Докторгеолого-минералогических наук,профессор Б. ГОРОБЕЦ.

Если взятьультрафиолетовую лампу, напримертакую, как у кассиров в банках, ирассматривать в ее невидимых лучахобразцы различных минералов игорных пород, можно узнать многолюбопытного. Некоторые минералы"откликаются" свечениемкрасного или синего, зеленого,желтого цвета - это люминесценция.Свечение, которое, после того каклампа выключена, мгновеннопрекращается, называютфлюоресценцией. А если идетмедленное затухание - секунды,минуты или даже часы, то это -фосфоресценция.

Способностью кфлюоресценции обладают оченьмногие органические вещества изклассов циклических соединений(бензоловые смолы, ароматическиевещества и другие) и сравнительнонебольшая часть неорганическихвеществ. Так, например, в лучахультрафиолетовой лампыфлюоресцируют органическиекрасители в защитных метках,надписях, волосках на денежныхкупюрах. Голубое свечение даютбумага и белые ткани, содержащиеотбеливатели. Красное - хлорофилл влистьях растений. Горные породычасто содержат рассеянныеорганические примеси, дающиеголубовато-белесый фон. Такиефлюоресцентные "метки"помогают в поиске нефти и битумов.

Геологов особенноинтересует способность кфлюоресценции самих минералов. Онаобусловлена тем, что в ихкристаллической решеткеприсутствуют химическиеэлементы-люминогены. Обычно имибывают некоторые из металлов,имеющих недостроенные электронныеоболочки. Это, прежде всего, металлыиз группы железа - хром, марганец,трехвалентное железо, группалантаноидов (редкоземельныеэлементы), а также молибден,вольфрам, уран.

В рубине и шпинелисодержатся ионы трехвалентногохрома. Они дают красное свечение.Ионы трехвалентного железа вполевых шпатах тоже светятсякрасным. Ионы двухвалентногомарганца даютжелто-оранжево-красное свечение вапатите, кальците, во многих другихминералах, в которые марганец вошелна место кальция или магния (фото 1).Примеси лантаноидов светятсяглавным образом в кальциевыхминералах: например, церий -фиолетовым цветом в апатите;европий двухвалентный -фиолетово-синим во флюорите;европий трехвалентный - красным вшеелите из кварцевых жил. А ещекрасное свечение трехвалентногоевропия мы видим каждый день наэкранах своих цветных телевизоров.Синее и зеленое свечение экрановсвязано с сульфидом цинка (аналогсфалерита) и различными примесями внем - алюминия, серебра, меди, кадмияи другими. Из красного, синего изеленого цветов формируются любыеоттенки цветного изображения.

В геологииизвестно несколько ярких историй,связанных с проявлениямилюминесценции. Само это явлениевпервые было описано итальянскималхимиком Кашиароллой в 1602 году. Онпытался получить золото изтяжелого шпата - барита и обратилвнимание на то, что послепрокаливания барит приобретаетудивительную способность"запасать" солнечные лучи, азатем "возвращать" их в видесвечения - фосфоресценции - втечение нескольких часов. В 1935 годусоветский геолог Н. А. Смольяниноввпервые с помощью люминесцентнойлампы открыл рудное месторождение.Он просматривал образцы каменногоматериала, привезенного изТаджикистана, из местечкаЧорух-Дайрон, и заметил в этихкусках скопления шеелита, которыйпростым глазом обнаружитьчрезвычайно трудно (фото 2).

Другой случай. Довторой мировой войны в США не былиизвестны свои месторождениявольфрама, и его привозили из Китая.Когда началась война и торговыесвязи нарушились, страна сталаиспытывать острейший дефицит этогометалла, применяемого дляпроизводства брони. Тогда былорешено наладить выпуск полевыхламп-люминоскопов и дать широкуюрекламу: "Ищите вольфрам".Тысячи людей бросились на поискишеелита в выработанных штольнях икарьерах цветных металлов.(Вольфрам получают извольфрамитовых или шеелитовых руд.)И очень скоро в одном изотработанных месторождений сурьмыбыло открыто крупнейшееместорождение шеелита - ИеллоуПайн.

Зеленое свечениеминералов урана уже более 50 летиспользуется как поисковый признакэтого стратегического сырья (фото3). Мельчайшие зерна и пылинкиурановых соединений хорошо видны втемноте под ультрафиолетовымилучами.

Флюоресценцияурана надежно служит еще и припроверках уровня загрязненийтерриторий, транспортных путей,помещений предприятий, ведущихпереработку руд урана.

Желтое свечениециркона, почти всегда присущееэтому минералу (фото 4), позволяетсразу увидеть его зерна в пескахили пробах измельченной породы. Таксветится, например, циркон пляжейАвстралии, где его добывают вбольших количествах.

Фиолетово-синеесвечение флюорита (фото 6)характерно для многих жил спромышленными содержаниямикрупнокристаллическогоплавикового шпата. Это свечениеиспользуется как сигнал приавтоматическом отборе кусковфлюорита из руд.

Люминесцентныеэлектронные сепараторы используютпри извлечении алмазов издробленой руды. Мощные импульсырентгеновского излучениявозбуждают в алмазах синеесвечение. Этот специфическийотклик драгоценного минералаулавливают фотоэлектронныесистемы, и тогда механическиеустройства отбирают только текуски руды, в которых есть алмаз.Такая технология, разработанная вРоссии, теперь применяется во всехалмазодобывающих странах.

Свечение кальцитаиспользуют при поискегеохимических аномалий -гидротермальных жил и тел, вкоторых могут накапливаться редкиеи благородные металлы, минералы,кристаллы самоцветов - шпинель,рубин, берилл, аквамарин, изумруд,турмалин.

Апатит сфиолетово-синей флюоресценциейсчитается важнейшим поисковымпризнаком алмазоносныхкимберлитовых трубок иредкометалльных пород. Зернатакого апатита бывают рассеянывокруг месторождений на расстояниидо двух километров.

Многие изтрудноразличимых минералов можнобыстро обнаружить и распознать поих свечению в ультрафиолетовыхлучах.



Оранжево-красное свечениепримеси двухвалентного марганца вкальците. Так он светится в ореолахрудных жил.



По голубому свечению шеелита,который неразличим невооруженнымглазом, открыты крупнейшие в мирешеелитовые месторожде ниявольфрама.



Зеленое свечение урана вультрафиолетовых лучах - один изважнейших поисковых признаковурановых руд.



По ярко-желтому свечениюкристаллы и зерна цирконаопределяются в рудах и россыпях.



Кусок цинковой руды изместорождения полиметалловФранклин (США). Примесь ионовмарганца дает различный цветсвечения: желтый - в волластоните,пурпурный - в кальците.Органические примеси светятсяголубым в рудном минералегардистоните.



Ярко-синее свечение примесидвухвалентно го европия вофлюорите, добытом изредкометалльных жил.