貝殼珍珠層與棱柱-珍珠層過渡帶的基本特征研究.pdf

1、自然界中，碳酸鈣是最普遍存在的工業(yè)原材料之一，它具有多種晶型，其中最常見的是方解石、文石以及球文石。生物成因碳酸鈣一直備受科學家們的關注，由生物成因碳酸鈣形成的材料中，貝殼和珍珠是人們研究生物礦化機制的理想礦物材料之一。為了探究生物礦化材料的形成機制，本文利用掃描電子顯微鏡(SEM)、傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)、X-射線衍射儀(XRD)、光學顯微鏡及光纖光譜儀等研究方法對鮑魚殼、背瘤麗蚌及刻緣短齒蛤的礦物組成，棱柱層和珍珠層在平面

2、及橫截面上的結構特點，珍珠層中文石板片的形狀、厚度及表面凸起的特點，棱柱-珍珠層過渡帶的結構特征，珍珠層的顆粒形貌特征以及彩虹色進行系統(tǒng)地研究，所獲得的結論如下:
　　(1)鮑魚殼的基本結構分為4層:表殼層、文石纖維層、棱柱層及珍珠層。其中，表殼層與棱柱層混合物的主要礦物成分為文石型碳酸鈣和方解石型碳酸鈣;珍珠層的主要礦物成分為文石型碳酸鈣，文石晶型轉變?yōu)榉浇馐臏囟葹?60℃。珍珠層中的文石板片按堆垛型的方式進行排列，邊緣生長端

3、珍珠層的成熟文石板片的厚度約為499.00±35.00 nm，殼中成熟區(qū)珍珠層的成熟文石板片的厚度約為371.00±36.00 nm。邊緣生長端與殼中成熟區(qū)珍珠層的文石板片的厚度明顯不同，這是導致珍珠層呈彩虹色的主要原因之一，珍珠層的彩虹色主要是是藍色、紅色和黃色的混合色。
　　(2)背瘤麗蚌的基本結構單元為表殼層、棱柱層及珍珠層。珍珠層的主要礦物成分為文石型碳酸鈣，文石晶型轉變?yōu)榉浇馐臏囟葹?80℃。珍珠層的文石板片按磚墻型的

4、方式進行排列，同一區(qū)域珍珠層文石板片的厚度基本相同，但不同區(qū)域珍珠層的文石板片的厚度相差甚遠，邊緣生長端珍珠層的初生文石板片呈彎曲的結構，板片厚度約為1.33±0.02μm;彎曲的初生文石板片在生長過程中逐漸變?yōu)槠桨鍫畹某墒彀迤?，其厚度約為0.98±0.02μm;殼中成熟區(qū)的成熟文石板片呈平板狀結構，其厚度約為0.50±0.01μm。棱柱-珍珠層的過渡是一個漸變的過程，珍珠層的初始文石板片是通過棱柱層水平分裂的方式形成，其定向與棱柱層相

5、同，初始文石板片直接繼承了棱柱層的取向。
　　(3)刻緣短齒蛤由三個結構單元組成:表殼層、棱柱層及珍珠層。貝殼邊緣生長端珍珠層的初生文石板片呈穹頂狀結構，板片的厚度約為0.66±0.05μm，逐漸發(fā)育為平板狀結構的成熟板片，厚度約0.30±0.05μm，初生文石板片的厚度明顯大于成熟板片的厚度;殼中成熟區(qū)的文石板片呈平板狀結構，板片的厚度約為0.51±0.05μm。在棱柱-珍珠層過渡區(qū)域存在一層曲率半徑約為16.46±5.00μm