日本马氏贝珍珠化学组成的同步辐射X射线荧光光谱分析

采用同步辐射微区X射线荧光光谱技术,探测古铜色日本马氏贝珍珠剖面(珠核与珍珠层)的元素分布。测试结果表明,样品中主要含有Ca、Sr、Ba等3种碱土金属元素,Mn、Fe、Cu、Zn等4种3d过渡金属元素以及稀土元素,各元素在珍珠中表现出一定的空间分布规律:珠核表面稀土元素浓度最高,珍珠层和珠核的稀土元素浓度大致相当;Mn和Fe元素浓度自珠核浅表层向珠核表面有降低趋势;珍珠层内Mn和Fe元素浓度都出现大幅降低现象,且是在相同的圈层降低,显示其具有一定正相关性,推测二者大幅降低的圈层是平行层和棱柱层的分界,且Mn元素主要赋存于棱柱层;Ca与Sr、Ba元素的分布具有负相关性。

基于同步辐射X射线荧光光谱研究日本马氏贝珍珠中Zn与Hg的元素相关性

采用同步辐射微区X射线荧光光谱技术(SR-μXRF),探测金绿色和白色日本马氏贝珍珠中Zn和Hg的空间分布。面扫描结果显示,按珍珠质生长的时间先后顺序,Zn和Hg含量呈现"起初低-中间高-再降低"的分布模式,这一分布模式反演出马氏贝在插核手术后过了静水休养期,存在一个高代谢速率期,然后才恢复平稳新陈代谢。两个样品中,Zn和Hg含量呈现正相关,金绿色样品中Zn和Hg相关系数r=0.6,白色样品中Zn和Hg相关系数r=0.58,比较而言,Zn和Hg相关系数高的样品光洁度较好。对Zn和Hg相关系数较高的金绿色日本马氏贝珍珠样品做R型因子分析,分析结果显示影响珍珠层元素变化的主要控制因素有生物生长支持作用、环境影响作用、生物矿化作用3方面,Zn的环境影响因子相对贡献率较高(61.7%),也揭示出Zn和Hg的拮抗作用极大影响Zn的含量变化。研究结果对人工养殖珍珠具有指导意义。

同步辐射射线荧光光谱研究台湾红珊瑚生长环带的元素分布

红珊瑚具有的生长环带结构可以记录生态环境变化的过程。采用同步辐射微聚焦X射线荧光光谱(SR-μXRF)技术研究红珊瑚横截面生长环带中主要元素Ca,过渡金属元素Cu、Fe、Mn和Zn,稀土元素Dy以及毒害元素Hg等含量的空间分布。结果显示,Ca元素随生命活动呈周期性变化,Fe元素含量变化能够反映出珊瑚生命活动的活跃程度,Hg元素能够反映珊瑚虫从幼年到成年的变化。应用同步辐射技术开展珊瑚横截面生长环带结构中元素分布和生态环境关系的研究,进而探讨珊瑚生态环境与海洋大环境关系,可以为了解海洋环境变化提供具有时间维度的信息。

紫色日本马氏贝珍珠颜色成因研究

对颜色异常的紫色日本马氏贝珍珠样品进行了同步辐射微区X射线荧光光谱、紫外可见光分光光度计和拉曼光谱测试,研究其颜色成因。研究结果表明紫色日本马氏贝珍珠的珠核和珍珠表面都被无机染料处理过,其颜色为染色处理而成。