间,具有较低有序度结构/结晶程度与橄榄岩型金刚石的高结晶度石墨明显不同指示该区域部分砂矿来源的金刚石的形成深度较浅,成因与榴辉岩关系更为密切,形成过程极可能曾位于石墨-金刚石稳定域附近。研究结果表明,金刚石石墨包裹体拉曼位移的漂移程度可成为探索金刚石原生源区形成环境的有效方法之一。     

珠江三角洲软土压缩实验

珠三角地区广泛分布着一层全新世海侵形成的软土层。本文作者用不同长度的PVC管 ,在该软土层中进行取样 ,并在室内分别用薄样 (常规样 )和样柱进行了压缩实验。薄样的实验结果表明 ,样品的压缩量随着压力的增大而增大 ,且压缩量变化最大的区间是在 0～ 15 0KPa。为此 ,对不同长度的样柱均施加 15 1KPa荷载。结果却发现 ,样柱的总压缩量与样柱的长度呈正相关关系 ,而压缩比则呈负相关关系 ,说明压力在向下传导过程中是逐渐衰减的。     

原地重熔及其地质效应

传统岩浆侵入模型已无法容纳与花岗岩有关的各种地质,地球化学资料,与侵入模型不同,近年提出的原地重熔说视上陆壳为封闭系统而不是开放系统,该假说认为,花岗岩的形成实质是系统内部的物质随着熵的变化而从有序（原始岩石）到无序（熔浆）,再到新的有序（花岗岩）＿的过程,文章着重介绍原地重熔的基本原理及重熔过程引起的部分地质效应,包括岩基的空间,岩基的大小与形态,捕掳体和暗色包体,岩体与围岩的“侵入接触”,关系,“花岗岩背斜”以及花岗岩内的流动构造等。     

天然缅甸硬玉岩低温变质水岩反应作用:显微红外光谱的证据

水岩反应是天然低质量硬玉岩(翡翠)在风化搬运和埋藏过程中获得品质改善的重要机理,这种反应一般被认为是在低温还原条件下完成的,目前,科学界对这种低温变质水岩反应机理的了解知之甚少。利用显微红外光谱对水岩反应前后翡翠矿物集合体及晶体进行了精细原位(in-situ)测试。结果显示,水岩反应后硬玉集合体矿物组成及单晶矿物主量元素的成分均没有明显的改变,但含水量明显增大,和水岩反应前相比,硬玉单晶体结构水峰3 550cm-1向高频漂移,水岩反应前后矿物晶体边缘-晶核-边缘测点含水量也呈现规律性变化,部分样本的含水量甚至有数倍的增加。其中晶粒边缘的含水量明显大于晶粒内部含水量,和高温高压变质过程中硬玉中水含量的变化呈现相反的趋势,暗示了硬玉中的H+/OH-在高压变质反应和常压低温水岩反应过程中在硬玉内部的迁移方向及机制明显不同。这一现象的发现为了解变质反应过程中水在硬玉中的行为及翡翠质量改善机理提供了新的线索。     

软土微结构研究的工程意义

通过对珠江三角洲软土薄样及样柱的压缩试验及其微结构定量分析,得出在特定压力下样柱的单位压缩量随深度变化的方程,并据此得到了特定压力下软土总压缩量的计算方程S=∫h0Sidh=∫h0(ah2i+bhi+c)dh在上述基础上,本文还讨论了软土的天然含水量与其压缩量的关系,提出了压缩量计算方程中c值的修正方案,并讨论了该方程的及其在工程设计上的实用意义.     

