常见矿物的阴极发光

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石英阴极发光在火成岩研究中的应用 (1)

2010年4月A pr il 2010岩矿测试ROCK AND M I N ERA L ANALY SIS V o.l 29,N o .2153~160收稿日期:2009 07 05;修订日期:2009 08 27基金项目:国家科技支撑项目资助(2006BAB01A 01);中金集团公司项目、青藏专项资助;西藏自治区矿产资源潜力评价项目资助(1212010813025);成都理工大学矿物学岩石学矿床学国家重点(培育)学科建设项目资助作者简介:彭惠娟(1985-),女,甘肃兰州人,在读研究生,从事岩矿测试及矿床学方面的研究工作。

E m ai:l 346665401@qq .co m 。

通讯作者:汪雄武(1964-),男,湖北天门人,教授,从事花岗岩与相关矿产方面的研究工作。

E m ai:l 724731780@qq .co m 。

文章编号:02545357(2010)02015308石英阴极发光在火成岩研究中的应用彭惠娟1,汪雄武1*,唐菊兴2,王登红2,秦志鹏1,侯林1,周云1(1.成都理工大学,四川成都 610059;2.中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037)摘要:阴极发光是一种研究火成岩石英显微生长结构的有效技术方法。

文章以甲玛斑岩铜矿床中岩体样品分析为例,简要介绍了光学显微镜阴极发光(OM -CL)和扫描电镜阴极发光(SE M -CL)两种图片的特点,并综述了石英阴极发光在火成岩研究中的应用。

阴极发光所显示出的火成岩石英中的生长形式和蚀变结构反映了岩浆的结晶历史。

相对稳定的以蓝色阴极发光为主的斑晶区域主要与石英中T i 含量的变化有关,它反映了结晶作用的温度。

由于在岩浆演化过程中,与铝、锂、钾、锗、硼、铁、磷相比,钛更加相容,因此随着岩浆分异程度的加深,火成岩中铝/钛逐渐升高。

石英阴极发光不仅能显示岩浆早期及岩浆晚期的各种结构,如生长环带、重熔表面、溶蚀湾等,还反映了许多次生结构,如显微裂隙等。

从阴极发光图像和微量元素特征看锆石成因

从阴极发光图像和微量元素特征看锆石成因摘要：锆石是一种重要的矿物，分布广泛，稳定性极强，可以指示源区的信息，本文主要从锆石的阴极发光图像进行讨论研究，不同地质环境中形成的锆石具有不同的结构类型，具有复杂演化历史的变质岩中的锆石保留了多期生长结构和区域，往往给出多组年龄，结合锆石的微量元素特征可以对这些年龄做出合理的解释。

锆石的微量元素特征还能够反映岩浆的成分演化、共生分离结晶相、熔融源区性质以及流体组成等诸多信息。

锆石作为矿物包裹体储存器、地球化学示踪剂、时间舱，已成为研究地球的地质历史必不可少的一个工具。

关键词：锆石成因阴极发光微量元素特征引言：锆石成因分辨对于锆石年龄地质意义的正确解释至关重要。

不同成因锆石大多具有其自身的特点，为锆石成因分辨提供了可能。

锆石成因分辨是一个综合的方法，不仅是锆石本身的问题，基本思路是确定各种作用过程形成的岩石中的锆石的特征，比较它们的异同，确定可能的变化规律。

因此，在进行锆石地质年代学研究之前应先对锆石进行阴极发光电子（CL）图像和（或）背散射电子（BSE）图像等成因矿物学和锆石内部结构的深入研究，这样才有可能使测得的年龄数据得到合理的地质解释，才有可能对岩石成因、成矿年代学和地质体的构造演化历史有更深入的了解。

1.研究现状1.1岩浆锆石经过对岩浆成因锆石的晶体形态及其环带观察研究，岩浆锆石一般较为自形，为四方柱，四方锥，复四方双锥形，而且一般具有典型的振荡环带，查阅文献获知振荡环带的宽度可能与锆石结晶时岩浆的温度有关，在基性岩中由于成岩温度较高，微量元素扩散较快，环带较宽；在偏酸性岩石中由于成岩温度较低，微量元素扩散较慢，环带较窄且CL为亮色。

