海水珍珠分泌细胞在白云岩表面的沉积序列
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海水珍珠深度解析
海水珍珠,又称南洋珍珠,是在南海、印度洋、太平洋等热带海
域出产的一种珍珠。
其特点是形状丰富、颜色多样,通常采用马口铁、金属或者塑料等不同材质来制成珠子。
海水珠宝的种类主要有黑色、深棕色、黄色、金色、白色等,其
中白色有最高的价值。
因为海水珍珠生长在深海中,所以一般都比淡
水珍珠更大、更圆润。
在中国,海水珍珠通常用于制作各种珠宝饰品、手链、项链、耳环等。
海水珍珠的生长时间一般在2-4年之间。
其生长依靠珠贝的分泌
物质,不断的包覆异物,形成滑润的珠核。
在形成完整的珠核之后,
珠贝会在珠核表面分泌一层薄薄的珍珠层,最终形成完整的珍珠。
和淡水珍珠相比,海水珍珠因为生长条件比较苛刻,因此价格也
相对昂贵。
如果想购买海水珍珠珠宝,一定要选择信誉好的商家,避
免买到假货。
此外,需要注意的是海水珍珠容易保养,但也需要定期
做清洁和保养。
请描述珍珠母贝生物矿化的基本过程和结构增韧机制珍珠母贝生物矿化是自然界中一种特殊的矿化过程,它是由特殊的细胞组织珍珠母贝细胞组织来完成的,珍珠母贝细胞在进行矿化的过程中有一种异常的结构增韧机制,使其细胞组织在矿化的过程中变得更加坚强,从而使珍珠母贝可以在极端环境中生存。
本文将详细介绍珍珠母贝生物矿化的过程和结构增韧机制。
一、珍珠母贝生物矿化的基本过程珍珠母贝生物矿化的过程包括三个基本步骤,即沉淀、矿物析出和石膏晶体形成三个步骤。
第一步是沉淀,当海水中的离子溶解于珍珠母贝体内,就会出现沉淀的现象,沉淀的颗粒形状有棱柱、棱方、棱球等,微小的沉淀颗粒组成了以离子为组成元素的矿物胶囊。
第二步是矿物析出,在珍珠母贝体内,通过蛋白质、糖、尿酸、氨基酸等分子之间的化学反应,促使水中的离子析出,结果产生了富含离子的液体,这种液体称作“矿物液体”。
第三步是石膏晶体形成,在矿物液体中,离子又以新的形式凝聚,形成一种新的材料石膏晶体,这些石膏晶体聚集在一起组成了特殊的珍珠母贝细胞组织。
二、珍珠母贝细胞组织的结构增韧机制珍珠母贝细胞组织的结构增韧机制是一种异常的机制,它使得珍珠母贝细胞组织可以在极端环境中存活。
该机制主要由三个部分组成,分别是细胞外壳、石膏晶体和细胞核。
首先,珍珠母贝表面覆盖了一层“外壳”,这层外壳具有出色的抗腐蚀性能,使其能够在极端环境中存活。
其次,石膏晶体则是珍珠母贝的重要结构成分,它具有出色的抗冲击性能,能够吸收外部的静态冲击和动态冲击,可以有效地减少珍珠母贝的损伤。
最后,细胞核的存在则使得珍珠母贝具有自我矿化的功能,使它在矿物都不充分的环境中仍然能够完成自身的矿化过程。
综上所述,珍珠母贝生物矿化是一种特殊且精巧的矿化过程,珍珠母贝细胞体内的矿物析出、石膏晶体形成和结构增韧机制使得珍珠母贝具有极大的生存能力,能够在极端的环境中存活。
珍珠同心放射层状结构珍珠同心放射层状结构是一种特殊的结构形态,它在自然界中很常见,存在于许多物质和物体中。
这种结构形态的特点是由中心向外辐射出一系列同心圆层状结构,就像珍珠的外观一样。
这种结构不仅具有美观的外观,还具有一些特殊的物理和化学性质。
珍珠同心放射层状结构最为人熟知的就是珍珠。
珍珠是一种贝类动物分泌的一种有机宝石,它的主要成分是钙质和蛋白质。
在贝类内部,当有异物侵入贝壳内时,贝类会分泌珍珠质来包裹这个异物,以保护自己。
