热释光
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率表将信号分成两种 电压接入x-y记录仪 将光子信号转换成数字信号
微机系统由同步显示和数据处理两部分软件 完成
三维热释光探测原理简图
20世纪70年代从国外引进 热释光定年的几种方法
细颗粒测定年代 样品沉积到圆盘上测量 夹杂物（单矿物）测定年代 前剂量法测定年代 相减技术、锆石或长石技术、薄片技 术等。
热释光的测量系统组成
热释光测定装置构成 加热系统－－电热盘 光测量 记录及数据处理系统光电倍增管 热信号为记录仪的x轴，热释光对温度 的反应强度为Ｙ轴
光测量由探测、转换和记录三部分组成
光打到阴极，光子转换成电子（光电材料的 作用）
电子到达阳极，在阳极产生电子脉冲
阳极输出的信号通过脉冲放大器和甄别器把 选择出来的脉冲输入光子率表
金矿床含金石英次之,为104 数量级
花岗岩和金矿区中的无金石英脉最小,为 103
级。
含金石英的三维热释光图
三维热释光分析中,花岗岩中石英的发光波段为410nm、 500nm、630nm 左右; 而金矿含金石英的发光波段主要为400nm 和570nm 附 近
石英的天然热释光强度与金含量的 关系
(TL) – A radiometric dating technique
in which the amount of light energy released
when heating a sample
the amount of light energy is measured as an indicator of the time since it was last heated to a critical temperature
热释光信号
TL(热释光)信号 一般以〔辐射当量〕表示 测量方法: 用辐射同位素(如Sγ-90作为β源 ；Am241为α源) 放出定量辐射剂量辐照样品 然后计算能够引发同量的天然TL所需 辐射剂量，此剂量就是天然TL的〔辐 射当量〕。
热释光在地质上的应用 定年 年代=幅射当量/年剂量 成矿预测有效信息的提供 矿物含杂质有不同的热释光信号 热释光信号的差异用于成矿是否有利的预测
堆积物中的石英、长石等沉积前的搬运 中往往受到阳光的照射而使其原先积累 的能量被晒退，称为光晒置零
测得年龄是置零后的年龄
作业: 介绍X-衍射技术矿床地质或成矿预测方面的应 用
要求: X-衍射技术的基本原理 应用范围 可能取得成果 可行性分析 矿山实际
成本分析
执行方案
热释光的应用
热释光测年法范围 5000年到50000年 甚至50万年
采集样品
采样前用热释光剂量仪放在取样品的位 置上（几个月到一年）
测出一年的平均辐射剂量
获用闪烁计数器测定取样点的平均辐射 剂量（几分钟即可）
采样用不透光钢筒挤压取样，并密封 保证样品不受高温、各种光线的辐射
样品处理
E
h•2
加热Heating
热释光 Thermoluminescence
Thermoluminescence
Thermoluminescence from PSII in Plants
© Dr. Matthias Gilbert, Leipzig
D2
D1
QA
QB
30°C
B S2QB-
Pheo
TL
Temperature [°C]
Temperature (°C)
热释光 放射性核素α、β和γ衰变释出能量使样品矿物产生 自由电子
这些电子常被矿物的晶体缺陷（晶陷）俘获 矿物加热（ 1500℃ ），被俘获的电子吸收能量而
激活从晶陷中逃逸，如能量降低，多余能量以光的 形式释放，此光即为热释光
这种现象是一次性的，只会发生一次 除非重新再接受辐射作用，否则将不会有发光现象。 热释光强度和受辐时间的长短成正比
The age since the material was last heated can then be figured out by comparing the amount of trapped energy with a table
of energy accumulation rates.
光
•长石源于沉积
子 数
岩,7 号样品接
受888 Gyβ辐照 剂量;
温度
长石来源于岩浆 光 岩,5 号样品接 子 受888 Gyβ辐照 数
剂量
温度
波长nm 波长nm
长石来源于岩浆岩; 长石矿物的二维热释光生长曲线
光释光（OSL）
光释光技术原理与热释光近似，利用矿 物晶体的磷光现象
光释光通过外加光照激发样品中积累的 能量，使其退激发光
河台金矿床石英热释光特征及其找矿意义
峰宽系数 定义宽度与其峰强比值k为峰宽系数 TL曲线按k系数分为 尖峰型:k=0.003~0.009 窄峰型: 0.1<k<0.9 中峰型:0.9< k<1.4 宽峰型:k>1.4 无峰型。
河台金矿床石英热释光特征及其找矿意义
石英热释光与金矿的关系 TL曲线类型与岩、矿石之间的相关性: 尖峰型的7个样品金含量（wAu/10-6） 分别为：2.90--51.67,皆为矿石(边界品 位≥1mg/g) 尖峰型曲线的样品硫的含量较高，均 >1％，最高为00-46-1达10.57％，其含 金量亦相应较高
பைடு நூலகம்
中峰型TL曲线样品，金含量均>1 mg/g，最高为25.11 mg/g，样品个数 比尖峰型多近3倍
窄峰型样品，绝大部分为非矿样品， 只有约6％可能是矿样品
宽峰型曲线，大部分样品含金量<0.5 mg/g，全部是无矿样品
峰宽系数k，可作为本区糜棱岩带含矿性的 主要定量评价标志：
k=0.003~0.009的尖峰型或0.9<k<1.4的 中峰型TL曲线是矿的指示标志
P680
YZ
YD
S2 33 kD Heating
热释光谱
A
control
B
control
ozone 150 ppb 6h
ozone 150 ppb 6h
TL intensity [a.u.]
