2022年9月30日国家岩矿化石标本资源库何明跃教授团队组织召开科研成果交流分享会。本次分享会由孙成阳博士主讲，主要讲述其近期在期刊上刊登的《津巴布韦金刚石中石墨包裹体及金刚石异常双折射特征分析》一文，团队成员就目前国际上对金刚石的研究前沿性科学问题展开充分交流讨论。最后，何明跃教授做了总结性点评，团队成员收获颇多，增强师生科技创新的浓厚兴趣。
图一 讲解研究思路与成果分享会现场
图二 与会成员认真聆听
【研究背景】
津巴布韦马朗（Ｍａｒａｎｇｅ）金刚石矿以产出混合习性（八面体与近立方体）金刚石为特征，其石墨包裹体仅存在于近立方体区。石墨包裹体的形态、分布及金刚石的异常双折射与应变特征，能反映其从开始结晶到被搬运至地表过程中经历的地质作用。因此，对津巴布韦混合习性金刚石及石墨包裹体的研究不仅能提供与其他产地金刚石有对比意义的数据，且由于其本身生长习性的特殊性，故两生长区的精细分析对帮助理解不同习性金刚石在地质过程中的行为差异具有重要价值。
【研究意义】
本研究对津巴布韦金刚石中石墨包裹体的显微特征和形成过程有了更进一步的认识，并结合不同区域的杂质元素等缺陷对金刚石的应变特征进行了精细分析，对帮助理解津巴布韦混合习性金刚石的形成过程，以及结晶过程和结晶后经历的不稳定条件具有积极意义。
【研究思路】
通过Diamond ViewTM对金刚石切片生长分区和结构观察；通过偏光显微镜观察金刚石异常双折射；通过扫描电镜和能谱观察石墨包裹体的形态和分布特征。以上测试用于测定石墨包裹体相对于主体金刚石的形成时间。此外，通过显微红外光谱仪分析不同生长区的杂质元素及其含量；通过拉曼光谱仪确定不同生长区的应变特征。用以上实验将缺陷与应变特征联系起来，最终得到结论。
【图文摘要】
a—近立方体区域出现的深浅不同的包裹体条带；b—核部透明区域与包裹体区域之间的界限；
c—透明区域上方的包裹体；d—互为120°交角的三组密集定向包裹体。
图1 金刚石切片中包裹体的分布特征
a、b、c—单偏光下的石墨及周围裂隙；d、e、f—正交偏光下的石墨及周围裂隙。
图2 金刚石中石墨包裹体及周围椭圆裂隙的放大观察图
图3 津巴布韦金刚石切片中不同生长区的红外吸收光谱
a—NDS-2整体的异常双折射；b—开放裂隙形成的异常双折射；c—不同生长区间的微裂隙形成的异常双折射；
d—密集分布的定向裂隙形成的异常双折射；e—近立方体区包裹体条带间的异常双折射。
图4 样品NDS-2中的异常双折射
图5 两样品LO=TO带拉曼位移与半高宽的投点图
【研究结论】
本研究主要获得了以下认识：
（１）津巴布韦混合习性金刚石中的石墨包裹体为赋存在定向微裂隙中的同生－次生石墨。
（２）津巴布韦混合习性金刚石近立方体区与Ｈ有关的红外吸收更强，而八面体区与Ｎ有关的吸收更强。
（３）津巴布韦混合习性金刚石的异常双折射主要与混合生长习性及裂隙有关，近立方体区相比八面体区的拉曼峰偏移范围更大，半高宽更小，对应应变更强。
国家岩矿化石标本资源库管理办公室
2022年10月5日