随着时间的推移,贝类会不断分泌珍珠质,形成一层一层的同心圆结构,最终形成完整的珍珠。
除了珍珠,许多矿物和岩石也存在着类似的同心放射层状结构。
例如,玉髓是一种常见的宝石,它的形成也是通过层层分泌来实现的。
玉髓的同心层状结构给予了它独特的颜色和光泽,使其成为人们喜爱的宝石之一。
在物理学中,同心放射层状结构也有很多应用。
例如,同心圆的声学反射板可以用于声音的扩散和聚焦。
当声波达到反射板时,会根据不同的波长在反射板上形成同心圆的声波分布,从而实现声音的扩散和聚焦效果。
这种结构在音响设备和演播室中得到广泛应用,可以提高声音的质量和效果。
在化学领域,同心放射层状结构也有一些特殊的应用。
例如,某些分子的电子云分布呈现出同心圆的结构。
这种结构可以影响分子的性质和反应活性,对于理解分子的化学行为和设计新的化合物具有重要意义。
总的来说,珍珠同心放射层状结构是一种常见且特殊的结构形态。
它不仅在自然界中广泛存在,还在物理学和化学领域中有着重要的应用。
深入研究这种结构的形成机制和性质,对于理解自然界的演化规律和开发新的材料具有重要意义。
希望在未来的研究中,能够进一步揭示珍珠同心放射层状结构的奥秘,为人类创造更美好的生活做出贡献。
白云岩的沉积环境和地层特征白云岩是一种特殊的矿石,在地质学中被认为是一种沉积岩。
它的形成过程受到了沉积环境和地层特征的影响。
本文将对白云岩的沉积环境和地层特征进行探讨。
首先,让我们来了解一下白云岩的定义。
白云岩是一种由碳酸钙沉积物组成的岩石,主要成分是方解石。
它的外观呈白色或乳白色,质地坚硬,常用于建筑、雕刻和装饰等方面。
白云岩一般形成于海洋或湖泊的浅水环境。
白云岩的沉积环境可以通过对其地层特征的研究来进行推论。
在大部分情况下,白云岩主要形成于温暖、浅水的环境中。
例如,它常常在热带或亚热带地区的珊瑚礁附近形成。
这是因为珊瑚礁是由大量钙质生物体的遗骸和分泌物堆积而成的,这些物质中的碳酸钙会在适宜的环境条件下逐渐结晶形成白云岩。
在这样的环境中,白云岩的地层特征也会显示出一些共同的模式。
首先,白云岩往往呈现出较厚的层状结构。
这是因为在较浅的水域中,珊瑚和其他钙质生物活动频繁,导致大量的生物遗骸和分泌物堆积在一起。
这些沉积物逐渐形成了一层层的白云岩。
其次,白云岩的地层特征还可以通过其岩石的结构和组成来判断。
白云岩通常具有细腻、均匀的晶粒结构,质地紧实,呈现出均匀的白色或乳白色。
这是因为白云岩的主要成分是方解石,其结晶形态呈多面体,形成了细小的晶粒。
另外,白云岩中往往还会包含少量的杂质、微生物遗骸和有机物质等,这些也是通过地层特征来识别白云岩的重要依据。
此外,人们还可以通过白云岩的产状和伴生矿物来了解其沉积环境和地层特征。
例如,白云岩往往以块状、层状或胶结状态出现。
它常常与其他沉积岩如砾岩和泥岩交互层位,并伴随着其他矿物质如石膏、黄铁矿等的存在。
这些特征显示出了白云岩形成过程中的多样性和复杂性。
总结起来,白云岩的沉积环境和地层特征主要受到以下几方面的影响:首先是水深和温度条件,白云岩主要形成于温暖、浅水的海洋或湖泊环境中;其次是珊瑚和其他钙质生物的活动,它们的遗骸和分泌物是白云岩形成的主要来源;最后是岩石的结构和组成以及产状和伴生矿物,它们是确认白云岩地层特征和沉积环境的重要依据。
