天然萤石的热发光研究

我国萤石储量丰富,其中有些萤石具有热释光性质。本文选取两块天然长余辉萤石,利用电感耦合等离子光谱仪和荧光光谱仪对其化学成分及发射光谱进行了测试,分析了其发光机理。结果表明,有天然热释光性质的萤石中稀土元素含量的高低与其发光性密切相关,稀土元素含量越高的样品发光性越强;同一样品的发光性在高温与冷却一定时间的低温下的主要发光峰差别明显,高温下主要发光峰波长较短,低温下主要发光峰波长较长;高温下的发光峰主要与元素Pr、Tb有关,部分弱峰可能与}o有关;低温下的发光峰主要与元素Pr、Er有关,部分弱峰可能与Sm有关。     

萤石：Eu2+的发光及微结构

萤石掺杂Eu在还原气氛下灼烧可制备出发蓝色荧光的萤石 :Eu2 +晶体 ,该体系的发光为5d→ 4f跃迁发射。在萤石 :Eu2 +体系中对称程度较高的 [0 11]方向发现Eu或F点缺陷 ,但其对发光体整体发光影响不大 ;对发光有重要作用的是对称性较低的 [ l12 ]、[0 13]方向的Eu2 +及F晶簇。Eu2 +晶簇与基体界面会产生定域能级     

浙江缙云骨洞坑萤石稀土地球化学与阴极发光特征

骨洞坑大型萤石矿床位于华夏古板块北东端,产出于下白垩统馆头组与燕山晚期花岗岩的接触带中。本文在地质调查基础上,对浙江缙云骨洞坑萤石矿床中的萤石进行阴极发光(CL)及原位稀土元素(REE)地球化学研究,以探讨缙云骨洞坑萤石矿床REE演化过程以及成矿物质来源。结果表明,骨洞坑萤石REE配分模式包括3种类型:“V”字型、重稀土元素(HREE)富集型和轻稀土元素(LREE)富集型。扫描电镜阴极发光(SEM-CL)图像显示,骨洞坑萤石发育不同类型的条带,早期萤石被晚期萤石交代,表明骨洞坑萤石经历了复杂的演化。萤石光学显微镜阴极发光(OM-CL)图像主要呈蓝色与绿色,可能与Sm³⁺和Dy³⁺的激活作用有关。单颗粒萤石原位分析结果显示,从核心到边缘,骨洞坑萤石的REE地球化学特征存在3种情况:(1)完全相同的REE配分模式和∑REE;(2)REE配分模式相同,但∑REE递减;(3)REE配分模式和∑REE都不相同。通过对比萤石样品与围岩REE配分模式,推断萤石REE具有多种来源,其与矿区内各类围岩密切相关,成矿流体受REE稳定性及络合作用影响,表现出与围岩...     

相山铀矿稀土元素地球化学特征

<正>萤石是一种存在于较为广泛的地质环境中的含钙矿物,由于稀土元素的离子半径和Ca2+相近,Ca2+常被Y和Ce等稀土元素替代。因此通过对萤石中稀土元素的分析可以了解关于萤石矿化作用过程中地质流体等方面的重要信息。相山铀矿矿石的脉石矿物组成比较简单,主要有萤石、方解石等。本文通过对相山铀矿的萤石的稀土元素研究,进而进一步探究相山铀矿田的成     

硬石膏、重晶石、天青石及其合成类似物的发光中心

所有硫酸盐类中的SO_4~(2-)本征的发光中心(LC)出现在360nm,但在含大量杂质的硫酸盐中是不存在的。在硬石膏的发光光谱中已观测到三个非等效的Gd~(3+)LC,在天青石中确立了Gd~(3+)、Ce~(3+)和O_2LC。硫酸盐中光致发光(PL)带分配如下:Ca和Ba的硫酸盐中,该带在460nm,它与Eu~(2+)有关(同样可能与Al~(3+)或施主—受主对相联系);520和590nm的带与VO_4、MoO_4和TiO_4置换SO_4有关;660nm谱带由Ti引起,在620nmX射线的发光(XL)带由Ag引起。     

福建碧田Au-Ag-Cu矿床含金石英脉中磷灰石的阴极发光研究

碧田Au Ag Cu矿床含金石英脉中的磷灰石在阴极射线激发下发明亮的黄绿色光 ,特征峰波长为 5 70～5 80nm。阴极发光 (CL)图像揭示了磷灰石的内部环带结构 ,不同环带微量和稀土元素含量具有明显的差异。发光带w(MnO) >0 .4%、n(Mn) /n(Fe) >2、n(Mn) /n(La+Ce) >4;Mn2 + 为CL的主要激发元素。磷灰石晶体结构中以LREE3 + +Si4+ =Ca2 + +P5+ 为主要的元素替代形式。磷灰石微量与稀土元素的分布特征表明 ,该矿床形成于近地表的低温热液体系 ,成矿流体在矿物共沉淀的晚期向富Si、Na方向演化。     

