FLUORESCENČNÉ MINERÁLY - Zoznámte sa s minerálmi a horninami, ktoré „svietia“ pod ultrafialovým svetlom
Čo je fluorescenčný minerál?
Všetky minerály majú schopnosť odrážať svetlo.Vďaka tomu sú viditeľné pre ľudské oko.Niektoré minerály majú zaujímavú fyzikálnu vlastnosť známu ako „fluorescencia“.Tieto minerály majú schopnosť dočasne absorbovať malé množstvo svetla a o chvíľu neskôr uvoľniť malé množstvo svetla inej vlnovej dĺžky.Táto zmena vlnovej dĺžky spôsobí dočasnú zmenu farby minerálu v oku ľudského pozorovateľa.
Fluorescencia vo viacerých detailoch
K fluorescencii v mineráloch dochádza, keď je vzorka osvetlená špecifickými vlnovými dĺžkami svetla.Ultrafialové (UV) svetlo, röntgenové lúče a katódové lúče sú typickými typmi svetla, ktoré spúšťajú fluorescenciu.Tieto typy svetla majú schopnosť excitovať citlivé elektróny v atómovej štruktúre minerálu.Tieto excitované elektróny dočasne vyskočia na vyšší orbitál v atómovej štruktúre minerálu.Keď tieto elektróny spadnú späť na svoju pôvodnú orbitálnu dráhu, uvoľní sa malé množstvo energie vo forme svetla.Toto uvoľňovanie svetla je známe ako fluorescencia.
Vlnová dĺžka svetla uvoľneného z fluorescenčného minerálu sa často výrazne líši od vlnovej dĺžky dopadajúceho svetla.To spôsobí viditeľnú zmenu farby minerálu.Táto „žiara“ pokračuje tak dlho, kým je minerál osvetlený svetlom správnej vlnovej dĺžky.
Koľko minerálov svieti v UV svetle?
Väčšina minerálov nemá výraznú fluorescenciu.Iba asi 15 % minerálov má fluorescenciu, ktorá je viditeľná pre ľudí, a niektoré vzorky týchto minerálov nebudú fluoreskovať. K fluorescencii zvyčajne dochádza, keď sú v mineráli prítomné špecifické nečistoty známe ako „aktivátory“.Tieto aktivátory sú typicky katióny kovov, ako sú: volfrám, molybdén, olovo, bór, titán, mangán, urán a chróm.Je tiež známe, že prvky vzácnych zemín, ako je európium, terbium, dysprózium a ytrium, prispievajú k fenoménu fluorescencie.Fluorescencia môže byť tiež spôsobená defektmi kryštalickej štruktúry alebo organickými nečistotami.
Okrem nečistôt „aktivátora“ majú na fluorescenciu tlmiaci účinok niektoré nečistoty.Ak sú ako nečistoty prítomné železo alebo meď, môžu znížiť alebo eliminovať fluorescenciu.Okrem toho, ak je aktivátorový minerál prítomný vo veľkých množstvách, môže to znížiť fluorescenčný efekt.
- Väčšina minerálov fluoreskuje jednou farbou.
- Je známe, že kalcit fluoreskuje červeno, modro, bielo, ružovo, zeleno a oranžovo.
- Je známe, že niektoré minerály vykazujú viac farieb fluorescencie v jedinej vzorke.Môžu to byť páskované minerály, ktoré vykazujú niekoľko fáz rastu z pôvodných roztokov s meniacim sa zložením.
- Mnoho minerálov fluoreskuje jednou farbou pod krátkovlnným UV svetlom a inou farbou pod dlhovlnným UV svetlom.
Fluorit: V bubne leštené vzorky fluoritu v normálnom svetle (hore) a pod krátkovlnným ultrafialovým svetlom (dole).Zdá sa, že fluorescencia súvisí s farbou a pruhovanou štruktúrou minerálov v obyčajnom svetle, čo by mohlo súvisieť s ich chemickým zložením.
