Spectra Sulfaten - Molybdaten -Wolframaten
Powelliet
Gemeten met: Ocean Optics Flame spectrometer, reflection/backscattering probe en een LED lichtbron van 305 nm.
Gekalibreerd met de Ocean Optics HL-2000-CAL.
Dit is, net als bij scheeliet, een intrinsieke fluorescentie. Deze fluorescentie ontstaat typisch in complexe anionen met een centraal metaal-ion, omgeven door zuurstofionen. De algemene term is 'ladingsoverdracht', waarbij elektronenovergang gebeurt tussen één van de zuurstofionen en het centrale metaalion. Voorbeelden van dergelijke anionen zijn: WO42-, MoO42-, VO43-, TiO68-, UO22+, enz... Het gaat onveranderlijk om zeer brede emissiebanden.
Powelliet - Cu (Cupropowelliet)
De fluorescentiekleur lijkt, net als de kleur onder gewoon licht, wat groener dan die van zuiver powelliet. Het verschil is nochthans miniem wanneer we naar de spectra kijken. Het is een gelijkaardig effect als bij zonlicht dat door een groen gekleurd glas schijnt. Er wordt een weinig rood licht van de powelliet-fluorescentie geabsorbeerd door het koper waardoor we deze fluorescentie als iets groener ervaren. De fluorescentie vindt echter voornamelijk plaats aan het oppervlak van de kristallen. Hierdoor is de weglengte van de licht-emissie doorheen de gekleurde kristallen én de absorptie van rood licht erg klein.
Gemeten met: Ocean Optics Flame spectrometer, reflection/backscattering probe en een LED lichtbron van 305 nm.
Gekalibreerd met de Ocean Optics HL-2000-CAL.
Creediet
We zien een sterke piek juist boven 300 nm. Gorobets en Gaft associëren deze piek met diewaardig gadolinium. Deze krachtige fluorescentie triggert op haar beurt twee ander activators die ook aanwezig blijken te zijn: Ce3+ en Eu2+. De fluorescentie van cerium zit in het violet en begint waarschijnlijk in de "uitlopers" van de gadolinium piek. Tweewaardig europium veroorzaakt een brede piek die loopt van 380 nm tot 450 nm. Die overlapt dus met de emissie van de humuszuren. Door de spectra van de twee creediet specimens te vergelijken wordt de belangrijke rol van de zeldzame aarden in deze blauwe fluorescentie duidelijk.
Caracoliet
Een zeer sterke emissiepiek van lood domineert dit spectrum van caracoliet onder korte golf UV. De violetblauwe fluorescentie die we met het blote oog zien is maar een paar procent van de zeer sterke fluorescentie die zich in het UV manifesteert. Een zwakkere emissie is zichtbaar in het groenblauwe deel van het spectrum. Vermoedelijk gaat het om wat organisch materiaal. Dat lood zelfs in glas een sterke fluorescentie kan veroorzaken ziet u op de foto hieronder.
Boheems kristallen "bonbonnière" onder halogeen en SW-UV licht.
Bariet op calciet, Devon
Zeer tot mijn verrassing is het spectrum van deze bariet uit Devon exact gelijk aan dat van de beroemde bariet die aangetroffen wordt in de rood fluorescerende calciet van de Sterling Hill mijn, Ogdenburg, New Jersey (zie onder).
Op het eerste zicht fluoresceert deze bariet in calciet wat gelig van kleur, in tegenstelling tot de bariet uit Devon die dat eerder wat groenig lijkt te doen. De verklaring hiervoor moet wellicht gezocht worden in de felle rode omgevingsfluorescentie waarin deze bariet zich bevindt. De spectrometer toont aan dat beide fluorescenties volledig identiek zijn! De oorzaak ligt in de aanwezigheid van organisch materiaal met geconjugeerde π-bindingen.
Bariet in calciet onder SW-UV
Sterling Hill Mine, Ogdenburg, NJ, USA
Deze bindingen worden geëxciteerd door UV en vertonen zowel fluorescentie (S1-S0 overgangen) als uitgestelde fluorescentie met een iets grotere golflengte (T-S0 overgangen). Dit verschijnsel vindt zijn oorsprong in een quantummechanisch verschijnsel dat 'spin-orbitaal koppeling' heet en op zijn beurt beheerst wordt door het Onzekerheidsprincipe van Werner Heisenberg.
Gemeten met: Ocean Optics Flame spectrometer, reflection/backscattering probe en een LED lichtbron van 305 nm.
Gekalibreerd met de Ocean Optics HL-2000-CAL.
Scheelite
Klik op de spectra om in te zoomen
De Yaogangxian mijn in het Yaogangxian W-Sn ore field, Yizhang Co., Chenzhou, Hunan, China, ligt in een contactaureool van een granitische intrusie in alternerende lagen van sedimentaire zandsteen (cambrium-devoon) en kalksteen (jura).
De ontstaansgeschiedenis en geologische setting van een mineraal als scheeliet zijn bepalend voor de inventaris aan zeldzame aarden die calcium erin kunnen vervangen. Scheeliet kan op een aantal manieren ontstaan: contact-metamorfose en skarns, hoge temperatuur hydrothermale aders en greisen, granitische pegmatieten, en hydrothermale aders van gemiddelde temperatuur. Het wordt ook gevonden in alluviale afzettingen maar is daar natuurlijk niet ontstaan.
Grote intrusies (batholieten) geven aanleiding tot hydrothermale vorming van mineralen. Het soort magma waaruit die intrusie bestaat is daarbij belangrijk. Intrusies van magma afkomstig uit korstvulkanisme bevat weinig zeldzame aarden. Als die er al inzitten zijn ze vaak afkomstig van het omringend gesteente in de contactaureool. Intrusies van mantelmagma bevatten wél veel zeldzame aarden.
De spectrale analyse van scheeliet kan veel zeggen over de manier waarop het ontstaan is. Meestal zien we onder korte golf UV een typische blauwe fluorescentie. De top van die blauwe emissiepiek (bij 450 nm - 500 nm) ligt precies op de juiste golflengten om de zeldzame aarden praseodymium en samarium te exciteren. Die gaan dus ook fluoresceren door het stelen van de energie uit de blauwe fluorescentie van de complexe ionen [WO4]2- . Die 'gestolen' energie wordt zichtbaar als een 'hap' uit de blauwe emissiepiek van het scheeliet onder korte golf.
Onder middengebied- en lange golf-UV is die blauwe piek afwezig en zien we enkel de belangrijke emissies van een hele resem zeldzame aarden.