1、沉积岩的形成要经历那几个过程?A、搬运作用、沉积作用、沉积后作用B、沉积岩原始物质的形成、搬运作用、沉积作用C、母岩风化作用、搬运作用、沉积作用D、沉积岩原始物质的形成、沉积物搬运和沉积作用、沉积后作用答案:D2、同岩浆岩相比,沉积物具有()的特点。
A、低温矿物富集B、高温矿物罕见C、特有的自生矿物D、碱金属含量远低于岩浆岩E、FeO高于Fe2O3F、存在大量有机质答案:A、B、C、D、F二、判断题1、沉积岩石组成岩石圈的三大类岩石之一,它是在地壳表层条件下,由母岩风化物质、火山物质、生物物质等沉积岩的原始物质经过搬运作用、沉积作用和沉积后作用形成的一类岩石。
()答案√2、形成沉积岩的地壳表层条件包括:常温、常压、水和大气的作用,生物和生物化学的作用以及重力作用。
()答案√3、沉积岩可以划分为碎屑岩、碳酸盐岩、火山碎屑岩和生物岩。
()答案×1、风化作用按性质,可以分为:()A、物理风化作用B、化学风化作用C、生物风化作用D、根劈作用答案:A、B、C按照元素的风化差异性质,Br元素属于()A、最易迁移元素B、易迁移元素C、可迁移元素D、惰性元素(微弱迁移)答案:A3、当母岩风化达到铝铁土阶段,主要剩下的物质是()A、铁和铝的氧化物以及少量二氧化硅B、碳酸钙C、高岭石D、绿泥石答案:A二、判断题:1、化学风化作用在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下,母岩遭受氧化、水解和溶解等化学变化,分解而形成新矿物的过程,与生物作用无关()答案:×2、元素的风化分异是造成造岩矿物风化稳定性差异的最根本原因()答案:√3、在长期的风化作用以及搬运沉积作用过程中,风化稳定性较低的一些矿物被逐渐破坏而减少了,而风化稳定性高的石英则逐渐相对富集起来()答案:√1、下列物质中呈真溶液形式在水体中搬运有()A、Fe的氧化物B、Ca的盐类C、Na的盐类D、Mg的盐类答案:BCD2、胶体粒子的直径介于()之间A、1~100nmB、0.1-0.25umC、0.1um以下D、1mm-2mm答案:A3、碎屑物质在流水的搬运过程中,哪一种矿物的相对含量会逐渐增加()A、长石B、橄榄石C、石英D、方解石答案:C二、判断题:1、温度和压力对真溶液的搬运和沉淀没有明显的影响()答案:×2、真溶液物质的搬运及沉积作用的根本控制因素是它们的溶解度。
课程简介《沉积岩石学》是石油地质、矿产普查与勘探、地质工程及相近专业的必修课,属主干专业基础课,是中国石油大学重点课程和品牌课程。
该课共120学时,包括《沉积岩石学》部分80学时(含20学时实验课),《岩相古地理》部分40学时。
《沉积岩石学》和《岩相古地理》是地质工程专业(石油地质专业)重要的专业基础课之一,可为地层学、层序地层学、地球化学、石油地质学、储层地质学以及测井地质学、地震地层学学习和研究提供沉积学基础。
课程的主要内容是,全面研究沉积岩的物质成分、结构、构造、岩石产状和岩层之间的关系;总结沉积岩形成的理论,包括风化、搬运、沉积及沉积后变化的理论,特别是研究沉积作用及沉积后作用所形成的物质组分和结构、构造特点,搞清沉积物(岩)的成因和油气生成及储集的关系,并兼顾某些沉积矿床的成岩和成矿机理。
根据沉积岩的原生沉积特点和时空分布规律,阐明沉积岩的物源、沉积岩的成分、沉积岩的结构和构造、沉积岩类型和特征、沉积相的概念和分类、不同碎屑岩和碳酸盐岩沉积相的基本特征、主要识别标志和与油气分布之间的关系、沉积相模式、沉积岩形成的沉积环境、沉积砂体的时空分布,恢复沉积古地理面貌,预测沉积矿产的有利分布地区。