掺稀土萤石:Eu3+的发光性质

利用天然萤石矿物原料经掺杂合成出萤石：Eu^3 荧光体。根据荧光光谱及格位对称性关系，该体系中主要存在两类发光中心，其位置对称分别为C4v和C3v。Eu^3 离子进入CaF3晶格，与Ca^2 离子不等价置换，由于电荷补偿，Eu^3 离子周围常常存在间隙Fi^-的缺陷。间隙Fi^-的存在，降低了局域对称性(由Oh降低为C4v和C3v)，打破了宇称选择定则，有利于Eu^3 离子的发光。另外，当间隙Fi^-为远程补偿时，Eu^3 离子依然占据Oh位置。以^5D0→^7F1允许的磁偶极跃迁为主，但占据此位置的Eu^3 离子数量是非常小的。     

碳酸盐造岩矿物中Mn^2＋中心的发光光谱

在室温和77K条件下测定了方解石、白云石、菱镁矿、锰方解石和菱锰矿中Mn^2＋的阴极发光发射谱和光激发谱。根据激发谱计算了配位场参数以反映被Mn^2＋占据的金属离子晶格的大小。光激发谱技术可以分别确定白云石中Mg和Ca格点上Mn^2＋的吸收分布。通过简单的模式阐明和讨论了白云石中Mg和Ca格点之间Mn^2＋分布变化的规律。结论表明，白云石中Mn^2＋的分布能够很好地提供关于形成条件及后来蚀变情况的资料。     

我国某些稀土矿床中方解石的阴极射线发光性质

一、前言 本世纪初国外开展了对天然矿物发光的系统研究工作,包括对方解石的光子发光、阴极射线发光、伦琴发光及热发光等研究。在发光理论方面提出了方解石是以Mn~(2 )、Pb~(2 )、RE~(3 )、UO~(2 )为激活剂形成分立发光中心以及有机质产生的分子中心的矿物。其中方解石的热发光及Mn~(2 )在方解石中的发光机理研究得较详细,同时也开始注意了方解石的发光与矿物形成条     

浙江武义地区萤石矿矿源（岩）层和成矿机制的实验研究

用淋滤浸取和溶解度法,在25—300℃饱和水蒸气压条件下,判明了该区萤石矿含F的矿源(岩)层是黑云母斜长片麻岩,且易溶F富集在蚀变的斜长石之中。F主要以CaF~+、MgF~+、NaF°形式进行迁移。酸性时有HF、HF_2~-、SiF_6~(2-)配离子存在。Ca与F可以同时迁移。还测定了该区萤石的溶度积。根据化学反应的酸碱变化,碳酸岩和基性围岩起到沉淀与净化萤石矿的双重作用。实验为该区萤石矿形成,建立了地球化学模式。     

内蒙古阿贵萤石矿地质特征及成因探讨

<正>1地质背景阿萤石矿区位于中朝准地台与蒙古海西褶皱带连接地段的扬子褶皱带内,其间有深大断裂通过(白鸽等,1983),属四子王旗萤石矿成矿带,该成矿带位于内蒙古自治区二连—四子王旗—白云鄂博一线,呈NE-SN向展布,属滨太平洋成矿域大兴安岭成矿省,成矿带内已发现大型沉积改造型萤石矿床2处,中型热液充填型萤石矿床2处。沉积改造型萤石矿床呈层状,赋存于结晶灰岩中,Ca F237.02%~94.56%。热液充填型萤石矿床呈脉状,受构造裂隙控制,主要矿体分布在花岗闪长岩内     

独居石、磷钇矿显微阴极射线发光研究

独居石、磷钇矿的显微阴极射线发光观察表明,独居石的发光颜色为酱红色,发光较弱,发光强度分布不均匀,受杂质Fe_O_3影响明显。其中有相当数量零星分布的绿色强发光点。发光谱测定表明,这些绿色发光点来自Tb~(3+)、Dy~(3+)的非均匀分布。而独居石的基本发光色来自Sm~(3+)、Eu~(3+)和Tm~(3+)跃迁线。磷钇矿发光色为豆绿色,发光强度大,分布均匀,不受杂质Fe_2O_3影响。两者发光机理也不同,独居石发光直接来自Ce~(3+)的f-d跃迁和它对某些离子的能量传递,而磷钇矿则以[PO_4]~(4-)阴离子团为敏化中心,实现能量向Dy~(3+)等离子传输。     