Fluorit: Originálny „fluorescenčný minerál“
Jedným z prvých ľudí, ktorí pozorovali fluorescenciu v mineráloch, bol George Gabriel Stokes v roku 1852. Všimol si schopnosti fluoritu produkovať modrú žiaru, keď je osvetlený neviditeľným svetlom „za fialovým koncom spektra“.Tento jav nazval „fluorescencia“ podľa minerálu fluoritu.
- Mnoho vzoriek fluoritu má dostatočne silnú fluorescenciu, aby ich pozorovateľ mohol vziať von, držať ich na slnečnom svetle, potom ich presunúť do tieňa a vidieť zmenu farby.
- Iba niekoľko minerálov má túto úroveň fluorescencie.
- Fluorit typicky žiari modrofialovou farbou pod krátkovlnným a dlhovlnným svetlom.
- O niektorých exemplároch je známe, že žiaria krémovou alebo bielou farbou.
- Mnoho vzoriek nefluoreskuje.Predpokladá sa, že fluorescencia vo fluorite je spôsobená prítomnosťou ytria, európia, samária alebo organického materiálu ako aktivátorov..
Fluorescenčné geódy?
Možno vás prekvapí, že niektorí ľudia našli geódy s fluorescenčnými minerálmi vo vnútri.Niektoré z dugwayských geód, ktoré sa nachádzajú neďaleko obce Dugway v Utahu, sú lemované chalcedónom, ktorý produkuje limetkovo zelenú fluorescenciu spôsobenú stopovým množstvom uránu.
Geódy z Dugway sú úžasné z iného dôvodu.Vznikli pred niekoľkými miliónmi rokov v plynových kapsách ryolitového ložiska.Potom, asi pred 20 000 rokmi, boli erodované pôsobením vĺn pozdĺž pobrežia ľadovcového jazera a transportované niekoľko míľ tam, kde nakoniec spočinuli v jazerných sedimentoch. Dnes ich ľudia vykopávajú a pridávajú do zbierok geód a fluorescenčných minerálov.
Fluorescenčný spodumén:
- Tento spodumén (odroda drahokamov kunzit) poskytuje aspoň tri dôležité lekcie v minerálnej fluorescencii.Všetky tri fotografie ukazujú rovnaký rozptyl exemplárov.Vrchná časť je v normálnom svetle, stred je v krátkovlnnom ultrafialovom a spodná časť je v dlhovlnnom ultrafialovom.
Lekcia:
- 1) jeden minerál môže fluoreskovať rôznymi farbami;
- 2) fluorescencia môže mať rôzne farby pod krátkovlnným a dlhovlnným svetlom;
- 3) niektoré vzorky minerálu nebudú fluoreskovať.
Praktické využitie minerálnej a horninovej fluorescencie
Fluorescencia má praktické využitie v baníctve, gemológii, petrológii a mineralógii.Minerál scheelit, ruda volfrámu, má typicky jasne modrú fluorescenciu.Geológovia hľadajúci scheelit a ďalšie fluorescenčné minerály ich niekedy hľadajú v noci pomocou ultrafialových lámp.
Geológovia v ropnom a plynárenskom priemysle niekedy skúmajú vrtné odrezky a jadrá vrtov pomocou UV lámp.Malé množstvá oleja v póroch horniny a minerálne zrná znečistené olejom budú pod UV osvetlením svetielkovať.Farba fluorescencie môže indikovať tepelnú zrelosť oleja, pričom tmavšie farby označujú ťažšie oleje a svetlejšie farby označujú ľahšie oleje.
Žiarivky možno použiť v podzemných baniach na identifikáciu a sledovanie rudonosných hornín.Používali sa aj na vychystávacích linkách na rýchle nájdenie cenných kusov rudy a ich oddelenie od odpadu.
Mnoho drahých kameňov je niekedy svetielkujúcich, vrátane rubínu, kunzitu, diamantu a opálu. Táto vlastnosť môže byť niekedy použitá na nájdenie malých kameňov v sedimente alebo drvenej rude.Môže to byť aj spôsob, ako spojiť kamene s ťažobnou lokalitou.
