矿物的发光性是指在外来能量激发下发出可见光的性质。矿物的发光现象是由于组成矿物的原子或离子受激发因素作用时,激发其外层电子发生跃迁引起,即当电子从较高能级跳回较低能级的空位时,将释放出多余能量,并以相应波长的光发射出来,即我们所见的矿物的某种颜色的光。能激发矿物发光的因素多种多样,如加热,摩擦,阴极射线,紫外线和X射线等,都可能使一些矿物发出一定颜色的可见光。当激发因素作用于矿物时,矿物发光,当激发作用停止,发光迅速消失,这种发光称为萤光。如激发作用停止后,矿物在较长时间内仍然能继续发光的这种发光现象称为磷光。
矿物发光性及影响矿物发光的相关因素:
(1)矿物的发光性与其中的化学元素相关。大多数纯净的化学盐类矿物不具发光性。发光元素与主矿物之间的关系可分三类:
1)发光元素是构成矿物的主要元素。如发萤光的含铀矿物中的(UO2)2+,含钨矿物的(WO4)2-。
2)发光元素不是矿物的主要成分,而是在矿物晶格内以类质同象存在的“活化剂”。它们在矿物中含量极少,但对矿物性质有一定影响。它们在矿物中不是经常出现,对矿物发光颜色和强度的影响变化很大。
3)实际上,矿物的发光性几乎总是和矿物晶格中存在微量杂质元素有关。这些杂质元素被称为活化剂或激素。发光元素作为杂质存在在矿物中,与矿物的性质无关,如纯净方解石不发光,含Mn时发光。萤石发光性均由含微迹REE而发光,并随含不同REE元素而变化。有些矿物中因含Eu而呈现淡蓝色,有些因含Sm而呈现褐红色。硅酸盐矿物含1%过渡金属,特别是Mn离子,含Cu和Ag达0.01%,即可激发矿物发光。另一方面,波长250nm和2360nm的紫外线辐射,分别能被硅酸盐和硫化物强烈吸收并使矿物发光。
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