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金刚石的塑性变形问题,近年来已经引起国内、外地质学家和矿物学家的极大兴趣和热烈讨论.并认为金刚石的塑性变形是金刚石呈褐色的主要原因,我们通过75颗不同成因,不同类型的彩色金刚石的同步辐射X射线单色光形貌和白色光形貌特征研究表明,不仅褐色金刚石有强烈的塑性变形,而且淡红色、红色、黄绿色和灰色金刚石都可见到有强烈的塑性变形[1]. 相似文献
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同步辐射白光形貌术具有射线强度大、准直性好、摄谱时间短、分辨率高等特点,是无损研究晶体缺陷的有效工具．采用该方法对产自山东蒙阴、辽宁瓦房店和湖南沅江3个矿区的31颗典型金刚石样品进行了研究．白光形貌像揭示,金刚石中普遍存在晶体结构畸变的特征,并且变形程度不等,部分严重变形晶体具有异常劳埃衍射式样;其衍射斑点的形态、衬度及条纹变化反映了金刚石晶体结构变形的程度和复杂性．晶格的完整性与金刚石的褐色强度无明显相关性．该类结构缺陷与金刚石的复杂形成过程和深部保存条件有关． 相似文献
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本文利用透射X射线衍射形貌术研究辽宁天然金刚石晶体缺陷的问题。实验结果表明,金刚石晶体中存在有位错、亚结构及包裹体等缺陷。从这些研究中可以找到辽宁天然金刚石成矿时的某些特点 相似文献
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山东蒙阴褐色金刚石的颜色由多个原因导致,为了验证褐色与塑性变形存在着一定的关系,同时为了分析褐色金刚石在透射电镜下的特征,本研究选取采自山东蒙阴胜利1号岩管的褐色金刚石样品,利用透射电镜和X射线能谱仪对褐色金刚石的位错组态、位错密度以及矿物包裹体进行了实验研究。实验结果表明,样品中存在片晶氮,一定意义上表明山东蒙阴褐色金刚石中的位错组态以及位错间的相互作用、位错反应的类型是非常丰富的,而这些都是以位错的运动为前提的;位错密度从一定意义上表明该类金刚石样品均具有一定程度的塑性变形,为褐色与塑性变形的关联提供一定的量化参考。 相似文献
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金刚石不仅是最贵重的宝石,而且在工业用途上也是首选的材料.金刚石所存在的缺陷常常也产生了更好的特性.例如:塑性变形可引起金刚石产生粉红色及红色.含有磷离子的合成金刚石可以取代硅作为超级计算机的芯片.在谱学方面研究[1-3]基础上,我们最近又做了透射电子显微镜(TEM)和同步辐射白色X光衍射图相研究,观察粉红色及红色金刚石的微结构及晶体结构缺陷. 相似文献
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Ⅰa型金刚石是世界上最重要的金刚石种类,约占金刚石总量的98%。利用大腔体压机通过优化温度、压力和时间等因素改善工业用途的Ⅰa型褐色金刚石的体色,是提高其经济价值并满足日益加剧的彩色金刚石市场需求的重要技术手段。但由于受金刚石原料的来源及实验技术条件的限制导致国内高温高压环境下对褐色金刚石的改色处理进展缓慢,并且改色后的金刚石很难达到宝石级别。本文对自20世纪60年代以来国内外对Ⅰa型金刚石高温高压(HTHP)改色处理的研究及所取得的成果进行了总结。已有的研究显示,在伴有塑性变形的基础上,不同结构的杂质氮是主要的致色元素。根据高温高压环境下Ⅰa型褐色金刚石内部杂质氮反应原理以及动力学机理,提出只要设计合理的样品组装方式以及恰当的改色处理所需的温压条件,我国普遍使用的六面顶压机同样具备对Ⅰa型褐色金刚石进行商业化改色处理的潜力。 相似文献
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天然金刚石孪晶的X射线衍射与形貌研究 总被引：1，自引：1，他引：1
本文利用X射线衍射和形貌术方法研究了辽南天然金刚石孪晶体。发现晶体中存在有孪晶界、位错、生长带和亚结构等多种缺陷。文中对部分位错进行了详细讨论,并确定其特征量;同时还分析各种缺陷的空间分布特点及其与孪晶界面的关系。 相似文献
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利用自制的5kW微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）装置对在不同衬底材料上外延生长的CVD金刚石进行了研究。利用HPHT金刚石、CVD异质形核生长的金刚石及Ia型天然金刚石样品作为籽晶,分析了不同CH4浓度与基片温度对外延CVD金刚石的影响以及通过扫描电子显微镜表征了CVD金刚石外延面的表面形貌。结果发现,HPHT金刚石为籽晶,由于其自身缺陷导致外延效果不佳;CVD异质形核生长的衬底因形核阶段的晶面生长难以控制而使其外延面较粗糙;经打磨的Ia型天然金刚石才是理想的籽晶。当CH4浓度约为10%、基片温度为1020℃时,CVD金刚石的外延生长速率可达到70.0μm/h。 相似文献
