题名 | 贻贝介壳的共聚焦显微拉曼光谱微区探测 |
作者 | 崔楠楠 |
答辩日期 | 2020-05-19 |
文献子类 | 硕士 |
授予单位 | 中国科学院大学 |
授予地点 | 中国科学院海洋研究所 |
导师 | 张鑫 |
关键词 | 共聚焦显微拉曼光谱 近海 冷泉 热液 贻贝介壳 |
学位名称 | 工程硕士 |
学位专业 | 地质工程 |
英文摘要 | 贻贝广泛分布于深海冷泉、热液及近海环境,环境适应性较强。贻贝利用环境中的物质和能量进行新陈代谢生成碳酸钙矿物介壳,保护内部软体组织。贻贝介壳作为一种生物矿物,矿化过程受多种因素影响,可以敏感记录生存环境。前人研究焦点集中在生物矿化的机制及介壳的微观结构等方面,传统技术手段需要复杂的样品预处理,会对介壳造成损害。激光拉曼光谱技术作为一种特殊“分子指纹”光谱,其具备原位无损、无需样品预处理、多组分探测等优点,对物质结构分析具有独特的优势,非常适合贻贝介壳矿物的研究。本文利用共聚焦显微拉曼光谱仪对不同环境 (近海、冷泉、热液)中生存的贻贝介壳进行对比分析,基于拉曼光谱数据分析了不同环境中贻贝介壳矿物的显著变化,获得以下几点结论: (1) 近海贻贝介壳成矿存在差别,矿物组成上紫贻贝 (Mytilus galloprovincialis)中出现有机质,三种贻贝的结晶度有差别。长偏顶蛤 (Modiolus elongatus)及远东偏顶蛤 (Modiolus kurilensis)介壳棱柱层为方解石,珍珠层为文石。紫贻贝棱柱层为方解石,珍珠层矿物主要为文石,生长区含方解石,且发现有机分子多烯,多烯的拉曼位移在1019、1131、1301、1519、2235和2635 cm−1。多烯的拉曼信号强度与生长区的颜色有正比例关系。介壳中的有机质多烯与成矿密切相关。半峰宽大小反映结晶度变化,对三种贻贝介壳珍珠层文石的碳酸钙主峰1085 cm-1半峰宽进行统计,紫贻贝最大生长方向及与其垂直方向的结晶度没有明显差别,个体间无差别。长偏顶蛤最大生长方向文石结晶度高于其垂直方向,个体间无明显差别。远东偏顶蛤整体结晶度高于青岛近海两种贻贝,最大生长方向文石结晶度高于其垂直方向,远东偏顶蛤的生存环境可能更有利于其介壳矿化。不同生长方向的结晶度不同,初步判断与生物大分子严格控制介壳成矿有关。 (2) 冷泉平端深海偏顶蛤(Bathymodiolus platifrons)介壳矿物以文石与方解石为主。采自台西南福尔摩沙脊冷泉区的平端深海偏顶蛤棱柱层矿物为方解石,珍珠层矿物为文石,两种矿物的拉曼位移与近海环境的贻贝无差别。碳酸钙主峰半峰宽与长偏顶蛤及紫贻贝相近,且最大生长方向结晶度比垂直方向结晶度高,贻贝个体间结晶度不同,初步判断与其所处生长阶段有关。平端深海偏顶蛤适应了深海冷泉环境,在甲烷浓度高的区域,贻贝介壳矿化与近海无明显区别。 (3) 热液环境对深海偏顶蛤介壳矿物有较为显著的影响。采自马努斯热液区的深海偏顶蛤(Bathymodiolus manusensis)棱柱层矿物为方解石,珍珠层为文石。贻贝珍珠层矿物的半峰宽比其他环境贻贝珍珠层大,个体间有显著差别。珍珠层文石结晶度比其他环境差,热液环境的复杂性与介壳成矿关系密切,深海热液温度梯度大,重金属离子种类多、浓度高,影响了偏顶蛤的生存,介壳矿化不稳定,矿物结晶度较其他海洋环境差。 |
语种 | 中文 |
内容类型 | 学位论文 |
源URL | [http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/164669] |
专题 | 海洋研究所_海洋地质与环境重点实验室 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 崔楠楠. 贻贝介壳的共聚焦显微拉曼光谱微区探测[D]. 中国科学院海洋研究所. 中国科学院大学. 2020. |
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