20 40 60 80 100 120 140 160
Temperature (°C)
20 40 60 80 100 120 140 160
什么是热释光What is Thermoluminescence?
h•1
What is Thermoluminescence?
© Dr. Matthias Gilbert, Leipzig
加热,Thermoluminescence is thermally stimulated delayed luminescence
k>1.4的宽峰型TL曲线是无矿的指示
河台金矿床石英热释光特征及其找矿意义
含金石英(TSD1) 和花岗岩中石英 (H52) 的热释光曲线
金矿中含金石英的热释光(ATL) 的高峰值 位于340 ℃
花岗岩中石英和金矿中不含金石英的热释 光高峰值位于210 ℃或300 ℃附近。
花岗岩中石英热释光强度(高峰值) 最大,大 于105 ,
石英具良好热释光特性，被广泛用于热释光 测量
热释光测量能被用于解决金矿找矿，在于矿 石与岩石的石英热释光存在差异
热释光定年实例
考古年代 Arch. Age : 3rd - early 1st millennium BC(公元前第三－第一千年早期）
热释光年代(TL Age) : 3000 - 5000 B.P(距 今3000-5000年).
在暗室红光中破碎并分选石英单矿物 样品磨至150 目左右 30%氟硅酸(20 mL/g)溶蚀6 d 溶蚀长石颗粒 每个样品制10 片,每片的样品量为4mg 左
右 在暗室中用90Srβ源对样品进行不同剂量
的辐照 辐照完后在暗室中放置4 个星期, 然后进行
释光测定
测定过程
加热速度2K/ s 测定的光波波长范围300 —1000nm , 每
隔20 ℃测定一条发光量对波长的曲线, 测定的温度范围90 —300 ℃,然后作出三维
热释光谱图。
热释光技术在成矿方面的应用
河台金矿床石英热释光特征及其找矿意义
河台金矿床石英热释光特征及其找矿意义
样品全部采自地下坑道，为符合热释光测 量要求 样粒径约177 mm（200目） 化学纯化处理（氢氟酸）制得石英 热释光测量条件设定： 加热温度：室温至500℃，升温速率 8.3℃/s,每样作3次以上测定，样重23 mg。
微机系统由同步显示和数据处理两部分软件 完成
三维热释光探测原理简图
20世纪70年代从国外引进 热释光定年的几种方法
细颗粒测定年代 样品沉积到圆盘上测量 夹杂物（单矿物）测定年代 前剂量法测定年代 相减技术、锆石或长石技术、薄片技 术等。
热释光的测量系统组成
热释光测定装置构成 加热系统－－电热盘 光测量 记录及数据处理系统光电倍增管 热信号为记录仪的x轴，热释光对温度 的反应强度为Ｙ轴
光测量由探测、转换和记录三部分组成
光打到阴极，光子转换成电子（光电材料的 作用）
电子到达阳极，在阳极产生电子脉冲
阳极输出的信号通过脉冲放大器和甄别器把 选择出来的脉冲输入光子率表
金矿床含金石英次之,为104 数量级
花岗岩和金矿区中的无金石英脉最小,为 103
级。
含金石英的三维热释光图
三维热释光分析中,花岗岩中石英的发光波段为410nm、 500nm、630nm 左右; 而金矿含金石英的发光波段主要为400nm 和570nm 附 近
石英的天然热释光强度与金含量的 关系
(TL) – A radiometric dating technique
in which the amount of light energy released
when heating a sample
the amount of light energy is measured as an indicator of the time since it was last heated to a critical temperature
热释光信号
TL(热释光)信号 一般以〔辐射当量〕表示 测量方法: 用辐射同位素(如Sγ-90作为β源 ；Am241为α源) 放出定量辐射剂量辐照样品 然后计算能够引发同量的天然TL所需 辐射剂量，此剂量就是天然TL的〔辐 射当量〕。
热释光在地质上的应用 定年 年代=幅射当量/年剂量 成矿预测有效信息的提供 矿物含杂质有不同的热释光信号 热释光信号的差异用于成矿是否有利的预测
堆积物中的石英、长石等沉积前的搬运 中往往受到阳光的照射而使其原先积累 的能量被晒退，称为光晒置零
测得年龄是置零后的年龄
作业: 介绍X-衍射技术矿床地质或成矿预测方面的应 用
要求: X-衍射技术的基本原理 应用范围 可能取得成果 可行性分析 矿山实际
成本分析
执行方案
热释光的应用
热释光测年法范围 5000年到50000年 甚至50万年
采集样品
采样前用热释光剂量仪放在取样品的位 置上（几个月到一年）
测出一年的平均辐射剂量
获用闪烁计数器测定取样点的平均辐射 剂量（几分钟即可）
采样用不透光钢筒挤压取样，并密封 保证样品不受高温、各种光线的辐射
样品处理
E
h•2
加热Heating
热释光 Thermoluminescence
Thermoluminescence
Thermoluminescence from PSII in Plants
© Dr. Matthias Gilbert, Leipzig
D2
D1
QA
QB
30°C
B S2QB-
Pheo
TL
Temperature [°C]
Temperature (°C)
热释光 放射性核素α、β和γ衰变释出能量使样品矿物产生 自由电子
这些电子常被矿物的晶体缺陷（晶陷）俘获 矿物加热（ 1500℃ ），被俘获的电子吸收能量而
激活从晶陷中逃逸，如能量降低，多余能量以光的 形式释放，此光即为热释光
这种现象是一次性的，只会发生一次 除非重新再接受辐射作用，否则将不会有发光现象。 热释光强度和受辐时间的长短成正比
The age since the material was last heated can then be figured out by comparing the amount of trapped energy with a table
of energy accumulation rates.