锆石中许多微量元素都具有相关性，利用微量元素相关图解，可以判别岩浆锆石的生长环境。

P-（∑REE+Y）正相关，反映了置换关系（Y，REE）3++P5+=Zr4＋+Si4+。

U和Th可以置换锆石中的Zr，Th、U分别和Y、REE正相关，反映了主岩微量元素组成的变化趋势，即演化程度高的岩浆中不相容元素的含量趋于更高。

阴极发光地质学基础（资料参考）

阴极发光地质学基础（资料参考）《阴极发光地质学基础》中国地质大学出版社宋志敏早在1859年，Crookes发明了阴极射线管，为矿物的阴极发光研究提供了基本装置。

一、阴极发光基本原理：这里涉及到两个定义：发光和阴极发光发光：当某些物质受到某种能量激发时，会从物体表面发射出光的辐射，光辐射频率大多在可见光范围，波长400-760nm，也有可能有紫外或近红外光辐射的发射，这种现象叫做发光。

阴极发光：指用带能量的电子束轰击某些物质表面时造成的发光现象。

由于带能量的电子束一般是由阴极发射出来，经过阳极电压加速而得到的，因而电子束轰击造成的发光，习惯上成为阴极发光。

为什么会产生阴极发光现象？当入射电子进入固体表面时，与固体原子的价电子相互作用，使价电子从基态跃迁到激发态，由于价电子在激发态不稳定，经过极短时间（一般小于10-8秒）即跃迁回基态，同时发射出一个光子，产生光的辐射，也称跃迁辐射。

光子能量等于激发态能量E2与基态能量E1之差，即hv=E2—E1式中h—普朗克常数，6.62x10-34J·sv—光子频率。

二、矿物受辐射发光的条件：首先要明确的是，并非所有种类的矿物受电子激发后都会辐射发光，有时甚至同一种矿物在不同条件下的发光也会不同。

矿物是否产生发光取决于下面的的一些因素：激活剂与猝灭剂、电子在激发态停留时间---能级寿命的长短。

激活剂与猝灭剂对于大多数矿物来说，只在其中存在某些微量的杂质原子或结构缺陷时，才有显著地发光现象，这些矿物的发光，实际上是由于杂质原子或结构缺陷造成的，而这些杂质原子和结构缺陷，为方便认识，在这里可理解为第一节中述及的“原子的价电子”。

激活剂原子中价电子从激发态跃迁回基态的过程中伴随着光的辐射，这些杂质原子或结构缺陷则称为激活剂，如方解石中的Mn2+使方解石发橙红或橙黄色光；长石中Fe2+使长石发绿色光，Ti4+使长石发天蓝色光，这些离子就是方解石和长石的激活剂。

