基于金刚石多晶形成过程的复杂性、 制样的困难性等在较大程度上制约了人们对其成核、 生长等结晶过程及意义等的深入理解, 采用同步辐射技术对扬子克拉通的金刚石多晶进行同步辐射显微红外光谱、 显微红外光谱成像等方面的研究。 金刚石多晶的同步辐射研究表明, 金刚石多晶研究样品总体属于Ⅰ型金刚石, 其总氮含量(NT)约为500~1 300 μg·g-1, 对氮心的含量(NA)约为300~700 μg·g-1, 四氮心的含量(NB)约为150~550 μg·g-1。 金刚石多晶在地幔中的停留时间约介于0.06~0.12 Ga; 样品的生长经历了多个生长中心先分别生长, 后连聚成多晶再生长的过程, 且整个多晶体的结晶中心区形成后, 晶体优先往有利于稳固结晶中心的方向生长、 再各向生长之过程。 同时, 金刚石多晶的生长在各时期内呈各向差异生长而非均匀生长, 且存在间歇性停止生长的现象。

山东昌乐蓝宝石生长环带的显微红外光谱和LA-ICP-MS研究结果表明: 蓝宝石中的环带颜色成因与晶格中的—OH有相应的关系。 在内部含有六边形环带的蓝宝石中, 同一环带上的—OH含量相近; 不同颜色环带中的—OH含量不相同, 其中暗带中的—OH含量最高, 过渡带次之, 亮带为零; 环带中—OH含量与微量元素Ti成正相关, 可以用于反映蓝宝石形成过程中环境的变化。 当环境中的含氢量较高时, 会有较多的Ti4+-Fe2+对替代Al3+进入蓝宝石晶格; 当环境中的含氢量较低时, 则较少或者没有Ti4+-Fe2+对替代Al3+进入蓝宝石晶格; 充分考虑蓝宝石晶格中—OH的分布特征, 有利于为蓝宝石的呈色机理研究、 高品质蓝宝石合成与优化等提供新的科学思路。

鉴于当前人们在有效重建天然金刚石的生长过程等中所遇到的困难, 如果能在微观层面上详细分析金刚石的生长过程, 高度关注金刚石的生长速度, 就可以为人们探讨金刚石的生长过程、 分析其深部科学意义提供更为精准的科学线索。 基于此, 以扬子克拉通西部沅水流域砂矿型金刚石为研究对象, 从微区研究的角度, 采用CL光谱分析金刚石的生长环带, 界定其生长微区; 再利用FTIR光谱研究不同生长微区的生长时间; 最后, 利用生长微区的长度除以微区的生长时间, 计算出不同微区的生长速度, 进而分析其意义。 样品的CL和FTIR光谱研究结果表明, 该金刚石既发育早期生长环带, 也发育后期再生长环带, 其中早期生长环带为规则的平直带, 环带总体呈阶梯状, 大部分边缘呈不规则锯齿状; 金刚石样品为IaAB型, 氮总量介于4788~32189 μg·g-1, 其最低结晶温度为1 490 K, 不同部位在地幔中的停留时间不尽相同, 且停留的时间最大介于0264~46 Ga; 金刚石样品不同生长环带之间的生长速率存在较大差异, 介于926~5 21818 μm·Ga-1。 同时, 样品的生长并不是各向均匀生长, 而是具有一定优先取向。