Люминесцентные свойства минералов по данным импульсной катодолюминесценции

• Автор: Жиличева, Ольга Михайловна
• Шифр специальности: 25.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Г ЛАВА 1. Основные понятия и методы люминесцентной

спектроскопии минералов (Литературный обзор)

1.1. Физические основы люминесценции минералов

1.2. Люминесцентный анализ минералов

1.3. Особенности импульсной катодолюминесценции

ГЛАВА 2. Аппаратура и методика эксперимента

2Л. Катодолюминесцентный анализатор веществ «КЛАВИ-1» и режим

записи спектров импульсной катодолюминесценции

2.2. Регистрация спектров рентгенолюминесценции, лазеролюминесценции, фотолюминесценции, электронного парамагнитного резонанса
ГЛАВА 3. Люминесцентные свойства минералов при импульсном
возбуждении сильноточными электронными пучками
3.1. Люминесценция алмаза
3.2. Люминесценция сфалерита
3.3. Люминесценция гитано-тантало-ниобатов
3.4. Люминесценция цинкита
3.5. Люминесценция флюорита
3.6. Люминесценция апатита
3.7. Люминесценция циркона
3.8. Люминесценция полевых пшатов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИНЯТЫЕ В ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ СОКРАЩЕНИЯ
АЛЭ Автолокализованный экситон
ИКЛ Импульсная катодолюминесценция
КЛАВ И-1 Катодолюминесцентный анализатор веществ импульсный
КЛ Катодолюминесценция
КМВ Кавказские Минеральные Воды
лл Лазеролюминесценция
М-е Месторождение
МОРС Многоканальная оптическая регистрирующая система
НАА Нейтронно-активационный анализ
ПЗС Прибор с зарядовой связью
П-ов Полуостров
РЗЭ Редкоземельные элементы
РЛ Рентгенолюминесценция
с Северный
тл Т ермолюминесценция
ФЛ Фотолюминесценция
эоп Электронно-оптический преобразователь
ЭПР Электронный парамагнитный резонанс
ю Южный
юз Юго-западный
тя Редкоземельные элементы
КР-МБ Масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой
ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность исследований. Методы люминесцентной спектроскопии позволяют существенно повысить эффективность минералогических исследований. Они помогают по цвету свечения и спектру излучения определять минералы, трудно различимые по внешним признакам, судить об особенностях их структуры, о наличии в них структурных примесей, имеющих типоморфное значение и отражающих специфику условий минералообразования (Горобец, Рогожин, 2001; Марфунин, 1975; Таращан, 1978). В зависимости от типа возбуждения выделяют
фотолюминесценцию, рентгенолюминесценцию, катодолюминесценцию, термолюминесценцию и т.д. При возбуждении люминесценции различными видами внешних энергетических воздействий установлено (Горобец, Рогожин, 2001), что у многих минералов люминесценция отсутствует или настолько слабо проявляется, что регистрируемые спектры не поддаются расшифровке. В этой связи, было выдвинуто предположение (Соломонов, Михайлов, 2003), что усиление мощности излучения и сокращение времени воздействия могут увеличить плотность возбуждения центров
люминесценции и тем самым расширить возможности люминесцентной спектроскопии. Применяя для возбуждения люминесценции вместо
непрерывных потоков электронов, получаемых и ускоряемых в катодной
трубке (стационарная катодолюминесценция), мощные сильноточные кратковременные электронные пучки, исследователи практически реализовали данную концепцию. Были созданы разные модификации экспериментальных установок на основе ускорителя электронов типа РАДАН, в том числе катодолюминесцентный анализатор веществ импульсный («КЛАВИ-1»), позволивший интенсифицировать процесс исследований, выявлять свечение и регистрировать спектры излучения. По способу возбуждения обнаруженные виды люминесценции были названы импульсной катодолюминесценцией (ИКЛ) (Соломонов, Михайлов, 2003).

3.1. ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ АЛМАЗА
Для исследования люминесцентных свойств алмаза методом импульсной катодолюминесценции автором были выбраны образцы из кимберлитовой трубки им. В.П. Гриба, открытой в 1996 г. и расположенной в Верхотинском поле центральной части Зимнебережного района Архангельской алмазоносной провинции.
Подробное описание провинции изложено в работе O.A. Богатикова с соавторами (Богатиков и др., 1999).
Установлено, что алмазы из новой кимберлитовой трубки им. В.П. Гриба отличаются от алмазов из других трубок Архангельской провинции широкой распространенностью пластически деформированных кристаллов, низкими содержаниями тетрагексаэдров и кубов, приблизительно равными содержаниями октаэдров и ромбододекаэдров; а архангельские алмазы отличаются высоким содержанием округлых ромбододекаэдров, тетрагексаэдров и кристаллов кубического габитуса от якутских алмазов (Минеева и др., 2004).
В диссертационной работе исследовались бесцветные, бесцветные с желтым и коричневым нацветом, светло-желтые кристаллы октаэдрического, ромбододекаэдрического, кубического и переходного габитуса октаэдр-ромбододекаэдр от 0,01 до 0,87 кар.. На поверхностях кристаллов развиты формы растворения, сноповидная и параллельная штриховка, блочная и шагреневая скульптура.
В таблице 1 приведены морфологические особенности, цвет и вес изученных алмазов.
При облучении кристаллов алмаза мощными импульсными электронными пучками наблюдалось белесо-голубое свечение разной интенсивности.
Ранее похожее свечение описывалось исследователями у большинства природных алмазов из других месторождений при изучении их