同时,介绍沉积岩和沉积相的综合研究方法。
岩石学(沉积岩石学)部分共80学时,5学分,其中实验课占20学时。
通过学习,要求掌握沉积岩的物质成分、结构、构造、岩石产状和岩层之间的关系,为阐明沉积岩成因及分布规律提供依据;总结沉积岩形成的理论,包括风化、搬运、沉积及沉积后变化的理论,特别是研究沉积作用及沉积后作用所形成的物质组分和结构、构造特点,搞清沉积物(岩)的成因和油气生成及储集的关系,并兼顾某些沉积矿床的成岩和成矿机理;掌握主要类型沉积岩的岩性特征,观察和描述方法,分类和命名原则,并初步掌握沉积岩的机械分析,染色分析,油浸法等常规测试鉴定办法。
了解部分先进测试鉴定方法。
要求学生有矿物学、岩浆岩、变质岩基础知识,熟练掌握矿物、岩石的描述和鉴定方法。
珍珠形成的过程有哪些根据地质学和考古学的研究证明,在两亿年前,地球上就已经有了珍珠,那珍珠的形成过程你想知道吗?下面就让店铺来给你科普一下珍珠形成的过程。
珍珠形成的过程珍珠是一种有机物宝石,其形成完全是来自生物体,它的诞生是来自一种水栖动物的产物。
有别于那些挖掘自地底层中的矿物(我们称之为无机物)。
珍珠是来自一种水栖动物的产物,称之为「软件动物」(mollusk)。
珍珠生产于珠蚌内,因为有异物进入蚌的外套膜内,蚌本身受到刺激,却又无法将它排除时,便分泌碳酸钙与真珠母将它包覆,每天分泌约3-4次,每次覆盖涂满的厚度仅0、5微米,需2-5年的时间,才能长成宝石级质量的珍珠。
母蚌自海水中吸收钙质,并用来制造珍珠层,海水珍珠吸收海洋微量元素,珍珠氨基酸、牛磺酸(调节中枢神经及内分泌,助睡安眠)、碳酸钙和角壳蛋白,还有少量的金属元素,还含有对人体免疫具有显著调节作用的有机硒元素。
其中角壳蛋白含有人体能合成和不能合成的单元氨基酸,及人体所需的8种氨基酸:赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸(改善肤质、促进新陈代谢)、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、和缬氨酸等。
另外还含有38、8%的钙(Ca)以及微量元素,如镁(Mg)、锌(Zn)、硒(Se)、锗(Ge)等,以及小分子多肽。
珍珠中富含独特的抗衰老因子-卟啉类、抗氧化剂-硒元素。
珍珠中含有丰富的高级脂肪醇,易被人体表皮细胞吸收。
海洋中绝大部分珍贵的微量元素,以及人体需要的营养份,多浓缩在一颗珍珠里面。
均匀规则的珍珠,就是宝石市场的新宠;而不规则的珍珠,则是中药市场的高级药材。
珍珠的色泽一方面由珍珠表面和内部的光反射和光干涉而产生,另外还与珍珠含有的各种色素和金属元素的本体色有关。
经光谱分析法发现,金黄色、奶油色珍珠含有较多的铜和银;肉色和粉红色珍珠内含钠、锌较多;白色和粉红色珍珠中含锰较多。
因此,珍珠的颜色和光泽可分为白色系统、粉红色系统、黄色系统、蓝色系统。
正圆形的珍珠色泽是从球面发出的,它的色泽不但随光源的种类、强弱和背景的差异而不同,而且随光源和观察的角度不同而变化。
珍珠的层层生长规律珍珠是一种美丽而珍贵的宝石,它的独特之处在于它是由贝壳的分泌物形成的,成为一颗珠子。
它的层层生长规律与贝壳的生长规律密切相关,下面就为大家详细介绍一下珍珠的层层生长规律。
首先,我们先来了解一下珍珠的形成过程。
珍珠的形成主要是由贝壳内的一种叫做珍珠质的物质分泌而成的。
