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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>珠母贝珍珠层生物矿化作用区别于一般无机矿物矿化的显著特征是,通过生物表界面处生物大分子(蛋白质、核酸、多糖等)基因的表达与诱导,从分子水平调控生物矿物前驱体(ACC)纳米球粒的析出与相变,从而使生物矿物具有特殊的生物矿化生长结构单元和高度有序的多级微观自组装生长结构和自组装方式。迄今,就发生在企鹅贝(Pteria penguin)珍珠层生物表界面处生物大分子的调控和生物矿物前驱体的相变规律,生物矿物多级微观自组装生长行为等生物矿化问题有待深化。 相似文献
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珍珠粉和珍珠层粉都是文石-方解石类矿物,但二者在医药上和化妆品上应用的效果有明显差别。利用显微镜观察,电子扫描、化学分析、X射线衍射和红外光谱分析都不可能区别珍珠粉和珍珠层粉。 作者在本文中建议采用差热分析方法鉴定珍珠粉和珍珠层粉。差热分析方法能够得出样品在加热过程中的不同曲线,特别在500℃以下的放热反应曲线。这些特点尤其是对海水产的珍珠粉和珍珠层粉的鉴别有效。 本文设想,珍珠粉和珍珠层粉差热曲线的差别是由于其中的氨基酸含量不同引起的。作者认为氨基酸含量是不同种类的珍珠粉和珍珠层粉的药效不同的原因之一。 相似文献
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应用傅里叶变换红外光谱与紫外可见吸收光谱鉴别两类海水养殖灰色珍珠 总被引：1，自引：1，他引：0
Akoya珍珠属生物矿化有机宝玉石,该类珍珠的矿物组成与微结构分析、定性与其颜色形成属性的鉴定方法尚为缺乏。本文通过光学显微镜、紫外可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱、能量色散X射线荧光光谱对具有白色或灰色珠核的两类Akoya灰色珍珠的珍珠层与珠核的结构特征及显色机制、紫外吸收光谱、微量金属元素赋存特征进行了对比研究。结果表明:①灰色珍珠的珠核有白色与灰色两类,两类珍珠的直径主要分布在5～9mm,珍珠层厚度约300～500μm;②两类珍珠的珍珠层和珠核的主体矿物组成均为生物文石,且两者的珍珠层中均富Sr贫Mn。③灰色的珠核具有明显的富Mn特征,且由于辐照使得Mn元素的价态升高并使得珠核致灰色,并导致整个珍珠呈现灰色;④紫外可见吸收光谱检测中,一般而言具有白色珠核的灰色珍珠在300～400nm波段可见明显的反射带,而具有灰色珠核的灰色珍珠在400～500nm波段可见明显的反射带。两类灰色珍珠皆为海水养殖珍珠,研究表明这两类珍珠的紫外吸收光谱的差异可作为初步评判灰色系珍珠是否经辐照改色的依据之一。 相似文献
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生物矿化作用是指生物在生命活动中形成无机矿物的过程,它与传统地质意义上的矿化作用明显不同的是生物体内的有机质对矿物的晶型和晶向有严格的控制作用[1].碳酸钙是自然界分布最广泛的一类生物矿物.在生物体系中,碳酸钙常见的多型体有:方解石,文石,球文石,非晶质碳酸钙,水合碳酸钙等. 相似文献
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纳米地质学的兴起和发展,促使地质工作者从纳米尺度重新认识固体地球物质,将对地球科学的各个领域产生广泛而深刻的影响.作为纳米地质学的重要分支,纳米矿物学也将走出传统矿物学只把矿物看成理想晶体点阵的局限,从纳米尺度深入探究矿物包括生物矿物在内的矿物结构与性质,突破口之一是介晶.介晶是一种特殊的结晶纳米结构,近年来得到了物理学家和化学家尤其是材料化学家越来越多的关注.介晶是非经典结晶过程产物,以纳米颗粒为基本构筑单元,具备纳米颗粒的性质和宏观尺寸.现已发现,许多生物矿物如脊椎动物骨骼和牙齿、贝壳珍珠层、蛋壳、海胆骨针、有孔虫和珊瑚等都具有介晶结构.因此,从纳米尺度和介晶角度重新理解生物矿化,有助于揭示生物矿物中纳米多级结构的成因机制,拓展纳米矿物学的科学内涵.首先介绍生物矿化和生物矿物的基本概念,之后对介晶的概念和结构特征进行阐述,最后介绍生物矿物中的介晶结构及介晶形成的典型机制,涉及有机基质辅助、物理场驱动、矿物桥或有机桥连接、空间限域、取向附集和晶面选择性分子作用等多种物理化学过程,有望进一步推动纳米矿物学的发展. 相似文献
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为了解淡水珍珠的成珠过程,采用环境扫描电子显微镜对开膜法养殖异形淡水珍珠样品的表面微形貌特征进行了观察。结果显示,在异形淡水珍珠样品珍珠层中,成层排列的文石板块形状各异,具有多层和有序的特点;在珍珠层的生长初期,形成于成核小片上的有机质为三角帆蚌外套膜细胞所分泌,其为后期矿物提供进一步沉淀的局限空间和成核作用的基底,具有确定矿物成核大小、空间排列、结晶取向和离子堆积是否出现同质多象的功能。同时,珍珠样品表面出现了与在海水珍珠和以淡水池蝶蚌为母贝的淡水珍珠中类似的螺旋生长纹,这可能是其在生长过程中受有机质的调控作用,使文石晶体在不同部位上的堆积具有差异性,也使文石晶体在特定面网方向上生长,控制了其成核结晶取向和堆叠方式,导致其螺旋堆积,形成类似螺旋纹的生长外观。 相似文献
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柴达木盆地新近纪叠层石中微生物化石组合的发现与钙化方式研究 总被引：2，自引：0，他引：2