常见矿物的阴极发光

一、影响阴极发光的因素：（1）发不发光与激活剂和猝灭剂的含量有关。

猝灭剂为是阻止矿物发光的元素，如铁、钴、镍均为猝灭剂，含一定量猝灭剂矿物就不发光，如有的白云石。

激活剂是指能引起矿物发光的元素，如锰、钛及其他稀土元素。

（2）发什么颜色的光与含有何种激活剂或与同一激活剂的不同化合价有关。

如Ti4+长石发兰光，Fe3+的长石发红光，因微量元素不同而有不同的发光颜色。

又如Mn4+发红色光，而Mn2+发黄绿色或橙色光。

（3）发光强度与激活剂及猝灭剂的相对含量有关，激活剂所占比例愈大，发光强度愈大。

常见矿物的阴极发光特征：1.碳酸盐碳酸盐矿物发光颜色从黄色—暗红色。

通常，文石为黄色，方解石为黄—橙红色，白云石呈暗红色，铁白云石则不发光。

不同发光颜色与含不同原色有关，含Mn2+为橙红色，含Th2+为橙黄色，含有一定量Fe3+则发红色光。

根据电子探针分析，碳酸盐的主要激活剂为Mn2+，而猝灭剂为Fe2+。

2.长石长石的阴极发光颜色很多，其中最常见的为蓝色、红色及绿色。

通过阴极发光显微镜与电子探针的联合分析，看看出长石发光颜色与所含不同的激活剂有关。

长石最普遍的阴极发光颜色为蓝色，经测定，这类长石均含有少量Ti4+，而其他发光颜色的长石均无Ti4+显示，可见发蓝色光的长石与长石中含Ti4+有关。

发红色光的长石较少，从结果来看，他与e3+、Cr3+及Mn4+有关。

发绿色光长石少见。

含Mn2+的长石常发绿光。

在拉长石中，由于Ca2+被Mn2+取代，而发绿光。

3.石英石英的阴极发光现象有U.Zinkernagel作了系统的研究，他对不同岩石的石英都进行了阴极发光特性的研究，包括火成岩，接触变质岩、区域变质岩、沉积自生石英等，同时也对热液条件下人工培养的石英进行了定性的发光研究。

根据他的研究石英的阴极发光的主要特征为，所有石英的发光光谱表现出两个发射极大值：①波长为350—450nm，在蓝色范围内。

②波长为600—650nm，在红色范围内。

阴极发光分析技术

阴极发光分析技术本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March阴极发光显微镜分析技术阴极发光显微镜技术是在普通显微镜技术基础上发展起来用于研究岩石矿物组分特征的一种快速简便的分析手段。

该方法在快速准确判别石英碎屑的成因和方解石胶结物的生长组构、鉴定自生长石和自生石英以及描述胶结过程等方面得到了广泛的应用。

通过对砂岩的阴极射线致发光的观察和研究，可以深人了解砂岩的原始孔隙度和渗透率，并且获得一系列有关蚀源区地质体的组成、产状、成因的信息。

(1) 原理: 电子束轰击到样品上，激发样品中发光物质产生荧光，又称阴极发光。

实验证明，阴极射线致发光现象多是由于矿物中含杂质元素或微量元素(激活剂)，或者是矿物晶格内有结构缺陷引起的，这是矿物阴极射线致发光的两种主要解释。

矿物内的激活剂包括金属元素(Eu2十、Srn +、时十、IV +、Ea3十)以及过渡金属元素(mw十、Fe3+, c a 干、V3十、Tia+)，与激活剂相对应能抑制矿物发光的物质叫碎灭剂，如Co干,Nl-2+,F e2+、Tie十等。

(2) 应用:自然界中已发现具有阴极射线致发光的矿物有200多种，其中常见矿物有锡石、蜡石、萤石、白钨矿、方解石、尖晶石、独居石、磷灰石、长石、石英、辉石、橄榄石、云母等。

目前，阴极发光显微镜技术已成为沉积学及石油地质学研究的一种常规手段，特别是对石英和方解石的发光特征已经进行了很多的研究，形成了一套系统的理论，在沉积成岩型矿床和石英脉型金矿床研究中得到了广泛地应用。