当贝壳内的异物(如沙粒、寄生虫等)进入贝壳内部时,这种异物会引发贝壳分泌珍珠质来包裹它,形成一个又一个的层次,最终形成一颗珍珠。
这个过程一般需要几年甚至几十年的时间,才能形成一个完美的珍珠。
那么,为什么贝壳会分泌珍珠质呢?这是因为贝壳需要保护自己并抵御外界的侵蚀。
当贝壳内部有异物侵入时,如果贝壳不能将其清除掉,它就会被这个异物刺激,于是贝壳就会分泌珍珠质来包裹住它,以减少对贝壳的伤害。
而珍珠质的主要成分是一种叫做碳酸钙的矿物质,它的分泌使得珍珠逐渐壮大。
珍珠的层层生长规律是由贝壳内的贝壳膜来控制的。
贝壳膜是贝壳内部最外层的一层薄膜,它能够感知到外界的刺激并做出反应。
当异物进入贝壳内后,贝壳膜就会分泌珍珠质来包裹住它,形成第一层珍珠。
随着时间的推移和外界刺激的持续存在,贝壳膜会不停地分泌珍珠质来包裹住异物,逐渐形成更多的层次。
每一层珍珠质的分泌都会使珍珠的直径增加,呈现出层层生长的效果。
贝壳膜的分泌速度取决于多种因素,比如温度、养分供给以及贝壳的健康状况等。
一般而言,在适宜的环境条件下,贝壳膜的分泌速度相对较快,珍珠的生长也较快。
而在恶劣的环境条件下,贝壳膜的分泌速度会减缓,珍珠的生长也会放慢甚至停止。
除了贝壳膜的分泌作用,贝壳内的贝壳细胞也参与了珍珠的层层生长。
贝壳细胞是贝壳内的一种细胞,它们通过分泌细胞外基质来构建贝壳的基础结构。
当贝壳细胞分泌的细胞外基质与贝壳膜分泌的珍珠质相互作用时,珍珠的层次结构就变得更加丰富,看起来更有光泽。
总之,珍珠的层层生长规律是由贝壳膜和贝壳细胞的分泌作用共同控制的。
在适宜的环境条件下,贝壳膜和贝壳细胞能够不断地分泌珍珠质并构建一层又一层的珍珠,最终形成一颗完美的珍珠。
基础珍珠知识点总结第一部分:珍珠的形成1.1 物理构成珍珠是一种有机宝石,主要由碳酸钙和少量的有机物质组成。
珍珠的主要成分是钙化合物,含有较高的钙含量。
1.2 形成过程珍珠的形成是在贝类体内形成的一种宝石。
珍珠的形成是由外界对一些贝类内壳体的刺激,使其分泌珍珠质,逐渐形成珍珠。
1.3 形成条件珍珠主要形成于淡水贝和海水贝,形成条件主要有三个方面:物理刺激,海底环境和贝类本身。
第二部分:珍珠的种类2.1 分类方式根据贝类的种类和生长环境,珍珠可以分为淡水珍珠和海水珍珠;又可根据形成的方式,分为天然珍珠和人工养殖珍珠。
2.2 主要种类(1)淡水珍珠:产于淡水贝类,主要产地有中国、美国、日本等地,多为多种颜色的圆珠,是近些年来市场上的新宠。
(2)海水珍珠:产于海水贝类,主要产地有日本、波斯湾、夏威夷等地,多为白色、乳白色、粉色等单色珠子,口感细腻,光泽好。
第三部分:珍珠的鉴别3.1 区分真伪珍珠的真伪常通过以下几个方面来判断:珍珠的形状、色泽、光泽、表面、大小、重量等。
3.2 针对淡水珍珠和海水珍珠的鉴别方法淡水珍珠多呈现不规则的形状,色泽较为鲜艳,而海水珍珠则一般呈圆形或椭圆形,色泽较为单一,多为白色或乳白色。
第四部分:珍珠的保养4.1 日常保养珍珠首饰在佩戴、清洁、收纳等方面都需要特别注意。
在佩戴时要避免接触化学物质,还要避免接触较硬的物体,以防刮伤。
4.2 清洁方法清洁珍珠首饰时,应先用柔软的湿布擦拭,然后使用干布擦干即可。
同时需要注意,不要用香水、化妆品等化学物品直接喷洒至珍珠首饰上。
第五部分:珍珠文化5.1 文化意义珍珠在世界各个文化中都具有重要的地位,被誉为“珍珠般的珍贵”,象征着高贵、纯洁、美好的品质,因此在许多国家的婚庆仪式中都以珍珠为首饰。
