阴极发光技术在沉积学中的应用

某些物质受能量激发会产生发光现象。由于激发能源不同而有类型不同的发光,由阴极射线激发而使矿物发光,叫做阴极射线致发光现象,简称阴极发光(Cathodoluminescence)。阴极发光曾被用来研究宝石和考古等,在沉积学领域内,主要是用来研究碳酸盐的成岩变化和碎屑岩的物源区。随着仪器的完善和理论的深入,目前阴极发光技术的运用范围已大为扩展。一、物质阴极发光的基本原理对于矿物的阴极发光原理,不少人用配位场理论和量子理论进行了比较合理的解释。但     

矿物、岩石的热发光及其在地质学中的应用

矿物、岩石的热发光就是将某些矿物或岩石逐渐加热,当其温度尚未达到赤热(<400℃)之前,矿物或岩石即出现各种颜色的亮光。例如,将螢石、长石或方解石,还有花岗岩、大理岩等的碎屑撒在烧热但未发红的铁板上,在暗室中即可看到闪闪发光的现象。矿物、岩石的这种奇异现象很早就引起人们的注意(E.Newton,1957)。从十七世纪到目前为止,发现绝大部分非金属矿物及极少数的金属矿物都有热发光现象。而一般在加热到150°-250℃之间,少数在更低的温度或更高的温度时,即出现一个,有时两个或更多发光最强的热发光峯。     

矿物发光材料研究的若干进展

矿物材料功能化是我国乃至世界的一个研究热点。矿物发光材料的基础研究与应用探索一方面可以反映矿物的成分、结构特征,获得成因矿物学信息,另一方面可促进科研工作者进一步认识发光矿物,并采用人工模拟的方式研发新型发     

碳酸盐矿物的阴极发光性与微量元素的关系

碳酸盐矿物的阴极发光特征与其成分有关。笔者用阴极发光与电子探针微区分析法对砂岩中碳酸盐矿物进行测试分析 ,其结果表明碳酸盐矿物的阴极发光与微量元素含量有如下规律 :①碳酸盐矿物在铁含量高于猝灭下限或锰含量低于激活下限时 ,不具有阴极发光性 ;②铁的猝灭下限约为 0 0 4mol,锰的激活下限为小于 7× 10 - 5mol;③铁 /锰比值越高 ,越不利于碳酸盐矿物阴极发光 ;但是铁 /锰比值小于 1的碳酸盐一定具有阴极发光 ;④铁或锰二者之一含量很少时不利于碳酸盐矿物的阴极发光。     

铀酰矿物的对称性与发光性的讨论

长期以来,铀酰矿物的发光特性就一直应用在矿物鉴定和找矿勘探上。仅在最近十几年来,大量研究常温(300°K)和低温(70°K)铀酰矿物和合成铀酰化合物的光谱特性后,才有可能在铀酰(UO_2~(2+))电子结构的基础上,对铀矿物的酰发光机理提出些合理的释解。 A.H.塔拉宪是当前苏联对矿物发光特性有代表性的研究者之一。他在研究了大量铀酰矿物发光光谱特性后(1978年),得出了这样的结论:仅仅晶格中具有足够数量低对称铀酰中心的那些矿物才具有辐射能力,并进一步推论:随着赤道面中铀配位体数     

天然矿物发光性能研究现状

矿物发光材料的发光是基于对能量的吸收和能级跃迁,其制备方法采用高温固相反应,利用天然的卤化物,硫化物,硅酸盐可开发出多种应用前景广泛的新型发光材料。     

异类矿物结构基元层间层矿物研究

异类矿物结构基元层间层矿物研究曹正民，秦善，王启明（北京大学地质学系，北京１００８７１）关键词晶体化学、异类矿物结构基元层、墨铜矿矿物的间层现象是由Ｊ．Ｗ．Ｇｒｕｎｅｒ在１９３４年发现的。其中属同一大类矿物基元层交互堆叠而形成的间层矿物已有大量的研究...     

