四川雪宝顶白钨矿的矿物学及发光特征

本文通过对四川雪宝顶地区(瀑口梁、三道气、水晶镇、五铢堂)的白钨矿进行常规矿物学测试、LA-ICP-MS及光致发光光谱(PL光谱)测试,旨在获得其化学成分、矿物学与发光特征。通过高温固相法合成掺杂不同比例Sm、Eu、Dy元素的CaWO_(4)多晶,分析其光致发光光谱以探究Sm、Eu、Dy元素对其红色荧光的影响。结果显示,在中波紫外光(310 nm)照射下,四川雪宝顶地区白钨矿的荧光颜色有分区性,为红色和淡黄色;化学成分测试结果显示,样品含有Sr、Nb、Mn、Mo、稀土元素(REE)等微量元素,整体含有较高的REE总量(335.8-2243.0μg/g)和Sr元素(126.3~5188.2μg/g),在淡黄色荧光区域富集的Nb、Mn、Mo元素,说明白钨矿中Mn、Mo、Nb可提高作为激活剂的三价稀土离子(RE^(3+))的荧光发射强度。PL光谱测试表明,其红色荧光主要是Sm^(3+)、Eu^(3+)的贡献,其次还有Dy^(3+)、Tb^(3+)、Pr^(3+)的影响,淡黄色荧光主要是由Dy^(3+)导致,其次还有Sm^(3+)、Eu^(3+)的影响。本文通过分析合成白钨矿PL光谱得出,Dy^(3+)是Sm^(3+)、Eu^(3+)的敏化剂,Dy^(3+)对Sm^(3+)的荧光发射强度增强的更明显,尤其是Sm^(3+)的^(4)G_(5/2)→^(6)H_(7/2)跃迁(580~620 nm),在天然白钨矿中表现为Dy^(3+)阻碍了Sm^(3+)→Eu^(3+)的能量传递以及部分样品中Sm^(3+)最强发射峰从^(4)G_(5/2)→^(6)H_(9/2)跃迁(630~660 nm)变为^(4)G_(5/2)→^(6)H_(7/2)跃迁(580~620 nm)。