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英国威尔溪谷萤石的致色及发光机理研究

2021-07-05叶小蒙白峰

中国宝玉石 2021年3期

叶小蒙,白峰

中国地质大学(北京)珠宝学院,北京 100083

前言

萤石又称氟石,主要成分为CaF2,Ca可被Ce、Y、Th、U、Sr等类质同象置换;呈立方体、八面体、菱形十二面体及其聚形,集合体可呈晶簇状、葡萄状或致密块状[1];常见绿色、蓝色、紫色、粉红色或无色等,是自然界中颜色品种最多的矿物[2]。

前人对我国多个产地的萤石已有研究[3-8],萤石的致色原因可概括为:色心致色、稀土杂质元素致色、胶体钙致色、有机致色[2-9],而萤石的发光机理与稀土元素密切相关[10,11]。①色心致色:当矿物晶体因点电荷不平衡形成缺陷时,在缺陷部位发生的电子跃迁能选择性吸收色光而成色,这种晶格缺陷称为色心。萤石的典型色心为晶格中F-空位而产生的F心,一些紫色萤石即为F心致色[1,9];②稀土杂质元素致色:萤石体内存在大量以类质同象替代的稀土元素,由于受到外来物质和射线激发而发生电子跃迁、电荷转移等致色,如遂昌、丽水绿色萤石因Ce3+的1A1→1E电子跃迁产生了712nm吸收带[5];③胶体钙致色:长时间经放射性辐照的萤石F-会剥离出电子,这些电子被Ca2+捕获即形成胶体钙,停留在晶体缺陷中的胶体钙粒子会产生560~580nm的典型特征吸收带,如我国白云鄂博的紫(蓝)色萤石[6];④有机致色:常表现为细小有机质以包裹体的形式存在于萤石晶体中,进而造成萤石颜色变深,如我国湘西花垣铅锌矿床中因沥青质致色的黑色萤石[8]。

近几年,产于英国威尔溪谷的浅绿色萤石因拥有显著的荧光特性和较好的结晶习性而受到矿物收藏者的广泛喜爱,但尚缺少系统性的致色及发光特性研究。……

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