常見礦物的陰極發(fā)光

1、一、影響陰極發(fā)光的因素：（1）發(fā)不發(fā)光與激活劑和猝滅劑的含量有關(guān)。猝滅劑為是阻止礦物發(fā)光的元素，如鐵、鈷、鎳均為猝滅劑，含一定量猝滅劑礦物就不發(fā)光，如有的白云石。 激活劑是指能引起礦物發(fā)光的元素，如錳、鈦及其他稀土元素。（2）發(fā)什么顏色的光與含有何種激活劑或與同一激活劑的不同化合價(jià)有關(guān)。如Ti4+長(zhǎng)石發(fā)蘭光，F(xiàn)e3+的長(zhǎng)石發(fā)紅光，因微量元素不同而有不同的發(fā)光顏色。又如Mn4+發(fā)紅色光，而Mn2+發(fā)黃綠色或橙色光。（3）發(fā)光強(qiáng)度與激活劑及猝滅劑的相對(duì)含量有關(guān)，激活劑所占比例愈大，發(fā)光強(qiáng)度愈大。 常見礦物的陰極發(fā)光特征：1.碳酸鹽碳酸鹽礦物發(fā)光顏色從黃色暗紅色。通常，文石為黃色，方解石為黃橙紅色，

2、白云石呈暗紅色，鐵白云石則不發(fā)光。不同發(fā)光顏色與含不同原色有關(guān)，含Mn2+為橙紅色，含Th2+為橙黃色，含有一定量Fe3+則發(fā)紅色光。根據(jù)電子探針分析，碳酸鹽的主要激活劑為Mn2+，而猝滅劑為Fe2+。2.長(zhǎng)石長(zhǎng)石的陰極發(fā)光顏色很多，其中最常見的為藍(lán)色、紅色及綠色。通過陰極發(fā)光顯微鏡與電子探針的聯(lián)合分析，看看出長(zhǎng)石發(fā)光顏色與所含不同的激活劑有關(guān)。長(zhǎng)石最普遍的陰極發(fā)光顏色為藍(lán)色，經(jīng)測(cè)定，這類長(zhǎng)石均含有少量Ti4+，而其他發(fā)光顏色的長(zhǎng)石均無Ti4+顯示，可見發(fā)藍(lán)色光的長(zhǎng)石與長(zhǎng)石中含Ti4+有關(guān)。發(fā)紅色光的長(zhǎng)石較少，從結(jié)果來看，他與e3+、Cr3+及Mn4+有關(guān)。發(fā)綠色光長(zhǎng)石少見。含Mn2+的長(zhǎng)石常

3、發(fā)綠光。在拉長(zhǎng)石中，由于Ca2+被Mn2+取代，而發(fā)綠光。3.石英石英的陰極發(fā)光現(xiàn)象有U.Zinkernagel作了系統(tǒng)的研究，他對(duì)不同巖石的石英都進(jìn)行了陰極發(fā)光特性的研究，包括火成巖，接觸變質(zhì)巖、區(qū)域變質(zhì)巖、沉積自生石英等，同時(shí)也對(duì)熱液條件下人工培養(yǎng)的石英進(jìn)行了定性的發(fā)光研究。根據(jù)他的研究石英的陰極發(fā)光的主要特征為，所有石英的發(fā)光光譜表現(xiàn)出兩個(gè)發(fā)射極大值：波長(zhǎng)為350450nm，在藍(lán)色范圍內(nèi)。波長(zhǎng)為600650nm，在紅色范圍內(nèi)。不同石英其光譜組成中，上述兩個(gè)發(fā)射極大值強(qiáng)度不同。在沉積碎屑石英中，有著三種不同的發(fā)光類型.“紫色”發(fā)光石英：這類石英藍(lán)色范圍的發(fā)射強(qiáng)度大于或者相等于紅色范圍的強(qiáng)度