石英中的发光激发是由微量元素、结构中的缺陷，以及两者之间的相互作用造成的。

例如，蓝色发光被归因为A13+替代Si4+以及Tia+的含量有关。

石英的阴极致发光颜色与岩石的形成环境密切相关，如表1所示。

发蓝紫色光的石英，包括红紫、蓝紫和蓝色的石英与火山岩、深成岩以及快速冷却的接触变质岩的环境有关联。

常见矿物的阴极发光

Ⅰ.“紫”色发光石英：石英在高温（＞573℃）条件下快速冷却结晶出，它形成于侵入岩，火山岩及接触变质岩中。
Ⅱ.各色发光石英：有两种情况，有高温条件下缓慢冷却形成，如有的高级区域变质岩中的石英，另一种是300℃-573℃条件下结晶出，如低级变质岩中的石英。
Ⅲ.不发光石英：在成岩作用中形成，又未经300℃以上后期回火作用的自生石英。
①当石英在碎屑接触处没有加大，而在与胶结物接触处有明显加大。这说明岩石首先经受了压实或压溶作用，其后当有硅质来源是，使未接触的孔隙处产生自生加大，后又被其他化学胶结作用再次胶结。各种作用的顺序是石英自生加大晚期胶结作用，而晚于机械压实作用。
②当石英的自生加大在颗粒四周均有，及碎屑石英颗粒之间和颗粒与其他胶结物之间都有加大，中这表明石英自生加大早于机械压实作用或同时进行，由于自生加大形成支架阻碍了压实作用，随后产生其他胶结作用。
根据电子探针分析，碳酸盐的主要激活剂为Mn2+，而猝灭剂为Fe2+。
2.长石
长石的阴极发光颜色很多，其中最常见的为蓝色、红色及绿色。通过阴极发光显微镜与电子探针的联合分析，看看出长石发光颜色与所含不同的激活剂有关。
长石最普遍的阴极发光颜色为蓝色，经测定，这类长石均含有少量Ti4+，而其他发光颜色的长石均无Ti4+显示，可见发蓝色光的长石与长石中含Ti4+有关。
发红色光的长石较少，从结果来看，他与e3+、Cr3+及Mn4+有关。
发绿色光长石少见。含Mn2+的长石常发绿光。在拉长石中，由于Ca2+被Mn2+取代，而发绿光。
3.石英
石英的阴极发光现象有U.Zinkernagel作了系统的研究，他对不同岩石的石英都进行了阴极发光特性的研究，包括火成岩，接触变质岩、区域变质岩、沉积自生石英等，同时也对热液条件下人工培养的石英进行了定性的发光研究。根据他的研究石英的阴极发光的主要特征为，所有石英的发光光谱表现出两个发射极大值：①波长为350—450nm，在蓝色范围内。

阴极发光地质学基础

《阴极发光地质学基础》中国地质大学出版社宋志敏早在1859年，Crookes发明了阴极射线管，为矿物的阴极发光研究提供了基本装置。

阴极发光：指用带能量的电子束轰击某些物质表面时造成的发光现象。

由于带能量的电子束一般是由阴极发射出来，经过阳极电压加速而得到的，因而电子束轰击造成的发光，习惯上成为阴极发光。

光子能量等于激发态能量E2与基态能量E1之差，即hv=E2—E1式中h—普朗克常数，6.62x10-34J·sv—光子频率。

二、矿物受辐射发光的条件：首先要明确的是，并非所有种类的矿物受电子激发后都会辐射发光，有时甚至同一种矿物在不同条件下的发光也会不同。

矿物是否产生发光取决于下面的的一些因素：激活剂与猝灭剂、电子在激发态停留时间---能级寿命的长短。

常见的激活剂元素与阴极发光颜色如下表1-1所示。

石英阴极发光在火成岩研究中的应用

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阴极发光技术在岩石学和矿床学中的应用

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地质找矿中的阴极发光的应用（周剑雄供稿 zjx@）电子探针、扫描电镜和光学显微镜都可以进行矿物的阴极发光的研究。

最典型的阴极发光研究在锆石测年中已得到广泛的应用。

但是，许多研究也已证明，阴极发光在探测某些矿石矿物及其蚀变产物，或指示矿物，尤其在碳酸岩、碱性岩、碳酸盐基质的 Pb—Zn 矿的勘探以及宝石矿床的勘探中是一种十分有用的技术。

