Fosfaten - Arsenaten - Vanadaten
Adamiet: Ojuela Mijn, Mapimí, Mun. de Mapimí, Durango, Mexico
Een weinig uranyl zorgt voor de groene fluorescentie.
Korte golf UV
Korte golf UV
Korte golf UV
Autunite: TL, near Autun, Saône-et-Loire, Burgundy, France.
De fluorescentie is intrinsiek. Veel uranyl-mineralen fluoresceren geel tot groen. Een vrij groot aantal doen dat enkel wanneer ze afgekoeld worden tot cryogene temperaturen. Autuniet is een van de felst fluorescerende mimeralen.
Lange golf UV
Wit licht en korte golf UV
Apatiet in Jumillaiet: Jumilla, Murcia, Spain
Jumillaiet is geen mineraal, het is een mengsel van calciet, analciem, leuciet en andere hydrothermaal gevormde mineralen in het vulkanisch gesteente van Jumilla. Dit mengsel fluoresceert wit tot zeer licht hemelsblauw.
Het apatiet fluoresceert een attractief oranje-roze door de aanwezigheid van talrijke elementen uit de lanthaniden-reeks (zeldzame aarden).
Apatiet: Medina, Jequitinhonha vallei, Minas Gerais, Brazilië
Fluorescentie door aanwezigheid van tweewaardig mangaan en zeldzame aarden die calcium vervangen.
Apatiet:Golconda mine, Golconda district, Coroaci, Doce valley, Minas Gerais, Brazil
Onder verschillende excitatiebronnen vertoont dit apatietkristal ook verschillende fluorescentiekleuren. Dit komt doordat verschillende activators slechts op specifieke UV golflengten reageren. Het kristal is tussen 2 en 3 mm groot.
Tyuyamuniet:Margaritas No. 1 Mine, Sierra Peña Blanca, Peña Blanca District, Mun. de Aldama, Chihuahua, Mexico
Een van de vele uraanmineralen met geelgroene fluorescentie. Zie spectra voor details.
Halogeen licht en 405 nm violette laser resp.
Wavelliet:
Kielce District, Świętokrzyskie Mts (Holy Cross Mts), Świętokrzyskie, Poland
Donkerbruin gebroken sferisch aggregaat op witte kwarts. De bruine kleur is allicht afkomstig van ingesloten teer en ander organisch materiaal. Datzelfde materiaal veroorzaakt de fluorescentie.
Halogeen licht en 405 nm violette laser resp.
Adamiet
Ambligoniet
Austiniet
Autunite
Autunite
Apatiet
Apatiet
Apatiet
Apatiet
Tyuyamuniet
Wavelliet
Pyromorfiet
Pyromorfiet Pb5(PO4)3Cl
Yangshuo miin, Yangshuo Co., Guilin, Guanxi Provincie, China
Dit mineraal reageert meestal beter op korte golf UV wanneer lood en elementen van de lanthaniden groep aanwezig zijn. We zien dan een brede piek van lood en/of cerium in het middengebied van het UV. De lanthaniden, of zeldzame aarden, vertonen dan duidelijk herkenbare scherpe pieken. Dit specimen reageert echter duidelijk beter onder lange golf UV. We zien een breedband emissie die zich centreert rond 560 nm. Er worden door twee auteurs verschillende verklaringen gegeven:
Gaft: vervanging van (PO4)3- door (VO4)3- . Vanadium wordt aangetroffen in de mijn onder de vorm van descloiziet, PbZn(VO4)(OH), hetgeen deze stelling ondersteunt.
Gorobets & Rogojine: naar analogie met de empirisch veronderstelde fluorescentie van éénwaardig zilver in bariet voeren deze auteurs Ag+ op als activator voor dit mineraal. Zilvermineralen komen echter niet voor op de inventaris van deze mijn. Anderzijds… waar lood en zink voorkomen is zilver nooit ver weg.