5.2 珍珠与历史古代的埃及、希腊、罗马等文明都以珍珠为重要的贸易品之一,威尼斯更是因为珍珠贸易一度成为欧洲最富裕的城市之一。
5.3 珍珠的艺术价值许多著名的艺术品都融合了珍珠元素,例如蒙娜丽莎的项链和著名的海洋画作等,这些都反映了珍珠在艺术品中的重要地位。
海水珍珠分泌细胞在白云岩表面的沉积序列摘要:采用“平板珍珠”研究方法,将白云岩平板插入和固定在马氏珠母贝Pinctada martensii(Dunker)的内表面,获得不同阶段的平板珍珠。
采用扫描电子显微镜观察在平板珍珠形成过程中沉积序列,旨在阐明海水珍珠的形成机理,为开发新型珠核材料提供理论指导。
关键词:海水珍珠分泌细胞白云岩沉积序列Abstract:By the means of“flat pearl”which was created by Danel E Morse of University of California,Santa Barbara,Insert the dolomite flat with the size 0f(6±1)mm long,(4±1)mm wide、(1±0.2)mm thick into the mantle out cavity of pinctada matensii(Dunker),stick to the inner surface of pinctada matensii(Dunker) with glue.After a determinated interval the dolomite flat and its surface deposit(flat pearl) were taken out.The microstructure of the deposition on the dolomite flat was analyzed by Scan Electron Microscope(SEM).The morphology,mineral composition,crystalline size of the deposition were investigated.The research can explain formation mechanism of Sea-water pearl and supply theory basis for preparation of a new dolomite nucleus material.Key Words:Sea-water pearl mantle of pinctada martensii dolomite deposition sequence我国的海水珍珠,又称南珠,是指在中国广东、广西和海南海域用马氏珠母贝Pinctada matensii(Dunker)插核培育而成。
南珠闻名遐尔、饮誉海内外,南珠是富有的标志、纯洁的象征,被誉为宝石中的皇后。
南珠实际上是马氏珠母贝外套膜细胞在珠核材料表面分泌沉积形成的生物矿化体,这是一种防御机制[1],但是其形成机理缺乏研究。
珠核一般位于海水珍珠的核心。
目前生产上所用的珠核是用淡水丽蚌类和海水砗磲类贝壳制成的。
无论是淡水丽蚌还是海水砗磲,都是非常珍贵的生物资源,一旦遭到破坏,其损失是难以估量的,因此,必须积极寻找新的珠核材料,做到既能保护生物资源,又能满足珍珠产业发展的需要。