萤石矿产资源分析

<正> 萤石——CaF_2,其化学成分中Ca 占51.1%,F占48.9%,是含氟矿物中氟含量最高的矿物。由于它具有一些独特的性质,使其在工业上占据重要的地位(图1)。萤石的低熔点,决定了它在冶金、玻璃、陶瓷、水泥工业上的作用;在炼钢时,它是一种很好的助熔剂,可以提高矿石的易熔性与炉渣的流动性,并有助于脱硫;在透明玻璃制造中作助熔剂,在搪瓷和乳色玻璃中用作乳浊剂;在水泥工业中可作为添加剂等。萤石与浓硫酸反应,完全溶解而生成氟化氢(即无水氢氟酸),其反应式为:CaF_2+H_2SO_4→CaSO_4+2HF↑正因为这种化学特性以及它含氟高的特点,使萤石成为生产氢氟酸的主要原料,氟化学工业     

硅灰石的发光性

紫外荧光分析和阴极射线发光分析表明,硅灰石的发光颜色与激活剂锰、猝灭剂铁的成分密切有关.由于两者含量不同显现不同颜色和亮度.硅灰石Mn~(2+)的辐射为500—700nm的宽谱带,峰位在565nm附近,峰位也受成分含量控制.铜陵、冯家山、小箕铺等地的硅灰石具较强的发光性,色纯艳.热发光分析表明,热发光峰的温度和数目能反映硅灰石的成因特点.硅灰石热发光峰通常出现255-280℃,240-255℃两个峰.     

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。     

新疆拜城波孜果尔碱性岩中副矿物的特征

在野外地质调查的基础上,结合室内显微镜观察及电子探针分析测试,对新疆拜城波孜果尔碱性岩中的副矿物的矿物学特征和化学成分进行了研究.发现这些副矿物常以共生组合的形式产在碱性岩中,主要分布在石英二长闪长岩和石英二长岩中.烧绿石中U、Th和REE替代Ca、Na.独居石富含LREE,Th和LREE相互替代;根据独居石中w(La+ Ce) ＞40％和La/Nd比值在1.6～4.5,推断独居石为热液成因.磷钇矿中富含REE,且以HREE为主;w(Th)＞w(U).锆石中Zr/Hf比值在60％以上,符合碱性岩特征;其Th/U比值为0.6,属于岩浆锆石.星叶石中w(Rb2O)、w(Cs2O)较高.萤石中Y、Ce替代Ca.锆石中的钍石w(U)明显高于磁铁矿中钍石w(U).在石英二长岩中,烧绿石的w(CaO)、w(TiO2)、w(ZrO2)、w(U3O8),磷钇矿的w(Y2O3),星叶石的w(TiO2),萤石的w(Ca),氟碳铈镧矿的w(CaO)较丰富;而在石英二长闪长岩中,烧绿石的w(Ce2O3),磷钇矿的REE含量,星叶石的w(Nb2O5)、w(Rb2O),萤石w(Ce)、w(Y)和氟碳铈镧矿的w(La2O3)较高.     

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     

《热释光》简介

热释光(Thrmoluminescence)简称TL,我国早期译为热发光,它是一种直接测定地质年代及古陶年龄的新技术。热释光现象早在1663年就被英国人博尔伊(Boyle.R)所发现,並由英国皇家学会记录在案,即叙述了他在烤火过程中当钻石达到一定温度时发出兰色光的现象,稍后,埃尔苏茨(Elsholtz.J.S)也报告了天然萤石受热发光的效应。在1898年,特罗伯列得和伯彼克给天然萤石做了加热实验,即先排空地质时期累积的TL,然后用x射线复照,在没有任何     

湘南地区多金属矿床中方解石的发光性

方解石是湘南地区内生多金属矿床中最常见的贯通性矿物之一,广泛分布于各矿床的矿体和围岩中。本文从找矿矿物学角度,对宝山铜钼多金属矿床、铜山岭铜多金属矿床、黄沙坪铅锌矿床和瑶岗仙钨多金属矿床中一些方解石的热发光性和在紫外线下的发光性作了初步研究。 1 方解石的热发光关于方解石的热发光,巳有许多人做过大量的工作。根据他们的研究成果,影响方解石热发光性的因素很多,最主要的是成分因素。对方解石的热发光起敏化作用的主要是Mn~(2+)和REE~(3+),起猝灭作用的主要是Fe。Mn~(2+)在方解石中的含量为0.000％时,发光性最强。     

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