矿物化学

矿物化学的主要研究对象是矿物,因此它是矿物学的一门分支学科,而与地质学、地球化学及化学又有紧密的联系。 矿物化学着重研究矿物的化学性质、化学组成以及矿物中元素的共生组合及其与矿物的产状、成因、晶体结构和物理性质之间的关系。因此,它在鉴定矿物,确定矿物工业类型,评价矿床物质成分及综合利用价值,探讨矿物、岩石与矿床成因等方面有着重要的作用。 虽然自本世纪初以来,矿物化学的研究内容已在许多文献中见到,但是作为一门学科则是郭承基教授在50年代末期提出来的,并相继出版了他的专著:《稀有元素矿物化学》、《放射性元素矿物化学》及《稀土元素矿物化学》等。嗣后,矿物化学的理论和方法在我国稀有元素矿床以及内蒙白云鄂博铁铌稀土矿床的物质成分及成矿规律的研究中得到广泛应用,其内容也日趋丰富和完善。近十年来,随着测试分析方法的进步,微量分析在矿物化学研究中的引进,使得矿物化学更有长足的发展,时至今日,它已成为地球科学中一门发展中的边缘学科。     

电子探针下锆石等矿物的阴极发光研究

锆石、独居石等常用测年矿物中常含有多种杂质元素和一些结构缺陷，因而通常具有较好的阴极发光性能。由于在锆石等矿物的阴极发光图像上可以见到环带等其他方法不易见到的一些现象，当它与电子探针中的其他分析方法结合，并应用同位素和微区化学成分研究时，就能全面地揭示出在地质历史、结晶过程或重结晶过程中的温度改变、冷却速率、流体或熔融物析出的细节，以及溶解和重熔等现象，为我们了解和研究锆石的发生、发展史及其母岩的形成演化历史乃至大地构造单元岩浆活动、变质作用和构造演化等地质问题提供极为有用的丰富信息。本文所介绍…     

卤硅酸盐矿物发光材料的研究与制备进展

<正>近年来,矿物材料功能化的研究是我国乃至世界的一个研究热点。由于矿物材料来源广泛,科技工作者可通过选择合适的矿物材料作为发光材料基质,制备出广泛应用在照明、显示等诸多领域的稀土发光材料,这对于发挥我国非金属     

不同颜色绿柱石的热释光特征研究

<正>在具有热释光现象的矿物中,地质学上应用最密切的是石英、长石和方解石矿物。矿床中不同矿物及不同成因或期次的同种矿物,因成矿的地质、地球化学条件的差异,其晶格缺陷、杂质元素含量、接受外界辐射剂量及热历史等的差异,以致产生的热发光效应也会有所不同。矿物的     

我国某些稀土矿床中方解石的热发光性质

人类很早就注意到矿物的热发光现象。自五十年代以来,热发光愈来愈多地用于解决地学问题。目前热发光已应用于考古学,年代学、地层学、陨石及月岩的研究。除确定地质年代、古温度、划分和对比地层、追溯矿物和岩石的热历史外,在岩浆岩及矿床学领域中也用来推测岩浆温度、研究围岩蚀变以及找矿等。 在天然矿物中,方解石热发光研究得较多。人们通过合成实验探讨了其杂质离子对热发     

纳米地质学：量子科学走进地质学的桥梁

纳米地质学是一门研究地质学中纳米尺度现象以及纳米物质的学科,其研究的尺度为1～100 nm。纳米尺度的物质应为宏观物质存在的最小不可分割单元。由于尺度极小,纳米级的物质表现出了很好的量子特性。量子具有很多神奇的现象,如量子纠缠等,这些现象在信息传递、数据处理等方面有着得天独厚的优势。由于纳米物质的量子现象,纳米地质学目前是量子科学应用于地质学最可能的媒介。目前研究表明,天然纳米级的物质(如矿物纳米颗粒)已经在各种地质体中发现,并且一些纳米尺度的地质体已经表现出了量子现象。这些研究结果为量子科学,尤其是量子纠缠进入地质学提供了坚实的物质基础,也为利用量子特性解决地质问题提供了可能。但是,不论是量子科学在地质学中的应用,还是纳米地质学都处于研究的初期,还有许多未知的纳米物质和纳米尺度的现象等待科学家们去发现和研究,进而才能使量子科学真正进入到地质学当中。     

《矿物的谱学、发光和辐射中心》评介

苏联学者A.C.马尔富宁所著的《矿物的谱学、发光和辐射中心》中文译本近来已由科学出版社出版发行。本书共有七章:(一) 穆斯鲍尔谱学:介绍了穆斯鲍尔现象的本质和实验装置,主要参数(同质异能移、四极矩分裂和磁超精细结构)和矿物的穆斯鲍尔谱。(二) X射线谱和X     

矿物信息的找矿作用

“信息”一词起源于无线电,地质学借用之,如地震信息、找矿信息、矿物信息等.矿物本身或集合体所显示的性质或通过某种手段揭示出来的矿物性质和特征,并对找矿有一定指示意义通常称为指示性矿物,指示性元素或矿物信息。如晶体形态、元素混入物、元素指示比,晶体结构变体、热释光、包果体,熵和焓等。在矿物、岩石中充满各种各样的信息,有的是我们需要的信息,有的是我们不需要的信息,把我们需要的信息找出来,运用于找矿,这就是对找矿有指示性的矿物或指示性元素。     