我国白云岩资源丰富,物化性质与目前珠核材料相似,初步研究表明,白云岩可以用于制作珠核[2-4],并具有安全性[5]。
因此,深入研究海水珍珠分泌细胞在白云岩表面形成珍珠的沉积序列和时空分布特点,探讨海水珍珠形成机理,研制新型非生物珠核材料,在理论上和实践上都具有重大意义。
1 实验材料和方法1.1 实验材料为经过磨削抛光的白云岩(源于河北涉县)和砗磲贝壳,制成长(6±1)mm、宽(4±1)mm、厚(1±0.2)mm的平板。
马氏珠母贝贝龄为1.5?a左右。
1.2 实验地点平板珍珠培育海区位于广东省雷州市流沙港,是南珠的主要生产海区,具有适宜马氏珠母贝的栖息与生长的海区环境。
1.3 平板材料的插入、固定选择在水温25~28?℃的条件下进行。
将珠核材料平板,放入75%酒精中浸泡20?min。
用灭菌消毒好的镊子夹住平板,放入马氏珠母贝中央部位外套膜与贝壳内表面之间(即外套外腔),再用AB胶水固定。
1.4 平板珍珠的获取在插入平板材料后不同的时间段,开贝取出平板材料的表面生物矿化体,即平板珍珠。
1.5 表面微结构观察方法用75%酒精搽净平板珍珠表面,喷碳150??,用日本产JSM-6380LV型扫描电子显微镜进行观察和照相,加速电压为5?kv,测试条件见图片注解。
1.6 X-射线粉晶衍射(XRD)测试方法用手术刀刮取所需棱柱层、珍珠层,再用玛瑙研磨成小于200目粉末后,采用D/Max-RC型衍射仪,CuKa靶,电压40?KV,电流80?mA。
1.7 红外光谱分析方法采用美国NEXUS 470 FT-IR红外光谱仪,KBr压片法,扫描范围4000~400?cm-1,扫描次数32,分辨率为4?cm-1。
2 平板珍珠的沉积序列2.1 有机质的沉积在平板表面上,首先沉积的都是有机质,如图1所示白云岩光滑平板上的有机质[6]。
插入平板2?h后,马氏珠母贝外套膜外表皮细胞开始分泌颗粒状有机质,沉积在平板表面上,逐渐聚集形成“主干”直径约1?μm的“树枝”状有机质(见图1A)。
“树枝”上还有串珠状有机质集合体,呈螺旋状扩张(见图2)。
10?h后,马氏珠母贝外套膜外表皮细胞分泌大量有机质沉积在玻片上,“树枝”分叉,“主干”变粗,直径增至3?μm(见图1?B)。
24?h后,马氏珠母贝外套膜外表皮细胞继续分泌有机质,“树枝”变得茂密(见图1C),每个“颗粒”分化为许多“小颗粒”、生成许多突起(见图3)。
48?h后,有机质的大量沉积使“树枝”之间融合,“树枝”上的“分支”数目减少,“颗粒”之间的相互融合导致“颗粒”基本消失(见图1D)。
2.2 方解石晶体的沉积2?d后,有机质完全覆盖在白云岩光滑平板上后,开始有晶体沉淀(见图4A)。
根据粉末X-射线衍射分析(XRD)和傅立叶红外光谱分析(FT—IR)结果,这种晶体为方解石。
随后,方解石晶体继续沉积,形成直径为5~50?μm的柱状方解石晶体(见图4B、C),横截面为近四边形、近五边形、近六边形或近圆形。
12?d后,方解石晶体在垂直方向上生长使晶体厚度增加,在水平方向上的生长使方解石晶体之间融合,方解石晶体之间为有机质(见图4D)。
由方解石晶体构成的沉积层称为棱柱层,外观没有珍珠光泽。
2.3 有机质层与棱柱层之间的过渡带有机质层与棱柱层之间的过渡带是马氏珠母贝生物矿化的开端,也是棱柱层开始生长的位置,因此研究该过渡带的结构有助于了解马氏珠母贝早期生物矿化规律。