在矿石矿物中，如锡石、白钨矿、金刚石和祖母绿很容易通过它们具有强烈的阴极发光而被识别。

其它能显示阴极发光的矿石矿物有：萤石、磷灰石、锆石、氧化铀、红柱石、蓝晶石和透闪石。

许多从砂积矿床开采的矿物，如金刚石、锡石、锆石、红宝石，也具有发光性。

一个地区中从不同金伯利岩产出的金刚石可能会具有各不相同的激发发光，这就使得我们能对产金刚石的产地进行鉴别。

又如石英、锆石、磷灰石、长石和金刚石等矿物的阴极发光的变化可以被用来鉴定在砂岩和未固结沉积岩中的颗粒的出处。

一个众所周知的实例是石英阴极发光分类方法。

除了通过阴极发光，任何方法都不可能鉴定出单晶石英的出处。

阴极发光可能有助于选择出用于鉴定出处的同位素研究的各种石英,这一点是可行的。

在碳酸岩的勘探中，只要通过磷灰石的发光或阴极发光光谱就能快速且容易地把碳酸岩和伴生的碱性岩中的磷灰石的阴极发光同周围地带岩石的阴极发光区别开来。

碳酸岩中的磷灰石阴极发光是由Sm3+ 和(可能有)Eu2+（即LREE）支配的，来自Dy3+ 的作用较小，并呈现出蓝色或紫色。

相反，围岩（如花岗岩和片麻岩）中所含的磷灰石其激发由Dy3+（即MREE）Mn2+ 或支配的，产生橙色或黄色阴极发光。

这种差别使我们能勾勒出可能的碳酸岩为基质的矿床的轮廓。

此外，由于阴极发光对磷灰石REE化学性质的小变化的敏感性，不同年代流体的运移可以通过逐次年代的磷灰石的阴极发光光谱或颜色来分辨出来。

常见矿物的阴极发光

n.各色发光石英：有两种情况，有高温条件下缓慢冷却形成，如有的高级区域变质岩中的石英，另一种是300C-573C条件下结晶出，如低级变质岩中的石英。
皿.不发光石英：在成岩作用中形成，又未经300C以上后期回火作用的自生石英。
对于不同成因石英的不同发光效应，有人解释为是由于晶格有序度不同所致。快速冷却的高温火成岩中石英的晶格有序度较低，在电子束轰击下而激发
发红色光的长石较少，从结果来看，他与e3+、Cr3+及Mn4+有关。
发绿色光长石少见。含Mn2+的长石常发绿光。在拉长石中，由于Ca2+被Mn2+取代，而发绿光。
3.石英
石英的阴极发光现象有U.Z in kernageI作了系统的研究，他对不同岩石的石英都进行了阴极发光特性的研究，包括火成岩，接触变质岩、区域变质岩、沉积自生石英等，同时也对热液条件下人工培养的石英进行了定性的发光研究。根据他的研究石英的阴极发光的主要特征为，所有石英的发光光谱表现出两个发射极大值：①波长为350—450nm,在蓝色范围内。
（3）发光强度与激活剂及猝灭剂的相对含量有关，激活剂所占比例愈大，发光强度愈大。
常见矿物的阴极发光特征：
1.碳酸盐
碳酸盐矿物发光颜色从黄色 —暗红色。通常，文石为黄色，方解石为黄 — 橙红色，白云石呈暗红色，铁白云石则不发光。
不同发光颜色与含不同原色有关，含Mn2+为橙红色，含Th2+为橙黄色，含有一定量Fe3呗卩发红色光。
高级区域变质
岩产状
深成
岩接触变
质岩a.变质的火山岩b.变质的沉积岩a.接触变质岩b.区域变质岩c.回火沉积岩（自生石英）皿不发光V300C沉积岩中的自
生石英

阴极发光地质学基础(资料参考)

《阴极发光地质学基础》中国地质大学出版社宋志敏早在1859年，Crookes发明了阴极射线管，为矿物的阴极发光研究提供了基本装置。

阴极发光：指用带能量的电子束轰击某些物质表面时造成的发光现象。

由于带能量的电子束一般是由阴极发射出来，经过阳极电压加速而得到的，因而电子束轰击造成的发光，习惯上成为阴极发光。

光子能量等于激发态能量E2与基态能量E1之差，即hv=E2—E1式中h—普朗克常数，6.62x10-34J·sv—光子频率。

二、矿物受辐射发光的条件：首先要明确的是，并非所有种类的矿物受电子激发后都会辐射发光，有时甚至同一种矿物在不同条件下的发光也会不同。

矿物是否产生发光取决于下面的的一些因素：激活剂与猝灭剂、电子在激发态停留时间---能级寿命的长短。

常见的激活剂元素与阴极发光颜色如下表1-1所示。

锆石阴极发光图像

锆石的阴极发光图像欣赏（周剑雄供稿zjx@）锆石是进行同位素地质年代及岩石成因研究的重要矿物，由于锆石晶体所记录的地质历史信息的丰富性和复杂性，近年来，对锆石的各种研究，包括同位素测年和各种成因矿物学的研究，都已经从原来的微量锆石或颗粒锆石发展到了锆石的显微（微区）分析（microanalysis），而所有这些微区分析都是以锆石的内部显微形态结构的研究为基础的，阴极发光是揭示锆石内部显微形态结构的最好手段，所以，没有进行锆石阴极发光特征的首先研究，就没有真正意义的微区分析。