中国彩色宝玉石使用的三次高潮及其与古代丝绸之路关系探索

基于中国古代彩色宝玉石的大量考古发现并结合文献研究成果,探讨了中国古代彩色宝玉石使用3次高潮的形成及其与古代丝绸之路中外文化交流的关系。中国古代彩色宝玉石使用的第一次高潮发生在汉魏时期,考古发现的彩色宝石包括蓝色绿松石、青金石、红色宝石、珊瑚、琥珀、玛瑙等;第二次高潮延续在唐宋(辽),考古发现的彩色宝石除了第一次高潮常见宝石外,出现了真正的红宝石、蓝宝石和托帕石;第三次高潮主要出现在明清,重要的彩色宝石种类包括红宝石、蓝宝石、祖母绿、猫眼、青金石、碧玺和绿色翡翠。第一次爆发和中国人沿北方丝绸之路对中亚的探索及其文化交流有关;第二次爆发则和唐宋时期非常频繁的中西方贸易及互动性的民族文化交流融合有关;第三次爆发的原因比较复杂,分别和明朝主动通过海上丝绸之路打开中国通往西方之门及清朝被西方用武力打破封闭,西学东渐,导致西南丝绸之路带来绿色翡翠打破本来由和田玉主导的白玉文化有关,前期是中国主动和国外进行商品贸易的产物,后期则是外国坚船利炮带来的副产品。考古证据显示,中国古代彩色宝玉石文化的形成是丝绸之路上中西方文化碰撞和交流互动的结果,但古代多数重要的彩色宝石主要来自境外,因此,某种意义上来说,首符次德的彩色宝玉石文化是一种舶来文化。     

显微红外光谱填图法示踪中国三个产地的天然钻石中氮杂质的非均匀生长

钻石产地特征研究在了解地幔演化及遏制国际冲突钻石非法交易等方面具有重要意义,采用傅里叶变换显微红外光谱技术对采自中国三个商业性产地的14片天然IaAB型钻石进行了系统的面扫描分析,根据显微红外光谱谱图定量计算出钻石中的氮含量(1 616个红外测试数据)并进行填图示踪。结果表明,钻石生长过程中氮的含量和聚集度不断变化,且成核阶段氮含量可高于或低于其他生长阶段,不同生长阶段氮杂质含量不具有单向变化规律,显示钻石生长过程中地幔流体碳和氮存在复杂的交换,不同产地钻石中氮含量频率分布及NB%/N(T)特征存在一定的区域性差异,与跳点法红外光谱测试相比,面扫描法填图能更直观和连续的示踪钻石生长过程中氮杂质的不均匀生长。     

辽宁岫岩透闪石质河磨老玉中石墨的成因及其指示意义

石墨常出现在岩浆作用、变质作用及热液蚀变交代作用过程中,是成岩成矿物理化学条件的指示性矿物。辽宁岫岩透闪石质玉、特别是其中河磨老玉(子料)中常常含有大量的石墨,目前,对这些石墨形成条件及其与闪石质玉石成因联系知之甚少。通过显微岩相学、拉曼光谱和X射线单晶衍射等分析,探讨了辽宁岫岩河磨老玉中石墨与透闪石质玉矿的成因联系。河磨老玉中的石墨呈条带状、星点状和云雾状3种分布形态,计算获得的石墨化度值在0.562~0.644之间,菱面体多形含量变化在19.52%~23.00%,温度范围为454~623℃,与角闪岩相变质峰期温度基本一致,明显高于前人获得的透闪石质玉的形成温度范围。结果显示,河磨老玉中的石墨与闪石质玉石是不同地质作用产物。结合野外地质产状,推测河磨老玉中的石墨形成早于闪石质玉石,是区域变质作用形成的变质残余矿物。透闪石质河磨老玉石墨的特征暗示辽河群含石墨方解石大理岩、含石墨的透闪变粒岩、透闪岩大理岩可能是河磨老玉主要的原岩,而透闪石玉是多期次/阶段成矿作用产物。     

湖南宁乡钾镁煌斑岩及相关岩石重砂锆石地球化学特征、U-Pb年龄及其地质意义

 对湖南宁乡等地多个含有金刚石的钾镁煌斑岩及相关岩石的重砂矿物进行了分离,利用电子探针、阴极发光图像及LA-ICPMS等对其中的锆石进行了主微量元素成分、内部结构及U-Pb同位素年龄的分析。结果表明,不同地点钾镁煌斑岩重砂锆石的地球化学特征具有一定相似性;与钾镁煌斑岩有关锆石的U-Pb年龄显示研究区的岩浆活动具有多期次的特点,其中宁乡Ⅰ号及Ⅲ号岩管钾镁煌斑岩4颗重砂锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(101.6 ± 5.1)Ma,显示出较为年轻的特点,但石门上五通地区白垩系红层中也发现具有²⁰⁷Pb/ ²⁰⁶Pb 谐和年龄为(2 008±29)Ma古老岩浆结晶锆石的存在,证实该地和金刚石有关火山物质的来源具有复杂性。