Файл: Юрк, Ю. Ю. Особенности минералогии фтора Украинского кристаллического щита.pdf

кривых термолюминесценции. Были изучены свойства термолю­ минесценции (ТЛ) флюоритов из различных месторождений н рудопроявлений Украины, а также термолюминесцентные свой­ ства некоторых образцов флюорита из месторождений Забай­ калья и Дальнего Востока.

На основании изучения спектров люминесценции и термо­ люминесценции синтетических флюоритов, выращенных в раз­ личных условиях и активированных редкоземельными элемен­ тами, в настоящее время разработана теория ТЛ кристаллов щелочноземельных галогенидов, которая может быть полностью использована при изучении термолюминесценции природных об­ разцов.

Процессы ТЛ во флюоритах связаны в основном с окислени­

виях редкие земли входят в состав минерала в трехвалентном состоянии в связи с тем, что последнее является для них наибо­ лее устойчивым. При этом в кристаллах флюорита возникают

ионами редких земель. Под действием жесткого излучения на­ блюдается восстановление части редкоземельных ионов до двух­ валентного состояния. Для синтетических флюоритов, активиро­ ванных европием, иттербием и самарием, этот процесс сопро­ вождается окрашиванием минерала в связи с тем, что ионы этих редких земель имеют характерные полосы поглощения в види­ мой части спектра. Наиболее легко процесс восстановления до двухвалентного состояния происходит для кубических центров редкоземельных ионов с нелокальной компенсацией положитель­ ного заряда в виде дополнительных ионов фтора, удаленных на расстояние более одной элементарной ячейки от редкоземельных ионов. Ппи процессе восстановления происходит передача элект­ рона от междоузельного иона фтора к редкоземельному иону. Образующийся ппи этом атом фтора неустойчив и с другим атомом фтора образует молекулярный комплекс F2 как стабиль­ ную дыру (Kiss. Staebler, 1965). Каждый восстановленный до двухвалентного состояния редкоземельный ион является неустой­

дает дыры (молекулярные комплексы фтора), которые при дости­ жении двухвалентных редкоземельных ионов захватывают у последних по одному электрону, что приводит к распаду молеку­ лярных комплексов фтора с образованием одного иона фтора в

158

качестве междоузельного зарядового компенсатора и одного атома фтора, который в дальнейшем способен к захвату элек­

валентного состояния редкоземельные ионы находятся в возбуж­ денном состоянии, что сопровождается их излучением, которое соответствует люминесценции трехвалентных редкоземельных ионов CMerz, Persb am, 1967; В. А. Архангельская, П. П. ФеоАилов, 1966, и др.). Как указывалось выше, процессы окисления и восстановления редкоземельных ионов в кристаллах флюорита наиболее легко происходят в кубических редкоземельных цен­ трах с нелокальной компенсацией положительного заряда. На­ блюдаемые спектры термолюминесценции трехвалентных редко­ земельных ионов при термолюминесценции обычно соответ­ ствуют спектрам люминесценции кубических центров, хотя при различных концентрациях активатора во флюорите одновремен­ но возникают центры с тетрагональной, тригональной и другими видами симметрии, и процесс окисления редкоземельных ионов до трехвалентного состояния сопровождается их люминесценци­ ей, что затрудняет изучение спектров термолюминесценции син­ тетических флюоритов. Изучение спектров термолюминесценции синтетических флюопитов произведено для различных активато­

Были изучены особенности термолюминесценции флюоритов из различных проявлений Украинского кристаллического щита-,

лой скорости нагрева позволяет получить дифференцированный характер кривых термолюминесценции (Ч. Б. Лушик, 1955), что особенно важно при изучении природных образцов со сложным характером термовысвечивания. Интенсивность свечения Фикси­

Кривые термолюминесценции различных образцов флюорита отличаются интенсивностью свечения, количеством и положени­ ем максимумов термовысвечивания. Вместе с тем устанавли-

159

вается большое сходство интегральных кривых термолюминес­ ценции флюоритов из одного месторождения или группы прояв­ лений. Некоторые особенности термолюминесценции носят об­

Наиболее высокую интенсивность термолюминесценции, со­ ставляющую 5000—5500 условных единиц, имеют флюориты, связанные с протерозойским сиенитовым комплексом Восточ­ ного Приазовья. Наиболее часто пики на кривых термолюминес­ ценции этих флюоритов наблюдаются при температурах 215, 265, 290, 308—315 и 450° С. Максимальная интенсивность ха­ рактерна для пиков 308—315° С (рис. 20)*.

Рис. 20/ Типыкривых термолюминесценции флюоритов из месторождений и проявлений Украинского кристаллического щита: а — флюориты из проявле­ ний, связанных с сиенитовыми массивами Восточного Приазовья; б — флюори­ ты Сущано-Пержанской зоны; в —флюориты из проявлений Каменномогиль­ ского и Екатериновского гранитных массивов; г — флюориты Покрово-Кире­ евского месторождения и проявлений зоны сочленения Приазовья с Донбас­ сом; д — флюориты из проявлений Подольской тектонической зоны; е — флюориты из проявлений Украины, подверженные рентгеновскому облучению.

160