另一方面，对于锆石的阴极发光现象的研究，无论是国内，还是国外又相对的滞后。

千变万化的锆石阴极发光图象（见附图版）常常给研究者带来了无数疑团：为什么在一块小小的岩石中常常出现如此多样的阴极发光图象，它们的成因是什么？它们意味着什么？……这正表明了本项研究是急需探索的一个新领域。

锆石研究是当前地学中一个重要的研究热点，而锆石的阴极发光研究是这些研究热点的基础。

仅在锆石的年代学研究中，每年国内需要挑选数以千计的岩石中的锆石样品，测年数据上万个。

涉及到的地质问题极为广泛，包括我国各省的区域填图中的地质时代问题和许多地质体、矿体及其有关的大地构造活动的时序研究等许多重大课题，如我国一些地质构造的演化、高压带的演化、我国老地层的时序、花岗岩的演化等，所涉及的研究经费得以千万元计。

尽管微区测年技术（如离子探针，激光ICPMS等）的发展为我们提供了对单颗锆石的不同晶域进行原位（in-situ）定年的可能，但正如西方研究人员所指出的那样：“锆石可能是唯一的一种矿物，它既能记录所经历的复杂历史，也有可能使这种记录变得非常混乱”（Mezger et al.,1997）。

下图是近来由SHRIMP离子探针测得的华南某火山岩的年龄结果，由图可知，这个火山岩中锆石的年龄从800Ma到2000Ma都有，且极分散，虽然分析了二十多个年龄结果，但真正火山作用的年龄仍然不得而知。

常见矿物的阴极发光

、影响阴极发光的因素:(1) 发不发光与激活剂和猝灭剂的含量有关。

猝灭剂为是阻止矿物发光的元素，如铁、钻、鎳均为猝灭剂，含一定量猝灭剂矿物就不发光，如有的白云石。

激活剂是指能引起矿物发光的元素，如猛、钛及其他稀土元素。

(2) 发什么颜色的光与含有何种激活剂或与同一激活剂的不同化合价有关。

如Ti4+长石发兰光，Fe3+勺长石发红光，因微量元素不同而有不同的发光颜色。

又如Mn4+发红色光，而Mn2+发黄绿色或橙色光。

(3) 发光强度与激活剂及猝灭剂的相对含量有关，激活剂所占比例愈大，发光强度愈大。

常见矿物的阴极发光特征：碳酸盐碳酸盐矿物发光颜色从黄色一暗红色。

通常，文石为黄色，方解石为黄一橙红色，白云石呈暗红色，铁白云石则不发光。

不同发光颜色与含不同原色有关，含Mn2+为橙红色，含Th2+为橙黄色，含有一定量Fe3呗卩发红色光。

根据电子探针分析，碳酸盐的主要激活剂为Mn2+,而猝灭剂为Fe2+O2. 长石长石的阴极发光颜色很多，其中最常见的为蓝色、红色及绿色。

通过阴极发光显微镜与电子探针的联合分析，看看出长石发光颜色与所含不同的激活剂有关。

长石最普遍的阴极发光颜色为蓝色，经测定，这类长石均含有少量Ti4+, 而其他发光颜色的长石均无Ti4+显示，可见发蓝色光的长石与长石中含Ti4+有关。

发红色光的长石较少，从结果来看，他与e3+、Cr3+及Mn4+有关。

发绿色光长石少见。

含Mn2+的长石常发绿光。

在拉长石中，由于Ca2+被Mn2+取代，而发绿光。

3. 石英石英的阴极发光现象有U.Z in kernage I作了系统的研究，他对不同岩石的石英都进行了阴极发光特性的研究，包括火成岩，接触变质岩、区域变质岩、沉积自生石英等，同时也对热液条件下人工培养的石英进行了定性的发光研究。