碳酸盐矿物阴极发光性的控制因素分析

碳酸盐矿物的阴极发光性主要受其Mn^2＋和Fe^2＋含量,以及Mn^2＋／Fe^2＋值的综合控制,但Mn^2＋／Fe^2＋值的控制作用强一些。研究中充填裂缝的方解石胶结物样品主要采自北京西山寒武系和奥陶系的碳酸盐岩地层中。此外,还从北京石花洞中采集了现代溶洞的石笋样品。样品的阴极发光强度可分为不发光、暗、中等和亮,阴极发光颜色也相应地分为不发光、橙红色、橙黄色和亮黄色。通过对野外露头样品进行电子探针研究,测定其中的Mn^2＋和F^2＋’的含量,并结合样品的阴极发光颜色和强度,得出Mn^2＋含量要在0．01％以上,Fe^2＋含量至少在0．8％以下,Mn^2＋／Fe^2＋在0．05以上,方解石胶结物才能发光。经研究发现,充填裂缝中方解石胶结物的阴极发光性与Mn^2＋和Fe^2＋含量,以及Mn^2＋／Fe^2＋值之间存在如下关系：不含Mn^2＋,Fe^2＋微量,Mn^2＋／Fe^2＋为0时,不发光;0．05〈Mn^2＋Fe^2＋〈0．2时,发光强度暗,发光颜色为橙红色;0．2〈Mn^2＋／Fe^2＋〈2时,发光强度中等,发光颜色为橙黄色;Mn^2＋／Fe^2＋〉2时,发光强度亮,发光颜色为亮黄色。     

纳米矿物及其环境效应

纳米矿物作为连接原子/分子和块体矿物材料的桥梁,在建立矿物微观反应机制和宏观现象的研究中具有重要的意义.随着纳米地质学的迅速发展,纳米矿物在地表环境中的分布、存在形式及其反应活性引起了越来越多关注.综述了天然环境中常见的纳米矿物的成因、存在方式、特殊的尺寸效应、团聚行为、生物/非生物界面反应的分子机制,及其对地表环境和元素生物地球化学循环的影响;着重介绍了具有重要环境意义的纳米矿物与其对应的大尺寸矿物颗粒在吸附行为、溶解速率、团聚状态、催化活性、界面电子传递效率等方面的差异.对于纳米矿物与其对应的宏观矿物晶体之间差异的研究,有助于全面认识矿物对各种地质过程的作用,对于推动地球科学向更加微观和深入的方向发展具有极其重要的意义.      

硅灰石矿物发光材料的人工合成研究

对硅灰石矿物发光材料进行了人工合成研究，在合成试样中，分别掺入少量Ｅｕ＾３＋，Ｇｄ＾３＋，Ｐｂ＾２＋，Ｍｎ＾２＋等激活剂，于１０００℃或１１８０℃条件下分别通入Ｈ２Ｓ（ｇ），Ｈ２Ｏ（ｇ）以及用ＮＨ３，Ｈ２Ｏ吸收ＣＯ２（ｇ）等方法进行合成低温ＴＣ型三斜硅灰石和高温型假硅灰石，合成产物通过扫描电镜、Ｘ射线衍射和红外光谱实验，对合成过程中温度高低，时间长短、冷却快慢、降低温度合成高温型假硅灰石的方法进行     

《显微阴极发光仪》国内初步研制成功

显微镜薄片中矿物、岩石、化石等样品的阴极发光现象日益引起地质学家的重视,矿物岩石学家已把它列为常规的或必备的观测项目,特别是在沉积岩石学及石油地质学研究中。此外,在材料学、考古学、食品及药物工艺学诸方面也有广泛应用。但目前国内少数几台显微阴极发光仪均系进口,价格贵,维修困难,远远不能满足我国地质工作的需要。为此,成都地质学院沉积岩研究室从1983年起开展了《显微阴极发光仪》的研制工作,并在有关单位的     

应用碳酸盐矿物热发光标型寻找层控铅锌矿的研究

应用矿物标型特征、矿化指示矿物、矿物共生组合、矿床分带、近矿和远矿围岩蚀变、表生带中矿石矿物及其伴生矿物的性状等进行矿物学方法找矿,已被广大地质工作者所重视。用碳酸盐矿物的天然热发光性,对辽北元古宙柴河铅锌矿床的围岩碳酸盐矿物进行发光