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俄罗斯地台北缘和东北缘的曲面金刚石(英文) 总被引：8，自引：0，他引：8
曲面金刚石广泛产于金刚石砂矿和含金刚石的金伯利岩管及钾镁煌斑岩中。曲面金刚石是一种特殊的晶体类型 ,它与平坦面金刚石相比 ,不仅晶习不同 ,曲面金刚石常呈四六面体 ,而平坦面金刚石常呈八面体 ,而且它更坚实 ,更具宝石价值。热力学计算和实验表明 ,八面体金刚石比立方八面体和立方体金刚石的形成温度高 ,意味着曲面金刚石形成深度较浅 ,可能在石墨 -金刚石稳定区的边界上。目前对曲面金刚石是生长形还是由平坦面金刚石熔蚀而成尚有不同见解。文章对俄罗斯地台北缘和东北缘的曲面金刚石进行了综合研究。经切割抛光 ,用 X射线形貌法、阴极发光法和普通光学法进行了结构研究 ,还对金刚石进行了光学荧光、 X射线荧光 ( T=77～ 2 90 K)、ESR电子自旋共振、可见光区的吸收谱等研究。用光学测角仪和扫描电镜查明 ,研究区的金刚石中四六面体单形占 60 %～ 80 %、 { 0 65} +{ 365} +{ 1 1 1 }聚形占 8%～35%、平坦面八面体占 0～ 8%且无菱形十二面体。研究发现金刚石表面覆有成分不同的薄膜 ,厚约 0 .1～ 1 μm,其成分有 2 9种之多。表明天然金刚石是在多种金属和碳的熔体中结晶的 ,乌拉尔 -巴西型金刚石的曲面晶为生长晶而非熔蚀晶。在罗蒙诺索夫金伯利岩管中获取的金刚石表面附有超基性岩的原生矿物组合? 相似文献
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通过对115粒山东郯城砂矿金刚石样品进行矿物学和光谱学特征研究,结果显示郯城金刚石的粒径集中在1. 0~4. 0mm之间,晶体形态以菱形十二面体为主,其次八面体与菱形十二面体聚形,八面体较少;晶面形貌除倒三角凹坑、塑性变形滑移线、熔蚀沟、生长丘、生长阶梯、叠瓦状蚀象、滴状丘、晕线等原生形貌发育外,小部分发育有次生形貌 绿色色斑,且大多数金刚石的边棱清晰,磨圆程度不高。研究首次测得了郯城金刚石的拉曼特征峰的半高宽数据和金刚石包裹体拉曼谱图,显示郯城砂矿金刚石结晶程度差异较大,暗示其形成的金刚石地质生长条件和环境的复杂性;金刚石包裹体有橄榄石、黄铜矿、针铁矿、石墨矿物,其中橄榄石包裹体占比较高,表明郯城金刚石包裹体类型以橄榄岩型为主,测试结果与华北东部古老克拉通之下的岩石圈地幔大部分由橄榄岩组成的结论一致。对比郯城金刚石与蒙阴金刚石特征的异同,初步探讨了金刚石砂矿的物质来源,为揭示郯城砂矿金刚石的形成及演化提供了金刚石及其包裹体的新的证据。 相似文献
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湖南金刚石主要产自沅江流域.金刚石表面普遍遭受了强烈的熔蚀, 与位错相关的熔蚀特征主要为熔蚀线和熔蚀孔道.熔蚀线常见的为一组和二组, 有时为三组, 组内相互平行, 组间相互交切.熔蚀孔道则沿主滑移面成排分布, 孔道圆而直, 其形成的原因与主滑移面和另一强滑移面交切形成的应力虚脱区有关.将金刚石沿生长中心磨成薄片, 在阴极发光(CL)、正交偏光和显微放大观察发现, 金刚石的主滑移面方向常表现为平行消光条带, 一组条带相互平行, 二组相互交切, 三组形成六方环, 四组构成应力幻影.消光条带与褐色色带的形成密切相关, 有褐色色带必有消光条带与之对应, 但有消光条带则不一定有褐色色带与之对应.透射电镜(TEM) 资料显示: 金刚石中刃型位错与螺旋位错均有发育, 位错缠结十分明显, 位错密度分布不均, 在位错缠结的带内位错密度明显高于带间.从生长与变形特征的关系来看, 金刚石的塑性变形发生于生长完成之后. 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
天然金刚石形成于地球深部,反映丰富的地幔信息及演变历史[1-2]。金刚石中特征的氮原子缺陷是追溯其地幔存留时间和保存温度的重要依据[3-4],氮缺陷近年来也被认为是实现量子计算的优良载体,成为炙手可热的研究热点[5-6]。本世纪初新发现的储量巨大的津巴布韦砂矿型天然金刚石,引起了国内外学者的极大关注[7-10]。我们对已获得的津巴布韦金刚石样品进行预研究,注意到该产地金刚石具有特殊的立方体-八面体同时发育的镶嵌结构(下文简称mixed-habit),其氮和氢含量丰富,且氮和氢分别沿八面体生长区{111}和立方体生长区{100}具有择优取向特点。这种mixed-habit结构,不同于传统天然金刚石以八面体生长为主的结构[11],而与高温高压(HPHT)合成金刚石的结构较为相似[12],因而具有特殊的地质学背景和研究意义。我们将在下一阶段对这类金刚石在不同生长方向氮和氢缺陷存在形式及分布规律进行深入定量研究。重点通过电子顺磁共振光谱(EPR)对于不同氮缺陷如孤氮、双氮等的浓度比、占位形式和晶格畸变程度、自旋状态等进行表征,弥补传统红外光谱对于氮缺陷表征的不足。利用密度泛函理论(DFT)模拟不同氮缺陷的形成能解释实验观测的氮缺陷择优取向分布规律。根据对氮缺陷的聚集状态推算对应地幔存留时间和保存温度,追溯其形成过程和演变历史。 相似文献