根据他的研究石英的阴极发光的主要特征为，所有石英的发光光谱表现出两个发射极大值：①波长为350—450nm,在蓝色范围内。

②波长为600-650nm,在红色范围内。

电子探针下锆石等矿物的阴极发光研究

锆石、独居石等常用测年矿物中常含有多种杂质元素和一些结构缺陷，因而通常具有较好的阴极发光性能。

由于在锆石等矿物的阴极发光图像上可以见到环带等其他方法不易见到的一些现象，当它与电子探针中的其他分析方法结合，并应用同位素和微区化学成分研究时，就能全面地揭示出在地质历史、结晶过程或重结晶过程中的温度改变、冷却速率、流体或熔融物析出的细节，以及溶解和重熔等现象，为我们了解和研究锆石的发生、发展史及其母岩的形成演化历史乃至大地构造单元岩浆活动、变质作用和构造演化等地质问题提供极为有用的丰富信息。

本文所介绍的电子探针下的阴极发光研究就是一种能完美实现这种结合的极好方法。

矿物阴极射线致发光的图像分析是电子探针中一项非常规的分析技术，目前在国内尚未引起足够的注意。

笔者曾在!"多年前进行过一些探索，最近又在新型的#$%&’’""(电子探针上配备了新一代的阴极射线致发光探测器附件，并已对许多具有阴极发光特性的矿物，如锆石、独居石、锡石、白钨矿、石英、方解石等这些具有重要研究意义的矿物进行了初步研究。

通过近年来的研究实践，认为在电子探针下对锆石等矿物进行阴极发光的研究具有以下一些特点)*+,在电子探针下研究阴极射线致发光不仅具有较高的分辨率，有可能从!+!-!的区域上进行观察和光谱测量，还能在理想的条件下，分析测量主要元素和低至+"&.级目的杂质元素的含量，以分析造成其发光的可能原因。

同时还可以把阴极射线致发光的图像观察与透射光或反射光图像观察、背散射电子图像等的观察相结合。

不仅有助于阴极射线致发光现象的解释和应用，还可以为晶体的发生和生长历史的研究提供更丰富的信息。

*!,由于阴极发光的差异取决于锆石等矿物中的一些痕量元素，而痕量元素的地球化学特点恰恰表现在对地质环境变化的灵敏性上，因此，换一句话来说，阴极发光图像可以灵敏地反映地质环境的变化。

通过阴极发光图像的分析研究，在多数情况下可以了解锆石的发生、发展史。

矿物的元素组成与阴极发光颜色

矿物的元素组成与阴极发光颜色
应凤祥
【期刊名称】《电子显微学报》
【年(卷),期】1990(9)3
【摘要】碎屑岩胶结物中,各类碳酸盐矿物的阴极发光研究,在成岩作用研究中是非常重要的,阴极发光显微镜可以观察矿物的发光颜色与强度,要了解发光特征与元素之间的关系,需要把阴极发光显微镜与电子探针、X衍射仪、原子吸收光谱及薄片染色等几种方法结合起来进行综合分析,这样便可以得知发光矿物的元素组成情况,既可鉴别发光特征相似的矿物,又可以得出矿物中起主要作用的元素的量的数值。

经以上各种分析表明,常见碳酸盐矿物如方解石、含铁方解石、白云石、含铁白云石及铁白云石在元素含量及有关比值上有一定的差别。

【总页数】1页(P244)
【作者】应凤祥
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P574.11
【相关文献】
1.不同颜色果实唐古特白刺叶中矿物质元素含量的比较 [J], 胡娜;索有瑞;韩丽娟;叶英
2.碳酸盐矿物的阴极发光性与微量元素的关系 [J], 刘洁;皇甫红英
3.中华鳖生化组成的分析：Ⅱ.背甲,肌肉中矿物元素的组成 [J], 王道尊;汤峥嵘
4.矿物质元素和维生素对鸡蛋壳颜色的影响及其可能机制 [J], 黄选洋;张克英;王建萍;丁雪梅;曾秋凤;白世平
5.不同颜色青海软玉微观形貌和矿物组成特征 [J], 于海燕;阮青锋;孙媛;李东升因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