Napríklad: svetložlté diamanty so silnou modrou fluorescenciou produkuje juhoafrická baňa Premier a bezfarebné kamene so silnou modrou fluorescenciou produkuje juhoafrická baňa Jagersfontein.Kameňom z týchto baní sa prezýva „Premiéri“ a „Jágri“.
Na začiatku 20. storočia mnoho obchodníkov s diamantmi hľadalo kamene so silnou modrou fluorescenciou.Verili, že tieto kamene budú vyzerať viac bezfarebné (menej žlté) pri pohľade na svetlo s vysokým obsahom ultrafialového žiarenia.To nakoniec viedlo k riadeným svetelným podmienkam pre diamanty s farebným triedením.
Fluorescencia sa pri identifikácii minerálov bežne nepoužíva.Väčšina minerálov nie je fluorescenčná a táto vlastnosť je nepredvídateľná.Dobrým príkladom je kalcit.Niektorý kalcit nefluoreskuje.Vzorky kalcitu, ktoré fluoreskujú, žiaria v rôznych farbách vrátane červenej, modrej, bielej, ružovej, zelenej a oranžovej.Fluorescencia je zriedkavo diagnostickou vlastnosťou.
Fluorescenčný oceánsky jaspis: Tento obrázok ukazuje niektoré kúsky rozbitého oceánskeho jaspisu pod normálnym svetlom (hore), dlhovlnným ultrafialovým (uprostred) a krátkovlnným ultrafialovým (dole).Ukazuje, ako materiály reagujú na rôzne druhy svetla.Vzorky a fotografie od RockTumbler.com, partnerské stránky Geology.com.
Ďalšie vlastnosti luminiscencie
Fluorescencia je jednou z niekoľkých luminiscenčných vlastností, ktoré môže minerál vykazovať.Medzi ďalšie luminiscenčné vlastnosti patria:
FOSFORESCENCIA Pri fluorescencii elektróny excitované prichádzajúcimi fotónmi vyskočia na vyššiu energetickú hladinu a zostanú tam nepatrný zlomok sekundy, než sa vrátia späť do základného stavu a vyžiaria fluorescenčné svetlo.Pri fosforescencii zostávajú elektróny v excitovanom stave orbitálu dlhší čas, než spadnú.Minerály s fluorescenciou prestanú svietiť po vypnutí zdroja svetla.Minerály s fosforescenciou môžu po vypnutí svetelného zdroja krátku dobu svietiť.Medzi minerály, ktoré sú niekedy fosforeskujúce, patria kalcit, celestín, colemanit, fluorit, sfalerit a willemit.
Termoluminiscencia je schopnosť minerálu po zahriatí vyžarovať malé množstvo svetla.Toto zahrievanie môže byť na teploty tak nízke, ako je 50 až 200 stupňov Celzia - oveľa nižšie než teplota žhavenia. Apatit, Kalcit, Chlorofán, Fluorit, Lepidolit, Skapolit a niektoré živce sú príležitostne termoluminiscenčné.
TRIBOLUMINESCENCIA
Niektoré minerály budú vyžarovať svetlo, keď sa na ne aplikuje mechanická energia.Tieto minerály svietia, keď sú zasiahnuté, rozdrvené, poškriabané alebo rozbité.Toto svetlo je výsledkom porušenia väzieb v minerálnej štruktúre.Množstvo vyžarovaného svetla je veľmi malé a často sa vyžaduje starostlivé pozorovanie v tme.Medzi minerály, ktoré niekedy vykazujú triboluminiscenciu, patria Amblygonit, Kalcit, Fluorit, Lepidolit, Pektolit, Kremeň, Sfalerit a niektoré živce. 
/search_thin.svg){kind=small}
/user.svg){kind=small}
/cart.svg){kind=small}
/heart.svg){kind=small}
Obľúbený/compare.svg){kind=small}
Porovnať
