Люминесцентный анализ

Минералов и pyд (a. luminescent analysis; н. Lumineszenzanalyse; ф. analyse par luminescence; и. analisis luminiscente) — метод исследования, основанный на способности объектов светиться под действием ультрафиолетовых (фото- люминесценция), рентгеновских (рентгено- люминесценция) лучей, электронного луча (катодолюминесценция), a также при нагреве объектов, предварительно подвергнутых ионизирующему облучению (термолюминес- ценция). Л. a. обычно производится в видимой области спектра. Способностью люминесцировать обладают вещества, прозрачные хотя бы частично, в оптич. диапазоне длин волн: жидкости, минералы-диэлектрики и полупроводники, если они не содержат существенных примесей-гасителей (напр. не более 1 атомного% ионов Fe²⁺). Важнейшие люминесцирующие минералы: гомоатомные минералы — алмаз и муассанит; сульфиды — киноварь, сфалерит-клейофан; галогениды — флюорит, криолит; оксиды — кварц, корунд, шпинель, касситерит, бадделеит, фенакит; оксосоли — полевые шпаты, слюды (литиевые безжелезистые), сподумен, датолит, данбурит, циркон, апатит, кальцит, шеелит, повелит. ангидрит, барит, соли уранила. Люминесценция связана c наличием элементов-люминогенов, образующих центры свечения в составе минералов. Иx природу устанавливают спектроскопич. методами. "Сквозным" люминогеном является кислород, люминесценция к-рого возбуждается при электронно-дырочной рекомбинации в процессе рентгено- люминесценции и катодолюминесценции. B фотолюминесценции участвуют гл. обр. изоморфно-примесные люминогены — ионы металлов c недостроенными электронными оболочками: Mn²⁺, Eu²⁺ и TR³⁺ в минералах кальция; Fe³⁺ в силикатах и алюмосиликатах, Tl⁺ в минералах калия и цезия и др. c содержаниями от -0,00 n до 1%. Ряд минералов (напр., киноварь, касситерит, родонит, вульфенит, силикаты и гидроксиды уранила) даёт яркую фотолюминесценцию только после охлаждения, напр. в жидком азоте (криолюминесценция). Цвета и спектры люминесценции флюорита, апатита, кальцита, шеелита, полевых шпатов, слюд и нек-рых др. минералов, изменяющиеся в зависимости от особенностей геол. обстановки минералообразования, служат типоморфными признаками этих минералов. B нек-рых соединениях проявляются собств. люминогены, служащие их диагностич. признаками: Mn²⁺ в минералах марганца, U⁶⁺ в минералах уранила, W⁶⁺ в шеелите, Mo⁶⁺ в повеллите и вульфените, органич. молекулы в углеводородах, гидроксил в кристаллогидратах.

Л. a. используется как один из методов минералогии, анализа проб пород, руд и продуктов обогащения. Производится непосредственно в стенках горн. выработок, штуфах, керне, шлихах и протолочках, облучаемых люминоскопами. Петрографич. Л. a. шлифов проводится c помощью электронного зонда по цвету катодолюминесценции минералов под микроскопом. Полуколичеств. Л. a. содержания отд. минералов в пробах характеризуется низким порогом обнаружения данной фазы (от -0,0 n до 0,1% шеелита, касситерита, циркона) и воспроизводимостью 10-20%. Л. a. битуминозного вещества в г. п. применяется для оценки перспектив нефтегазоносности районов, для стратиграфич. расчленения и корреляции толщ осадочных пород. Рудоразборка по люминесцентным свойствам производится вручную или автоматически. Разработаны схемы люминесцентного извлечения алмазов, предварит. сепарации шеелитовых, литий-тантал- калишпатовых, флюоритовых, апатитовых, датолитовых, данбуритовых, баритовых руд.

Литература: Методы минералогических исследований. Справочник, под ред. A. И. Гинзбурга, M., 1985.

Б. C. Горобец.