总体上说,白云岩和砗磲上的平板珍珠,有机质层与棱柱层呈渐变的关系。
方解石晶体外形逐渐趋向规则和整齐,定向性越来越趋于一致。
如图5所示。
2.4 文石晶体的沉积12?d~13?d后,白云岩光滑平板上开始有另一种晶体沉淀(见图6左),根据粉末X-射线衍射分析(XRD)和傅立叶红外光谱分析(FTIR)结果,这种晶体为文石。
随后,文石晶体继续沉积,形成直径为5~10?μm的板块状晶体(见图6右),横截面为近六边形状,往往是一层文石晶体层尚未完全形成,新的文石晶体层就开始生长了。
由文石晶体构成的沉积层称为珍珠层,外观呈珍珠光泽。
2.5 棱柱层与珍珠层之间的过渡带棱柱层与珍珠层之间的过渡带是珍珠层文石最初生长的部位,也是棱柱层结束生长的位置,因此过渡带的结构对了解珍珠层的形成具有重要意义。
总体上说,白云岩和砗磲上的平板珍珠,珍珠质层与棱柱质层呈突变的关系(见图7)。
可见过渡带,宽度约100?μm,过渡带近棱柱层一侧有机质浓度较高,其中的棱柱溶蚀严重,近珍珠层一侧矿物集合体呈圆形构造,分布有许多小的文石晶体(直径0.4~0.7?μm),它们长大后即成为成熟的珍珠层。
2.6 方解石晶体的再沉积在寒冷的冬季,当海水温度低于13?℃时,文石晶体的沉积突然转变为方解石晶体的沉积,形成一层柱状的棱柱层。
与第6?d沉积的方解石晶体结构类似。
当海水温度升高后,又开始沉积文石晶体。
最终在白云岩光滑平板上形成珍珠层中棱柱层夹层的现象。
3 结论与讨论通过平板珍珠表面和纵剖面的扫描电子显微镜(SEM)观察,白云岩和砗磲上的平板珍珠的沉积序列完全一致。
一般按有机质层→棱柱层→珍珠层的先后次序沉积。
在特殊情况下,如当海水温度低下时,会发生珍珠层→棱柱层→珍珠层的沉积系列。
棱柱层中的矿物相为方解石,珍珠层中的矿物相为文石。
棱柱层是马氏珠母贝贝壳中与珍珠层结构明显不同的结构单元,它一般不随软体的增大而增厚。
大量的资料表明,珍珠层从不单独存在,它总是和棱柱层密切共生[7-8],即只有存在棱柱层的情况下,才有可能形成珍珠层。
大部分的平板珍珠都具有与马氏珠母贝贝壳同样的结构,即有机质层→棱柱层→珍珠层[9]。
在本来分泌珍珠层的外套膜区插入无机质平板,外套膜会转而分泌大量的有机质,然后形成棱柱层,最后才是珍珠层。
砗磲平板源于砗磲贝壳,是生物矿物材料,与贝壳具有结构和成分的相似性;白云岩为自然矿物集合体(即岩石),在结构和成分方面与马氏珠母贝贝壳差异较大。
因此,马氏珠母贝外套膜细胞对砗磲平板的“亲和性”大于白云岩平板,在白云岩平板上沉积更多的有机质后,才开始沉积方解石,待方解石的沉积达到一定的程度后,再开始文石的沉积。
整体上说,对于方解石开始结晶时间,砗磲平板比白云岩平板早几个小时;对于文石开始结晶时间,砗磲平板比白云岩平板早几天。
利用光镜和透射电镜技术对白云石(岩)珠核“平板珍珠”生成过程中马氏珠母贝外套膜表皮细胞的显微与超微结构变化进行观察。
观察结果表明,在“平板珍珠”生成过程中,白云石(岩)珠核与贝壳珠核结果一致[10]。
因此,白云岩适合制作珠核材料。
此外,结合珍珠层的扫描电镜观测,珍珠层可看着为多层的薄膜陶瓷材料,其粒度均匀,晶体严格定向排列,各薄膜层厚度一致,达到了近乎完美的程度,珍珠层的结构及成因机理为人工合成高性能材料提供了经典范例,给人以启迪。
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