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    貝殼

    貝殼

    貝殼(bèi ké)是生活在水邊軟體動物的外套膜,由軟體動物的一種特殊腺細胞的分泌物所形成的保護身體柔軟部分的鈣化物。貝殼的主要成分為95%的碳酸鈣和少量的殼質素。

    貝殼的數量、形狀和結構變異極大,有的種類具有1個呈螺旋形的貝殼(如蝸牛、螺、鮑);有的種類具有2片瓣狀殼(如蚌、蚶);有的種類具有8片板狀貝殼,呈覆瓦狀排列(如石鱉);有的種類的1塊貝殼被包入體內(如烏賊、槍烏賊);有的種類貝殼甚至完全退化(如船蛆)。

    貝殼的主要成分為95%的碳酸鈣和少量的殼質素。一般可分為3層,最外層為黑褐色的角質層(殼皮),薄而透明,有防止碳酸侵蝕的作用,由外套膜邊緣分泌的殼質素構成;中層為棱柱層(殼層),較厚,由外套膜邊緣分泌的棱柱狀的方解石構成,外層和中層可擴大貝殼的面積,但不增加厚度;內層為珍珠層(底層),由外套膜整個表面分泌的葉片狀霰石(文石)疊成,具有美麗光澤,可隨身體增長而加厚。

    方解石和霰石的主要化學成分都是CaCO3。貝殼的外層具有多條深淺顏色相間、同心環狀的生長線,但它不代表年齡;它的形成是由于外套膜邊緣因受某些原因(食物不足、季節不同、生殖期間等)的影響、而不能繼續分泌的結果。

    貝殼

    1 貝殼(用途)

    貝殼是寄送到加速器質譜(AMS)實驗室進行放射性碳測年的常見材料。很大一部分寄送到加速器質譜實驗室進行碳14測年的貝殼材料都是軟體動物貝殼。

    對貝殼進行放射性碳測年不太容易,因為有許多因素導致結果的不確定。美國物理化學家Willard Libby是放射性碳測年技術的先驅,他認為貝殼是放射性碳測年效果最不好的材料。

    貝殼可分為海洋類、河口類或河流類。AMS實驗室分析員需要知道他們正在分析的貝殼類型,以確定可能存在的污染物以及去除污染物的方法。

    貝類生物的貝殼生長所需的碳是從生物圈中獲得的。科學研究表明,貝類動物從海洋或陸地植物中吸收有機碳,從海水重碳酸鹽、大氣二氧化碳或淡水重碳酸鹽中吸收無機碳。

    貝殼由碳酸鈣晶體沉積,形成有機基體。有機基體是一種稱為貝殼硬朊的蛋白質。這種蛋白質僅構成貝殼的很小一部分,因此放射性碳測年過程中所需要的樣品是無機的部分。

    雖然碳酸鹽是無機質,但是由于它的形成需要從生物圈中吸收碳14,因此仍然可以進行測年。碳酸鹽在貝殼中常以礦物文石的形式存在,盡管在有些貝殼中是是文石和方解石的混合,而其他貝殼,如牡蠣殼,則主要是方解石。

    使用貝殼的碳酸鹽成分會產生一些問題,因為該物質易于溶解,且與其環境可進行同位素或化學成分的交換。當貝殼與它周圍土壤中的酸交換碳時,貝殼的碳14比率會發生改變,而放射性碳年齡也會變化。這種碳交換通常會影響貝殼的外層。

    另一方面,重結晶甚至可以影響貝殼的內層。這種現象伴隨著文石向方解石的轉化,會改變碳14的比率。貝殼與近現代方解石交換碳的時候,通常會發生再結晶現象。

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