Analiza porównawcza faz fosforanowych zawartych w meteorycie Baszkówka
z fosforanami ziemskimi w œwietle badañ katodoluminescencyjnych
Ewa Starnawska*
W trakcie badañ mineralogicznych chondrytu zwyczaj-nego jakim jest meteoryt Baszkówka stwierdzono
obec-noœæ dwóch minera³ów fosforanowych w postaci
chloro-apatytu i whitlockitu. Minera³y te wystêpuj¹ w paragenezie z chromitem i gromadz¹ siê w obrêbie prze-krystalizowanego matriksu spajaj¹cego chondry. Zaledwie w jednym tylko miejscu natrafiono na chondrê zbudowan¹ z obu tych minera³ów, co jest znacz¹c¹ rzadkoœci¹. Wymia-ry obu fosforanów s¹ tak niewielkie (10–150:), ¿e ich identyfikacja optyczna jest bardzo utrudniona, st¹d ideal-nym narzêdziem umo¿liwiaj¹cym ich wykrywanie jest skaningowa mikroskopia elektronowa, po³¹czona z analiz¹ w mikroobszarze i spektrometri¹ katodoluminescencyjn¹.
Emisja œwiat³a, pod wp³ywem bombardowania wi¹zk¹ elektronow¹, zwana katodolumninescencj¹, jest w przy-padku fosforanów stosunkowo intensywna. W obu mine-ra³ach wynika przede wszystkim z inkorporacji jonami pierwiastków ziem rzadkich, a tak¿e manganu, które to jony w strukturze whitlockitu podstawiaj¹ wapñ i magnez, a w chloro-apatycie jedynie wapñ. Analiza porównawcza spektrów uzyskanych z obu minera³ów wykaza³a pewne zbie¿noœci podstawieñ, wynikaj¹ce z selektywnego doboru jonów La2+ , Ce3+ , Dy3+ , Sm3+ , Mn2+ oraz Fe3+ co mo¿e byæ przyczynkiem do badañ genetycznych i porównawczych pomiêdzy poszczególnymi meteorytami.
Apatyty charakteryzuj¹ siê typomorficznymi
w³aœciwoœciami luminescencyjnymi
st¹d te¿ wynika skierowanie œwiat³a na badanie tych w³aœciwoœci w materiale kosmicznym i porównywanie ich z
materia³em ziemskim. Whitlockit
obecny w chondrytach, a niezwykle rzadki w ska³ach ziemskich, z racji powinowactwa chemicznego z apaty-tem budzi tak¿e uzasadnione
zaintere-sowanie. Porównanie spektrów
katodoluminescencyjnych obu
mine-ra³ów (ryc. 1, 2), obecnych w tym
samym meteorycie, wskazuje na znacz-ne analogie podstawieñ. Jednoczesznacz-ne porównanie wyników z luminescencj¹ apatytów ziemskich doprowadzi³o do stwierdzenia, ¿e pasma luminescencji apatytu z Baszkówki odpowiadaj¹ cechom, jakie maj¹ apatyty pochodz¹ce ze ska³ wysokoalkoalicznych o niskim lub œrednim potencjale redukcyjnym, gdzie dominuje inkorporacja pierwiast-ków grupy Ce nad Y. Z drugiej jednak
strony obserwacja pasm
odpowia-daj¹cych barwie
pomarañczoworó¿-owej jest charakterystyczna dla
warunków sprzyjaj¹cych inkorporacji Dy3+i Mn2+, które to podstawienia s¹ typowe dla apatytów ze ska³ granitoido-wych, charakteryzuj¹cych siê wy¿sz¹ kwasowoœci¹ i œrednim potencja³em redox (Gorobets & Rogojine, 2002).
Literatura
GOROBETS B. & ROGOJINE A. 2002 — Luminescent Spectra of Minerals. Reference Book Moscow.
344
Przegl¹d Geologiczny, vol. 53, nr 4, 2005
Jon aktywuj¹cy luminescencjê w whitlockicie Baszkówka Nd3+ ? Tb3+ Ce ?La 3+ 2+ Pr Eu 3+ 3+ Gd3+ Dy Mn 3+ 2+ Yb Er 3+ 3+ Gd3+ 3+ 3+ Sm Mn Fe Sm Dy 3+ 3+ 3+ Dy Yb Sm Eu 3+ 3+ 3+ 3+ 368 405 413 450 480 530 548 571 647 744 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 200 300 400 500 600 700 800 900 d³ugoœæ fali [mm] natê¿enie (%)
Ryc. 1. Spektrum katodoluminescencyjne whitlockitu ze schematem prawdopodobnych
podstawieñ Jon aktywuj¹cy luminescencjê w apatycie Baszkówka Ce ?La 3+ 2+ Pr Eu 3+ 3+ Dy3+ Yb ?Er 3+ 3+ ?Er3+ Gd3+ Dy Yb Sm Eu 3+ 3+ 3+ 3+ 371-378 477-495 530 548 574-577 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 200 300 400 500 600 700 800 900 d³ugoœæ fali [mm] natê¿enie (%)
Ryc. 2. Spektrum katodolumniescencyjne chloro-apatytu ze schematem
prawdopodob-nych podstawieñ
*Pañstwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa; ewa.starnawska@pgi.gov.pl
