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1、专业技术资料分享《海相碳酸盐阴极发光性的控制因素》读书报告学生：**学号：2008020**指导老师：黄思静1．阴极发光原理阴极发光法是通过电子轰击真空样品室中未盖片的薄片或岩块来实现的，这种轰击产生了包括可见光在内的电磁波辐射，从而揭示出被轰击样品的特征。碳酸盐岩类的阴极发光性是由于微量元素的存在引起的，通常表现为黄-红色(波长540—675nm)。已知Mn是方解石和白云石中最为有效的发光激活剂，而Fe则是发光的猝灭剂。2．碳酸盐矿物发光特征碳酸盐造岩矿物主要有四种，即方解石CaCO3、白云石。Ca
2、Mg(CO3)2、菱镁矿MgCO3、菱铁矿FeCO3，它们均属三方晶系，具有两组完善的菱面体解理，薄片中无色透明，具有较高的正突起，呈高级白干涉色。而在阴极发光当中具有明显不同的发光特征。方解石常见的阴极发光颜色为橙色、橙黄色、橙红色，少数阴极发光为兰黑色、白一淡黄色、及白一淡绿色。低镁方解石为鲜橙色，高镁方解石暗红色，合成方解石为粉红色。取自含海百合茎、苔鲜虫类、介形虫生物碎屑灰岩中的方解石为黄橙色。白云石多为淡红褐一暗红褐色，紫色及玫瑰红色也比较常见，在大理岩中的白云石往往呈白一淡黄色、淡红色以及
3、淡紫色;在白云岩化鲡状灰岩中的白云石，边缘为暗红褐色，中心为浅红褐色。WORD文档下载可编辑专业技术资料分享菱镁矿MgCO3阴极发光为红色、玫瑰红色，也有的为兰色和亮兰色。菱铁矿MgCO3，阴极发光为橙色。3．微量元素的控制作用碳酸盐岩阴极发光特征主要通过两项指标衡量：发光强度和发光颜色。发光强度是指在电流、电压、放大倍数相同情况下,矿物发光的明暗强度。根据前人的研究来看，影响碳酸盐矿物阴极发光特征的主要因素为激活剂和岩石产状。Mn2+、Fe2+、Pb2+、S2+是影响碳酸盐阴极发光特征的主要离子。但
4、主要受Mn2+和Fe2+含量,以及Mn2+/Fe2+值的综合控制。Mn2+含量对发光的影响Mn2+为碳酸盐矿物阴极发光的激活剂。关于碳酸盐矿物发光所需Mn2+含量的下限,前人进行了研究。Mayers(1974)提出Mn2+的含量应大于1%,才能发光。单从Mn2+含量上考虑,Mn2+含量越高,发光越强。Fe2+含量对发光的影响Fe2+为碳酸盐矿物阴极发光的猝灭剂,若碳酸盐矿物中存在Fe2+,就会使发光减弱甚至不发光。关于发光碳酸盐矿物中Fe2+含量的下限,前人的研究结果也有较大差异。Peirson(19
5、81)研究了白云石中Fe2+的含量对发光的影响,指出:Fe2+<1%,对碳酸盐矿物发光无影响;1%1.5%,碳酸盐矿物不发光。单从Fe2+含量上考虑,Fe2+含量越高,发光越弱。FeZ+含量大于6%时不发光，白云石和含铁白云石中，只要F挤+含量小于6%，矿物均可发光。Mn2+/Fe2+对发光的影响碳酸盐矿物中Mn2+/Fe2+对发光的颜色和强度也有相当重要的影响,某种程度上比Mn2+和Fe2+含量影响还大。Fairchild(1983)认为Mn2+/Fe
6、2+<0.WORD文档下载可编辑专业技术资料分享5,方解石不发光;Mn2+/Fe2+>1,方解石发光较强[1]。宋志敏等(1993)认为Mn2+/Fe2+<0.1,不发光;0.12,发光很亮。单从Mn2+/Fe2+上考虑,Mn2+/Fe2+越高,发光越强。用铁、锰含量差值或铁锰比值均可表示，在FeCO3与MnCO3的差值(％)小于0，或者比值小于1的情况下，碳酸盐矿物全都具有阴极发光性，即使是FeCO
7、3含量远超过4x10-2mol也会发光。总的来说，Mn2+和Fe2+含量,以及Mn2+/Fe2+值对发光强度均有影响。充填方解石裂缝中的碳酸盐矿物要发光,Mn2+含量要大于0.01%,Fe2+含量至少在0.8%以下,Mn2+/Fe2+大于0.05。这3个因素共同控制了其阴极发光的亮度和颜色,只有三者达到合适的比例发光最亮,颜色最鲜艳,但总体上Mn2+/Fe2+的控制作用更强一些。4．Mn2+、Fe2+含量成岩控制矿物的阴极发光受到其微量元素含量富集情况控制，尤其是Mn2+、Fe2+，而在碳酸盐成岩过程
8、中Mn2+、Fe2+往往受其成岩诸多因素的影响而表现出含量的变化。这些因素包括如下方面。1.生物壳成岩蚀变原始沉积的海相生物与海相酸盐都应贫铁锰，不具阴极发光。一般认为，经历成岩蚀变以后，铁锰含量变化会导致碳酸盐矿物具有阴极发光。2.成岩阶段中流体组分成岩阶段中流体所含微量元素的差异，不同时期沉淀的碳酸盐必然会有所记载，这些差异将会反映在其阴极发光强度特征上。3.碳酸盐的结晶速度碳酸盐的结晶速度也会影响其铁、锰含量，生长速度不同，铁锰进入碳酸盐的量必然会