Swedenborgiet in calciet
Swedenborgiet, Långbån, Zweden
Swedenborgiet is zonder korte golf UV-bron nauwelijks te onderscheiden van het calciet waar het in voorkomt. Het vormt hexagonale kristalletjes die je enkel kan onderscheiden van de matrix omdat ze water-helder zijn. Om de fluorescentie te kunnen verklaren moeten we eerst naar de samenstelling van het mineraal kijken:
NaBe4Sb5+O7
Beryllium is veel te klein om vervangen te worden door een van de bekende activators. Natrium wordt soms wel eens vervangen door mangaan, maar mangaan kan enkel fluoresceren tussen rood en groen (in fluoriet waar het Ca kan vervangen). Blauw behoort niet tot de mogelijkheden. Volgens een artikel van MICHAEL GAFT, H. YEATES AND LEV NAGLI in de European Journal of Mineralogy: Laser-induced time-resolved luminescence of natural margarosanite Pb(Ca,Mn)2Si3O9, swedenborgite NaBe4SbO7 and walstromite BaCa2Si3O9, Is de aanwezigheid van driewaardig antimoon mogelijk verantwoordelijk voor de blauwe fluorescentie. Ze drukken zich echter zéér voorzichtig uit: “Het gedrag van de luminescentie is typisch voor s2 ionen zoals Sb3+. In swedenborgiet vinden we antimoon in vijfwaardige toestand die niet luminescent is. Als een minieme hoeveelheid Sb3+ mag verondersteld worden aanwezig te zijn, is dat het meest waarschijnlijk luminescentie centrum.” (Zie ook Michael Gaft, Renata Reisfeld, Gerard Panczer (2015) Modern Luminescence Spectroscopy of Minerals and Materials, Second Edition).
Een echte ‘if then else’ maar Sb3+ is een welbekende activator in synthetische fosfors. In calcium halofosfaten (apatieten) is het een zeer efficiënte activator met blauwe emissie. Ook in YPO4:Sb3+ is het een sterke activator. Het lijkt er dus op dat de massieve emissiepiek op 410 nm met grote waarschijnlijkheid verklaard is.
Er zit echter nog een piekje op 480 nm dat verklaring behoeft. Na enig speurwerk in mijn bibliotheek met spectra vond ik een aantal titaan houdende mineralen met gelijksoortige emissie. Het [TiO6]8- ion veroorzaakt de blauwe fluorescentie van, onder andere, benitoiet, diopsiet en dumortieriet. Er is ook voldoende ruimte in het swedenborgiet kristalrooster om toe te laten dat het Sb5+ ion door Ti4+ vervangen kan worden. Daartoe moet echter wel compensatie gevonden worden voor de ladingsverschillen tussen Sb5+ en Ti4+. Dit zou kunnen door wat Na+ te vervangen door Ca2+. Uit chemische analyse blijkt dat 0.68 % CaO aanwezig is. (Danielle M.C. Huminicki and Frank C. Hawthorne, Refinement or the crystal structure of Swedenborgite, February 2001 The Canadian Mineralogist 39(1):153-158). Uiteindelijk is maar een zeer kleine hoeveelheid Ti4+ nodig (100-1000 ppm) om fluorescentie te krijgen. Dit licht waarschijnlijk beneden de detectielimiet van de verrichte analyse. Het bijgevoegde spectrum toont Ti4+ emissie in talk en dumortieriet ter vergelijking. Let wel: dit is geen vaststaand feit maar een suggestie, ondersteund door de aanwezigheid van calcium in het onderzochte swedenborgiet. Overigens worden in de vindplaats niet minder dan een dozijn titaan-houdende mineralen aangetroffen.
We mogen echter niet vergeten dat Eu2+ ook een mogelijkheid is. Europium in tweewaardige toestand kan een hele reeks fluorescentiekleuren veroorzaken al naargelang de sterkte van het kristalveld in het betrokken mineraal. Om uit te zoeken of het nou titaan of europium is dat deze piek veroorzaakt heb je een spectrometer nodig die het halfleven meet, de “τ” tau. De luminescentie van Eu2+ vervalt in een tijdspanne van 600 - 800 nanoseconden, die van [TiO6]8- doet daar 10 µsec over. Jammer genoeg ligt zo’n ‘gated spectrometer’ ver buiten de financiële draagkracht van mineraalverzamelaars en hun clubs.
Voor de rest behoren alle andere emissies van het spectrum toe aan het omringende calciet. Dat laat lood, mangaan, samarium en europium zien. Het swedenborgiet kristalletje is nauwelijks een paar millimeter breed en glashelder. Het is dan ook logisch dat de fluorescentie van de calciet matrix mee “op de foto” staat.
