ویژگی‌های اُپتیکی و شیمی کانی فلوئوریت‌های رنگین از معادن استان مازندران و علل رنگ‌بندی آنها

فلوئوریت های رنگین و بی رنگ از معادن استان مازندران به منظور دستیابی به علل رنگ بندی آنها به روش های طیف سنجی، پرتودهی گاما، گرما دهی و تجزیه شیمیایی بررسی شدند. همه فلوئوریت ها در ناحیه فرابنفش جذب نشان دادند اما در بخش مرئی، فلوئوریت بنفش پررنگ در 560 نانومتر و فلوئوریت قهوه ای پررنگ حدود 433 نانومتر دارای نوار جذبی پهن بودند و انواع بی رنگ و سفید نوار جذبی نداشتند. پرتودهی فلوئوریت بی رنگ اولیه با پرتوی گاما افزون بر رنگین نمودن آنها، موجب ایجاد نوار جذبی در طیف مرئی شد. گرما دهی فلوئوریت های بنفش پررنگ موجب کاهش رنگ به صورتی کم رنگ و فلوئوریت بنفش کم رنگ به بی رنگ گردید. از نظر شیمیایی، فلوئوریت قهوه‌ای پررنگ و بنفش پررنگ از بیشترین مقدار (1) مجموع غلظت عناصر خاکی نادر (حدود ppm20rees= sigma;)، y (ppm9 برای فلوئوریت قهوه‌ای و ppm 3.5 برای فلوئوریت بنفش) و (2) مجموع غلظت عناصر رادیواکتیو u و th (ppm 2.8 برای فلوئوریت قهوه‌ای و ppm 7.9 برای فلوئوریت بنفش) برخوردار بودند. برپایه این پژوهش، ناراستی های شبکه ای در ساختار فلوئوریت ناشی از واپاشی پرتوزاد اورانیوم و توریوم که مراکز رنگ را در شبکه بلوری فلوئوریت سبب می شوند به عنوان مهمترین عامل ایجاد رنگ در فلوئوریت های مورد بررسی معرفی شدند که با آزمایش های پرتودهی گاما و گرمادهی تایید شد.

Optical characteristics and mineral chemistry of colored fluorites from the mines of Mazandaran Province, and causes of their coloration

In order to understand the cause of coloration of fluorites, following experiments (UVspectroscopy, irradiation by gamma ray and thermal bleaching) carried out on the colored and colorless fluorites from the mines of Mazandaran Province. All colored and colorless fluorites have absorption band in UV part of electromagnetic waves but deepviolet and brown fluorites have an absorption band in visible range, whereas colorless and white varieties have not shown any absorption bands. Irradiation of colorless fluorites by gammaray caused a new absorption bands in UVvisible range. Thermal bleaching of the deepviolet fluorite reduced its color to palepink color and also paleviolet colored fluorite changes to colorless ones. Chemically, deepbrown and deepviolet fluorites show (1) the maximum total concentration of rare earth elements ( Sigma;REEs= 20 ppm), Y (9 ppm and 3.5 ppm for deepbrown and deepviolet fluorites, respectively) and (2) total concentration of radioactive elements (U+Th= 2.8 ppm and 7.9 ppm for deepbrown and deepviolet fluorites, respectively). Based on this study, lattice defects in crystal structure of fluorites due to U and Th decay were caused the color centers (Fcenters) as most important cause of fluorite coloration. This was confirmed by gammaray irradiation and color bleaching experiments.