在柴达木盆地西部新近纪叠层石纹层中第一次明确发现了保存完好的微生物化石,其中包括微米级别的微生物球状构造,亚微米级的生物颗粒构造以及矿化的席状和片状有机组织。结合目前国内外的研究成果可以确定暗层中微米级球状构造为类似于Coccoid的硫还原微生物,亚微米的球状颗粒一方面是叠层石微生物席胞外聚合物质(EPS)的重要组成部分,另一方面也是极端条件下微生物体脱水收缩以后的产物,而片状和席状构造则是矿化的EPS以及微生物膜。通过对亮层和暗层中生物构造、石英、石盐以及方解石矿物的分析,可以确定叠层石的形成过程分为暗层有机主动矿化和亮层无机原地沉淀,其中的暗层矿化则分为上层封闭酸性环境中的光合作用,以及下层相对封闭环境中的硫还原和EPS的降解钙化作用,上部的亮层则主要为原地沉淀无机成因并在成岩过程中受到了暗层中有机质的影响。 相似文献
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珍珠显微结构及纳米矿物的电镜分析 总被引：2，自引：1，他引：1
采用SEM(扫描电子显微镜)和HRTEM(高分辨透射电子显微镜)技术,系统地研究了珍珠层及其微结构.发现珍珠质层是由有机质胶结的文石组成片状晶层,文石大量为六边形、不规则多边形和近圆形,并与有机质层交互平行叠置.在棱柱层的柱状晶体周围也有纤维状、胶状有机质.同时,在棱柱状和片状文石晶体的截面上,含有大量纳米级的圆形、椭圆形等形状的有机质、气液包裹体或孔洞.其中许多部位的有机基质中不同程度地显现出晶格条纹像,均为纳米矿物所致.以上结果均表明珍珠层具有有序、精细、多层次、整体性好等优良的结构特点.这一结论对于探讨珍珠的成因、机械强度及医药保健性能等方面均具有重要的意义. 相似文献
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为了系统研究和比较我国产区的一些海水和淡水贝壳珍珠层的物相和元素成分,我们采集了2种淡水育珠三角帆蚌壳和8种海水贝壳,其中4种是海水育珠马氏珠母贝壳,另4种是其它海水贝壳,并进行预处理以制备其贝壳珍珠层。然后使用X射线衍射、氨基酸分析、原子吸收光谱、原子荧光光谱法对贝壳珍珠层进行分析。结果表明这10种贝壳珍珠层的矿物物相都十分简单,主要由文石组成,仅含少量的方解石,并且它们的物相成分无明显的差别,难以通过X射线衍射（XRD）分析技术加以鉴定。与其它4种海水贝壳珍珠层相比,马氏珠母贝和三角帆蚌壳珍珠层的氨基酸含量明显大些。各种贝壳珍珠层的微量元素Na、Pb、Hg、As、Cu、Se、Cr、Mn的含量,与其品种基本无关,但可能与其生长的水环境有关。 相似文献
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CaCO3生物矿化的研究进展——有机质的控制作用 总被引：9，自引：0，他引：9
生物CaCO3是自然界分布最广泛的一类生物矿物,其组成除了无机相的CaCO3外,还含有少量的有机质,包括水可溶(SM)和水不可溶有机质(IM),SM富含阴离子基团,是控制CaCO3结晶的重要因素之一。通过有机—无机界面分子识别,有机质选择性地与CaCO3晶体特定方向的面网相互作用,从而对CaCO3的生长、形貌、多型及结晶学定向等产生明显的控制作用。有机—无机界面的分子识别机制包括静电、晶格几何匹配和立体化学互补等。仿生矿化的研究为进一步深入了解生物矿化的机理及制造高级复合材料提供了新的方法。 相似文献
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Inorganic minerals in mudstone are composed of clay minerals,carbonate and detrital minerals.Detrital minerals(such as quartz and feldspar)are mainly original deposit.However,clay minerals(kaolinite,illite,and chlorite)and carbonate(calcite and dolomite)are mostly diagenetic minerals.Furthermore,conversion of the four kinds of clay minerals are common.The formation of clay minerals and carbonate is controlled by temperature,pressure,p H,Eh and type of cations during diagenesis.Therefore mineral assemblage can indicate the characteristics and change of diagenetic environment.In addition to inorganic minerals,there are also organic matter of different sources and chemical properties in mudstone.Traditionally,it is considered that evolution of organic matter is controlled by thermal effect.Now studies show that inorganic and organic matter can interact with each other and form clay-organic complexes.This suggest that attention should be paid to the influence of diagenetic mineral assemblage and diagenetic environment on the