4、。.褐色發(fā)光石英：這類石英紅色范圍的發(fā)射強(qiáng)度大于藍(lán)色范圍。.不發(fā)光石英：無發(fā)射光譜。Zinkernagel的研究表明，各種石英顆粒的發(fā)光特征是在母巖形成過程中獲得的，代表其巖石形成時(shí)的溫度條件，三種不同發(fā)光類型正好反映了三種不同成因的石英。石英發(fā)光類型與巖石類型及溫度之間的關(guān)系發(fā)光類型發(fā)光顏色溫度條件產(chǎn)狀“紫”色（在蘭紫和紅紫之間變化）573快速冷卻火山巖深成巖接觸變質(zhì)巖褐色573緩慢冷卻高級(jí)區(qū)域變質(zhì)巖a.變質(zhì)的火山巖b.變質(zhì)的沉積巖300-573低級(jí)變質(zhì)巖a.接觸變質(zhì)巖b.區(qū)域變質(zhì)巖c.回火沉積巖（自生石英）不發(fā)光300沉積巖中的自生石英（據(jù)Zinkernagel，U，1978）. “紫”色

5、發(fā)光石英：石英在高溫（573）條件下快速冷卻結(jié)晶出，它形成于侵入巖，火山巖及接觸變質(zhì)巖中。.各色發(fā)光石英：有兩種情況，有高溫條件下緩慢冷卻形成，如有的高級(jí)區(qū)域變質(zhì)巖中的石英，另一種是300-573條件下結(jié)晶出，如低級(jí)變質(zhì)巖中的石英。.不發(fā)光石英：在成巖作用中形成，又未經(jīng)300以上后期回火作用的自生石英。對(duì)于不同成因石英的不同發(fā)光效應(yīng)，有人解釋為是由于晶格有序度不同所致。快速冷卻的高溫火成巖中石英的晶格有序度較低，在電子束轟擊下而激發(fā)出藍(lán)紫色光，在成巖過程中形成的自生石英由于其結(jié)晶溫度低，結(jié)晶速度緩慢，晶格排列有序而無缺陷，因而不發(fā)光。區(qū)域變質(zhì)石英的有序度介于兩者之間而呈褐紅色。有人認(rèn)為石英不同

6、發(fā)光效應(yīng)是因?yàn)楹煌せ顒┧斐?。發(fā)光原因的看法尚不一致，但三種石英的發(fā)光特征是公認(rèn)的。二、應(yīng)用陰極發(fā)光對(duì)成巖作用的研究沉積巖中有些成巖作用及結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，在一般顯微鏡下是難以認(rèn)識(shí)的，如硅質(zhì)膠結(jié)作用，碳酸鹽的白云花及去白云化作用，被重結(jié)晶破壞的結(jié)構(gòu)構(gòu)造等。他們?cè)陉帢O發(fā)光下可以獲得滿意的結(jié)果，這對(duì)于恢復(fù)原來巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、了解沉積環(huán)境及成巖變化是十分重要的。1.硅質(zhì)膠結(jié)及其他成巖作用（1）當(dāng)石英呈無痕加大時(shí)，在一般顯微鏡下就難以分辨出石英碎屑部分的自生加大部分。在陰極發(fā)光顯微鏡下，碎屑石英與自生加大石英發(fā)光顏色截然不同，從而很容易地解決是否存在硅質(zhì)膠結(jié)作用以及膠結(jié)程度、膠結(jié)世代。（2）對(duì)于強(qiáng)烈硅

7、質(zhì)膠結(jié)的石英砂巖，在普通的顯微鏡下觀察到的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造有著一定程度的失真，不能正確反映沉積特征，在陰極發(fā)光顯微鏡下，原始碎屑顆粒的形狀、大小、分選一目了然。從而為判斷沉積時(shí)的形成條件提供了真實(shí)依據(jù)。（3）在陰極發(fā)光顯微鏡下，可以了解石英顆粒的壓碎和愈合作用。（4）推斷成巖序列。膠結(jié)物的形成順序與成巖演變有著密切關(guān)系，在存在石英次生加大時(shí)，可以用陰極發(fā)光推斷成巖順序。當(dāng)石英在碎屑接觸處沒有加大，而在與膠結(jié)物接觸處有明顯加大。這說明巖石首先經(jīng)受了壓實(shí)或壓溶作用，其后當(dāng)有硅質(zhì)來源是，使未接觸的孔隙處產(chǎn)生自生加大，后又被其他化學(xué)膠結(jié)作用再次膠結(jié)。各種作用的順序是石英自生加大晚期膠結(jié)作用，而晚于機(jī)械壓實(shí)作用。當(dāng)石英的自生加大在顆粒四周均有