多级微纳米结构碳酸盐矿物合成与组装及其生物矿化意义
自然界中生物矿化是一种普遍现象,许多活的生物都能产生生物矿物。生物成因矿物由于受生物生长和生物大分子的调控作用,与非生物成因的自生矿物和成岩作用形成的矿物相比,往往具有独特的晶体形貌和复杂的组装超结构,这些特征构成其生物成因标志。
因此,生物矿物被作为生物标志物,示踪地质圈微生物生态系统的演化和寻找地球早期生命起源以及地外生命信息。碳酸钙是自然界最丰富的生物成因矿物,碳酸钙生物矿化作用已经引起包括矿物学在内的多学科的普遍关注。
本论文通过对文石族矿物文石和碳钡矿以及球霰石型碳酸钙变体的自组装聚集体的控制合成与组装,结合系统显微结构、成分分析,揭示高度有序的自组装集合体的形成,可能受被组装亚单元之间内在各向异性的偶极-偶极作用控制,并且这种晶体内在的偶极作用普遍存在于生物矿化和自然界矿化过程中,因此在生物矿物独特形貌和多级有序超结构形成过程,生物基因和晶体化学因素可能协同起作用。其主要成果总结如下:1.对软体动物贝壳显微结构分析研究揭示,在软体动物贝壳珍珠质层(或珍珠母)中,不溶性有机质和文石层交替堆积;同一文石层中,不同文石片之间以及 ...