evolution of organic matter* Samples of mudstone from 1500-4500m of the Palaeogene in the Dongying Depression,China,were collected to investigate the changes of mudstone diagenetic environment.XRD,thin section and SEM were used to detect diagenetic minerals and assemblage characteristics.Results showed that content of detrital minerals,which are floating in mud matrix or preserved as silt laminae,is basically unchanged from shallow to deep strata.Clay minerals which are gathered as argillaceous matrix or preserved as argillaceous laminae have growth and decline relation to carbonate which mainly appear as micropoikilitic ferriferous calcite and ferriferous dolomite.All these characteristics indicate that detrital minerals are exogenetic,whereas carbonate is diagenetic minerals.Based on the SEM analysis of the clay minerals,it was found that smectite present honeycomb and reticulate structure,while illite present filiform and schistose structure and there are growth and decline relationship between them.Nevertheless,hexagonal tabular and stratified kaolinite has the highest content from 2400m to3300m.Rosette and stratified chlorite shows increase trend when the burial depth is deeper than 3300m.These characteristics indicated that clay minerals are diagenetic minerals and there are conversions among the four types.Therefore form shallow to deep,three diagenetic mineral assemblage zones can be divided based on the characteristics of carbonate and clay minerals in mudstone.Namely,smectite+illite/smectite zone in the depth of 2000-2500m;kaolinite+illite/smectite zone in the depth of 2500-3300m and illite+chlorite+carbonate zone below 3300m.Previous studies showed that kaolinite is stable under acidic conditions,while other clay minerals and carbonate are stable under alkaline conditions.Hence according to mineral assemblages feature,it was inferred that diagenetic environment of mudstonehasundergonethechangeof alkaline-acid-alkaline.For the organic matter with different chemical properties in mudstone,the hydrocarbon generation will be different in the acidic and alkaline diagenetic environment even if the conditions of temperature and pressure are the same.Therefore,for hydrocarbon generation we should not only focus on thermal effect,but also pay more attention to the differences of diagenetic environment which have great significance for the understanding of hydrocarbon generation,hydrocarbon expulsion and reservoir formation in mudstone. 相似文献
