1. Помаранчево-червоне свічення домішки двовалентного марганцю в кальциті. Так він світиться в ореолах рудних жив.
2. По блакитному світіння шеелита, який невиразний неозброєним оком, відкриті найбільші в світі шєєлітовиє родовища вольфраму.
3. Зелене свічення урану в ультрафіолетових променях - один з найважливіших пошукових ознак уранових руд.
4. За яскраво-жовтому світіння кристали і зерна циркону визначаються в рудах і розсипах.
5. Шматок цинкової руди з родовища поліметалів Франклін (США). Домішка іонів марганцю дає різний колір світіння: жовтий - в Волластона, пурпурний - в кальциті. Органічні домішки світяться блакитним в рудному мінералі гардістоніте.
6. Яскраво-синє світіння домішки двовалентних го европия у флюорите, здобутий з редкометалльних жив.
<
>
Якщо взяти ультрафіолетову лампу, наприклад таку, як у касирів в банках, і розглядати в її невидимих променях зразки різних мінералів і гірських порід, можна дізнатися багато цікавого. Деякі мінерали "відгукуються" світінням червоного або синього, зеленого, жовтого кольору - це люмінесценція. Світіння, яке, після того як лампа вимкнена, миттєво припиняється, називають флюоресценцией. А якщо йде повільне згасання - секунди, хвилини або навіть години, то це - фосфоресценція.
Здатністю до флюоресценції мають дуже багато органічних речовин з класів циклічних з'єднань (бензольними смоли, ароматичні речовини та інші) і порівняно невелика частина неорганічних речовин. Так, наприклад, в променях ультрафіолетової лампи флюоресцируют органічні барвники в захисних мітках, написах, волосках на грошових купюрах. Блакитне світіння дають папір і білі тканини, що містять відбілювачі. Червоне - хлорофіл в листі рослин. Гірські породи часто містять розсіяні органічні домішки, що дають блакитно-білястий фон. Такі флюоресцентні "мітки" допомагають в пошуку нафти і бітумів.
Геологів особливо цікавить здатність до флюоресценції самих мінералів. Вона обумовлена тим, що в їх кристалічній решітці присутні хімічні елементи-люміногени. Зазвичай ними бувають деякі з металів, що мають недобудовані електронні оболонки. Це, перш за все, метали з групи заліза - хром, марганець, тривалентне залізо, група лантаноїдів (рідкоземельні елементи), а також молібден, вольфрам, уран.
У рубін і шпінель містяться іони тривалентного хрому. Вони дають червоне свічення. Іони тривалентного заліза в польового шпату теж світяться червоним. Іони двовалентного марганцю дають жовто-оранжево-червоне свічення в апатит, кальциті, у багатьох інших мінералах, в які марганець увійшов на місце кальцію або магнію (фото 1). Домішки лантаноїдів світяться головним чином в кальцієвих мінералах: наприклад, церій - фіолетовим кольором в апатит; европий двовалентний - фіолетово-синім у флюорите; европий тривалентний - червоним в шеєліт з кварцових жив. А ще червоне свічення тривалентного европия ми бачимо кожен день на екранах своїх кольорових телевізорів. Синє і зелене свічення екранів пов'язано з сульфідом цинку (аналог сфалериту) і різними домішками в ньому - алюмінію, срібла, міді, кадмію та іншими. З червоного, синього і зеленого кольорів формуються будь-які відтінки кольорового зображення.
В геології відомо кілька яскравих історій, пов'язаних з проявами люмінесценції. Саме це явище вперше було описано італійським алхіміком Кашіароллой в 1602 році. Він намагався отримати золото з важкого шпату - бариту і звернув увагу на те, що після прожарювання барит набуває дивовижну здатність "запасати" сонячні промені, а потім "повертати" їх у вигляді світіння - фосфоресценції - протягом декількох годин. У 1935 році радянський геолог Н. А. Смольянінов вперше за допомогою люмінесцентної лампи відкрив рудне родовище. Він переглядав зразки кам'яного матеріалу, привезеного з Таджикистану, з містечка Чорух-Дайрон, і помітив у цих шматках скупчення шеелита, який простим оком виявити надзвичайно важко (фото 2).
Інший випадок. До другої світової війни в США не були відомі свої родовища вольфраму, і його привозили з Китаю. Коли почалася війна і торговельні зв'язки порушилися, країна стала відчувати гострий дефіцит цього металу, що застосовується для виробництва броні. Тоді було вирішено налагодити випуск польових ламп-люміноскопи і дати широку рекламу: "Шукайте вольфрам". Тисячі людей кинулися на пошуки шеелита в вироблених штольнях і кар'єрах кольорових металів. (Вольфрам отримують з вольфрамітових або шеелитових руд.) І дуже скоро в одному з відпрацьованих родовищ сурми було відкрито найбільше родовище шеелита - Іеллоу Пайн.
Зелене свічення мінералів урану вже більше 50 років використовується як пошуковий ознака цієї стратегічної сировини (фото 3). Найдрібніші зерна і пилинки уранових сполук добре видно в темряві під ультрафіолетовими променями.
Флюоресценція урану надійно служить ще і при перевірках рівня забруднень територій, транспортних шляхів, приміщень підприємств, провідних переробку руд урану.
Жовте світло циркону, майже завжди властиве цьому мінералу (фото 4), дозволяє відразу побачити його зерна в пісках або пробах подрібненої породи. Так світиться, наприклад, циркон пляжів Австралії, де його добувають у великих кількостях.
Фіолетово-синє світіння флюориту (фото 6) характерно для багатьох жив з промисловими змістами крупнокристалічного плавиковогошпату. Це світіння використовується як сигнал при автоматичному відборі шматків флюориту з руд.
Люмінесцентні електронні сепаратори використовують при добуванні алмазів з роздробленої руди. Потужні імпульси рентгенівського випромінювання збуджують в алмазах синє світіння. Цей специфічний відгук дорогоцінного мінералу вловлюють фотоелектронні системи, і тоді механічні пристрої відбирають тільки ті шматки руди, в яких є алмаз. Така технологія, розроблена в Росії, тепер застосовується в усіх алмазодобивающих країнах.
Світіння кальциту використовують при пошуку геохімічних аномалій - гідротермальних жил і тіл, в яких можуть накопичуватися рідкісні і благородні метали, мінерали, кристали самоцвітів - шпінель, рубін, берил, аквамарин, смарагд, турмалін.
Апатит з фіолетово-синьої флюоресценцией вважається найважливішим пошуковою ознакою алмазоносних кімберлітових трубок і редкометалльних порід. Зерна такого апатиту бувають розсіяні навколо родовищ на відстані до двох кілометрів.