光
•长石源于沉积
子 数
岩,7 号样品接
受888 Gyβ辐照 剂量;
温度
长石来源于岩浆 光 岩,5 号样品接 子 受888 Gyβ辐照 数
剂量
温度
波长nm 波长nm
长石来源于岩浆岩; 长石矿物的二维热释光生长曲线
光释光（OSL）
光释光技术原理与热释光近似，利用矿 物晶体的磷光现象
光释光通过外加光照激发样品中积累的 能量，使其退激发光
河台金矿床石英热释光特征及其找矿意义
峰宽系数 定义宽度与其峰强比值k为峰宽系数 TL曲线按k系数分为 尖峰型:k=0.003~0.009 窄峰型: 0.1<k<0.9 中峰型:0.9< k<1.4 宽峰型:k>1.4 无峰型。
河台金矿床石英热释光特征及其找矿意义
石英热释光与金矿的关系 TL曲线类型与岩、矿石之间的相关性: 尖峰型的7个样品金含量（wAu/10-6） 分别为：2.90--51.67,皆为矿石(边界品 位≥1mg/g) 尖峰型曲线的样品硫的含量较高，均 >1％，最高为00-46-1达10.57％，其含 金量亦相应较高
பைடு நூலகம்
中峰型TL曲线样品，金含量均>1 mg/g，最高为25.11 mg/g，样品个数 比尖峰型多近3倍
窄峰型样品，绝大部分为非矿样品， 只有约6％可能是矿样品
宽峰型曲线，大部分样品含金量<0.5 mg/g，全部是无矿样品
峰宽系数k，可作为本区糜棱岩带含矿性的 主要定量评价标志：
k=0.003~0.009的尖峰型或0.9<k<1.4的 中峰型TL曲线是矿的指示标志
P680
YZ
YD
S2 33 kD Heating
热释光谱
A
control
B
control
ozone 150 ppb 6h
ozone 150 ppb 6h
TL intensity [a.u.]
20 40 60 80 100 120 140 160
Temperature (°C)
20 40 60 80 100 120 140 160
什么是热释光What is Thermoluminescence?
h•1
What is Thermoluminescence?
© Dr. Matthias Gilbert, Leipzig
加热,Thermoluminescence is thermally stimulated delayed luminescence
k>1.4的宽峰型TL曲线是无矿的指示
河台金矿床石英热释光特征及其找矿意义
含金石英(TSD1) 和花岗岩中石英 (H52) 的热释光曲线
金矿中含金石英的热释光(ATL) 的高峰值 位于340 ℃
花岗岩中石英和金矿中不含金石英的热释 光高峰值位于210 ℃或300 ℃附近。
花岗岩中石英热释光强度(高峰值) 最大,大 于105 ,
石英具良好热释光特性，被广泛用于热释光 测量
热释光测量能被用于解决金矿找矿，在于矿 石与岩石的石英热释光存在差异
热释光定年实例
考古年代 Arch. Age : 3rd - early 1st millennium BC(公元前第三－第一千年早期）
热释光年代(TL Age) : 3000 - 5000 B.P(距 今3000-5000年).
在暗室红光中破碎并分选石英单矿物 样品磨至150 目左右 30%氟硅酸(20 mL/g)溶蚀6 d 溶蚀长石颗粒 每个样品制10 片,每片的样品量为4mg 左
右 在暗室中用90Srβ源对样品进行不同剂量
的辐照 辐照完后在暗室中放置4 个星期, 然后进行
释光测定
测定过程
加热速度2K/ s 测定的光波波长范围300 —1000nm , 每
隔20 ℃测定一条发光量对波长的曲线, 测定的温度范围90 —300 ℃,然后作出三维
热释光谱图。
热释光技术在成矿方面的应用
河台金矿床石英热释光特征及其找矿意义
河台金矿床石英热释光特征及其找矿意义
样品全部采自地下坑道，为符合热释光测 量要求 样粒径约177 mm（200目） 化学纯化处理（氢氟酸）制得石英 热释光测量条件设定： 加热温度：室温至500℃，升温速率 8.3℃/s,每样作3次以上测定，样重23 mg。