阴极发光方解石

阴极发光方解石阴极发光方解石，曾经是世界上最被瞩目的发光材料之一，也是矿物爱好者集齐的宝贵佳品。

作为一种具有强烈荧光特性的矿物，阴极发光方解石在地质、化学研究以及现代科技领域都扮演了重要角色。

本文将从三个方面对阴极发光方解石进行阐释。

地质探测领域：阴极发光方解石在矿物鉴定中有着不可或缺的作用。

在普通条件下，方解石是不具有荧光特性的，然而经过阴极发光激发后，方解石则展现出强烈的荧光色彩。

这使得一些地质工作者通过观测样品的荧光色，可以从中判断出矿床的成因和特点。

在石油勘探中，通过检测花岗石、白云岩等矿物荧光的强弱，可以为石油勘探提供较好的可靠信息。

化学研究领域：阴极发光方解石对于化学分析也具有重要意义。

它是一种被广泛使用的荧光指示剂，在化学分析实验中可以作为钙离子的指示剂使用。

此外，研究人员还利用其荧光性质进行了大量的研究，如用在生物学和医学领域进行荧光染色和肿瘤细胞诊断等方面，也在环境污染检测、地质勘探，以及光电器件设计领域做出了贡献。

现代科技领域：阴极发光方解石也被广泛应用于高科技领域。

最典型的就是LED（发光二极管）。

LED产生的光亮度与荧光体的荧光属性密切相关。

其中，阴极发光方解石中的镁元素长期被用作制造LED的组成部分。

它在LED领域中的应用也使得LED在广告标牌、电子显示屏等显示领域中得到了改善和提升。

阴极发光方解石或许在我们生活中鲜有发现，但它的存在和作用却一直贯穿着人们的科技研究，建筑设计甚至是艺术创作等诸多领域。

它或许是世界上最质朴、稀有的一种矿物，但却蕴藏了深厚的价值。

我们需要进一步认识、研究和利用它，使它在更广泛更深入的领域中发挥着更加巨大的作用。

绢云母阴极荧光

绢云母阴极荧光绢云母（Muscovite）是一种常见的矿物，属于硅酸盐矿物。

它的化学式为KAl2(AlSi3O10)(OH)2，含有钾、铝和硅等元素。

绢云母的晶体结构属于单斜晶系，晶胞参数通常为a=5.19Å，b=9.02Å，c=20.12Å，β=95.87°。

绢云母的硬度为2.5-3，比较脆弱，可以用指甲刮起微细的粉末。

绢云母是一种具有很高的光学特性的矿物。

当绢云母被加热或受到光照射时，会发出明亮的荧光。

这种荧光现象被称为阴极荧光，是由于绢云母中的某些元素受到电子激发而发生能级跃迁所产生的。

阴极荧光是一种重要的物理现象，在科学研究和工业应用中有着广泛的应用。

其中，阴极荧光显示技术是目前广泛应用于电子设备中的一种显示技术。

在阴极荧光显示器（Cathode Ray Tube，CRT）中，使用绢云母作为荧光屏幕的材料，当电子束轰击荧光屏幕时，绢云母会发出亮光，形成图像。

这种显示技术在电视、计算机显示器等电子设备中得到了广泛的应用。

除了在显示技术中的应用，阴极荧光还在实验室研究中发挥着重要的作用。

科学家们可以利用绢云母的阴极荧光特性来研究物质的结构和性质。

通过观察绢云母在不同条件下的阴极荧光变化，可以了解物质的电子结构和能级跃迁过程，从而揭示物质的性质和行为规律。

绢云母的阴极荧光还可以用于环境保护和矿产资源开发等方面。

通过对绢云母的阴极荧光进行分析，可以判断矿石中的成分和含量，从而指导矿产资源的开发和利用。

同时，绢云母的阴极荧光特性也可以用于环境污染的监测和治理，通过对绢云母的阴极荧光变化进行分析，可以判断环境中是否存在有害物质，并进行相应的防治措施。

绢云母的阴极荧光现象不仅在科学研究和工业应用中具有重要意义，还给人们带来了观赏的乐趣。

我们可以在科技展览、博物馆等地方看到绢云母的阴极荧光展示，通过观察绢云母发出的丰富多彩的荧光，不仅可以增加知识，还能够享受美的感受。

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