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粘土矿物对有机质的吸附是自然界重要的过程之一。科学界对于有机质与粘土矿物的相互作用过程和机制研究仍处
于一个比较薄弱的阶段。该文采用天然有机质赖氨酸（左旋） 和壳聚糖与蒙脱石进行室内合成模拟实验,通过X射线衍
射、化学分析和红外光谱分析的手段对反应产物进行系统研究。结果表明,蒙脱石对赖氨酸和壳聚糖的吸附均存在两种机
制：阳离子交换和有机分子间的相互吸引。赖氨酸在蒙脱石层间的排布有三种构型,随着赖氨酸浓度的增加分别以倾斜
式、垂直呈“之”字形排列,最后形成第二排并可能生成简单肽;氨基酸的净电荷是影响吸附过程的重要因素,主要与pH
值相关。壳聚糖能在蒙脱石层间形成分层结构,溶液的pH值和无机盐的存在都会影响吸附过程。壳聚糖-蒙脱石复合体在
常温常压下水溶液中能稳定存在,而相同条件下赖氨酸易从蒙脱石层间释放,这主要是由有机质本身的性质以及有机质和
蒙脱石的结合方式决定的。 相似文献
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Karim Benzerara Jennyfer Miot Guillaume Morin Georges Ona-Nguema Feriel Skouri-Panet Céline Férard 《Comptes Rendus Geoscience》2011,343(2-3):160-167
Microorganisms can mediate the formation of minerals by a process called biomineralization. This process offers an efficient way to sequester inorganic pollutants within relatively stable solid phases. Here we review some of the main mechanisms involved in the mediation of mineral precipitation by microorganisms. This includes supersaturation caused by metabolic activity, the triggering of nucleation by production of more or less specific organic molecules, and the impact of mineral growth. While these processes have been widely studied in the laboratory, assessment of their importance in the environment is more difficult. We illustrate this difficulty using a case study on an As-contaminated acid mine drainage located in the South of France (Carnoulès, Gard). In particular, we explore the potential relationships that might exist between microbial diversity and mineral precipitation. The present review, far from being exhaustive, highlights some recent advances in the field of biomineralogy and provides non-specialists an introduction to some of the main approaches and some questions that remain unanswered. 相似文献
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矿物材料在纳米科技中的应用 总被引：6，自引：1，他引：6
纳米材料由于其独特的性能和广阔的应用前景被称为21世纪的新材料、其制备技术是纳米科技的核心和研究基础。具层状结构和微孔空间的矿物材料可用于制备纳米微粒，为纳米科技提供了新的思路和生长点，也为矿物材料在高新技术领域的应用开辟新的途径。本文综述了蒙脱石、高岭石和文石珍珠层在纳米科技中的应用，粘土／有机物纳米复合材料、无机介孔材料和仿生纳米材料的制备和应用前景。 相似文献
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系统认识和明确页岩“甜点”层段中有机质和脆性矿物促进微裂缝发育的效应和机制,对于提高水力压裂效率,促进页岩气增产稳产具有重要的工程实践意义。本文系统调研了国内外页岩中有机质和脆性矿物控制下的裂缝发育机理等的研究成果,结合数值模拟,对四川盆地龙马溪组页岩“甜点”层段中微裂缝发育的效应和机制进行了全面剖析和探究。研究结果表明：四川盆地龙马溪组页岩特殊的沉积背景为裂缝的发育提供了良好的物质基础。其中有机质的不同成熟度阶段、空间分布和形状、丰度和有机孔隙都在不同程度上控制着微裂缝的形成和发育。脆性矿物在岩石破坏过程中能量的高效转化和良好的脆性响应机制,促进了裂缝的复杂化。少量裂缝的发育还受控于有机质和脆性矿物接触的力学边界、有机酸的溶蚀以及脆性矿物的嵌入等相关效应与机制,进一步突显了裂缝成因的复杂化。由此,建议未来关于页岩储层的脆性评价工作向多元组分的精细化方向发展,同时注重微米—纳米尺度下有机质和脆性矿物力学性质的表征,对于促进并深化页岩破裂机理的认识具有一定的研究价值。 相似文献