Специальные физические тесты

Существует ряд специальных тестов, проводимых при макроскопическом исследовании, каждый из которых применим лишь к некоторым минералам. Рассмотрим самые распространенные.

Люминесценция

Вообще это вспомогательный метод, который сам по себе не может служить для целей определения минерала, а является дополнительным к проведенным ранее наблюдениям. Некоторые минералы излучают свет при возбуждении различными видами энергии (за исключением накаливания). Люминесценция обычно наблюдается макроскопически, когда минерал облучается длинноволновым (около 365 нм) или коротковолновым (около 253 нм) ультрафиолетовым светом. Под действием этих двух видов излучения минерал может вести себя как одинаково, так и по-разному. Некоторые минералы излучают свет только в одном из этих диапазонов, а другие светятся различным светом в зависимости от длины волны падающего света. Рассмотрим наиболее типичные примеры флюоресценции.

1. Когда говорят о флюоресценции, первым делом вспоминают о флюорите. Само слово флюоресценция произошло от названия этого минерала. Для большинства флюоритов характерна фиолетовая флюоресценция. Она обычно вызывается небольшим замещением кальция редкоземельными элементами. Флюоресценция может возбуждаться и обычным солнечным светом, поэтому зеленые кристаллы флюорита часто имеют фиолетовый оттенок в отраженном свете. Точно так же благодаря флюоресценции красновато-коричневые машинные масла кажутся зелеными в отраженном свете. Любопытно, что добываемый в Дербишире полосчатый флюорит, который известен под названием «блу джон» и используется в течение нескольких столетий для изготовления ваз, шкатулок и декоративных изделий, совсем не флюоресцирует в ультрафиолетовых лучах.

2. Другим минералом, который обычно флюоресцирует, является кальцит. Его красная, розовая или желтая флюоресценция обусловлена главным образом присутствием марганца, но в некоторых случаях она вызвана присутствием органических примесей (порфиринов).

3. Большая часть шеелитов (CaWO₄, часто содержит примесь молибдена) флюоресцирует белым или голубовато-белым светом; но цвет их флюоресценции постепенно переходит в желтоватый по мере замещения ионов Mo⁶⁺ ионами W⁶⁺. Поэтому цвет флюоресценции может использоваться для полуколичественного определения степени замещения молибдена вольфрамом.

4. Хромсодержащие минералы: рубин, изумруд, хромсодержащий кианит и шпинель имеют красную флюоресценцию, особенно если смотреть на них через красное или оранжево-красное стекло.

5. Некоторые вторичные урановые минералы, а также урансодержащий опал проявляет зеленую, ярко-зеленую или желто-зеленую флюоресценцию. Этот быстрый и высокочувствительный метод используют для определения присутствия в минералах урана.

Однако флюоресценцию надо рассматривать как непредсказуемое и непостоянное явление, имея в виду следующее:

а) Для многих месторождений характерны определенные флюоресцирующие минералы. Например, обычно не флюоресцирующий скаполит из Онтарио имеет яркую оранжево-желтую флюоресценцию в ультрафиолетовых лучах. Причиной ее считается небольшое количество серы в составе скаполита. Также примером может служить виллемит (силикат цинка Zn₂(SiO₄)) с яркой зеленой флюоресценцией из месторождения Франклин-Фернес. Его зеленое свечение обусловлено следами марганца. Характерная флюоресценция какого-либо минерала из одного месторождения не обязательно будет наблюдаться у того же минерала из других месторождений.

б) В одном и том же месторождении типичный флюоресцирующий минерал может образовывать также не флюоресцирующие разности. Например, флюоресценция алмаза довольно типичное явление. Цвет ее может быть голубым или желтовато-зеленоватым. Кроме того, наряду с флюоресцирующими алмазами в одном месторождении встречаются и не флюоресцирующие.