miércoles, 15 de marzo de 2017

FLUORESCENCIA DE LOS MINERALES

Breve historia:

     Una temprana observación de la fluorescencia fue descrita en 1560 por Bernardino de Sahagún y en 1565 por Nicolás Monarde en la infusión conocida como lignum nephriticum (del latín, "madera renal"). Fue derivado de la madera de dos especies de árboles, Pterocarpus indicus y Eysemhardtia polystachya. El compuesto químico responsable de esta fluorescencia es la matlalina, que es el producto de oxidación de uno de los flavonoides que se encuentran en esa madera.

     En 1819, Edward D. Clarke y en 1822 René Just  describieron fluorescencia en las fluoritas, en 1833 sir David Brewster  describió el fenómeno en la clorofila  y en 1845 sir John Herschel hizo lo mismo con la quinina.
   En un articulo de 1882 sobre la "refrangivilidad" (cambio de longitud de onda) de la luz, George Gabriel Stokes describió la facultad del fluorspark y del cristal de uranio para cambiar la luz invisible más allá del extremo violeta del espectro visible en luz azul. Llamó a este fenómeno fluorescencia (fluorescence): «Casi me inclino a acuñar una palabra, y llamo la apariencia fluorescencia, de fluor-spar [es decir, la fluorita], como el término análogo opalescencia se deriva del nombre de un mineral»
   El termino "Fluorescente" viene de fluorita, que es el mineral en el cual se pudo observar por primera vez este fenómeno coincidiendo con la  propiedad de algunas sustancias de emitir luz mientras reciben la excitación de ciertas radiaciones (UV). Esto es debido a propiedades físicas del fósforo
Fuente: https://es.wikipedia

    La ciencia moderna cita como Fluorescencia al  fenómeno físico mediante el cual ciertas substancias absorben energía (a partir de luz ultravioleta) emitiéndola nuevamente en forma de luz, esta vez del espectro del visible y de un color característico (una longitud de onda determinada). A diferencia de la fosforescencia, la fluorescencia tiene lugar únicamente mientras dura el estímulo que la provoca. Es decir, al desaparecer la irradiación, desaparece la emisión, puesto que el proceso es extremadamente rápido.

     Para poder observar estas características  diferenciamos  tipo de luz  ultravioleta de la longitud de onda relativamente larga a (3.600A, contra los 4.000A del violeta, ultimo color visible del arco iris).

    Otros, sin embargo, requieren longitudes de onda más cortas (de unos 2.500 A).

   Por este motivo se encuentran en el mercado lámparas ultravioleta (con frecuencia portátiles, de onda corta o larga) que se emplean de forma habitual en el estudio de los minerales.

Fluorapatito, Mina Virgen de la Encina, Salas de los Barrios, Ponferrada (León), luz natural
      Las sustancias que son capaces de emitir luz al ser excitadas por diferentes tipos de radiación se denominan fluoruros, estos apatitos de la mina Virgen de la Encina de la localidad de Salas de los Barrios, Ponferrada, tiene esta particularidad con una fluorescencia amarilla siendo el color original del apatito verde como se refleja en la imagen de arriba.

     En la imagen posterior el mismo apatito pero con la utilización de UV de onda corta.

Fluorescente es una propiedad que se crea a base de flúor que es un gas
       Sólo alrededor del 15% de los minerales tienen esta capacidad y cada ejemplar de esos minerales no son fluorescentes. La fluorescencia ocurre generalmente cuando las impurezas específicas conocidas como "activadores" están presentes dentro de los minerales. Estos activadores son típicamente los cationes de metales tales como: tungsteno, molibdeno, plomo, boro, titanio, manganeso, uranio y cromo. 

      Elementos de tierras raras como europio, terbio, disprosio e itrio también son conocidos por contribuir al fenómeno de la fluorescencia. Fluorescencia también puede ser causada por defectos estructurales cristalinos o impurezas orgánicas.

     Otra muestra correspondiente a una scheelita de la mina Virgen de la Encina de Salas de los Barrios, una rareza al ser hialina cosa poco frecuente en esta clase mineral, en las imágenes posteriores vemos que la scheelita adquiere el color azul pálido mientras el resto de la matriz (cuarzo) no se altera en su cromática.
Cristal dipiramidal hialino de scheelita en matriz de cuarzo, 1cm, mina Virgen de la Encina, Salas de los Barrios, Ponferrada (León)
Mismo cristal con luz UV corta




   Bonita imagen tratada con luz UV de onda corta, en el centro cristal dipiramidal de scheelita, mena del wolframio



      Cualquier indicio de este mineral puede ser localizado bajo este método incluso cuando el mineral esta solo de forma casi microscópica o en trazas.


Scheelita


Cuarzo masivo y scheelita


Scheelita masiva sobre cuarzo masivo derecha, casi pasa desapercibida la scheelita en el cuarzo  que muestra  color azul, izquierda con luz UV de onda corta.
Mismo ejemplar desde otra perspectiva y mas aumento.

Casi un azul pálido se marca el indicio de scheelita en la muestra de cuarzo
       Agregado de cristales escamosos de andersonita de color verde amarillento claro en matriz de roca arenisca. Tiene fluorescencia de color verde amarillo brillante en UV corta y larga, es altamente radioactiva y soluble en agua.

Andersonita, Mina Atomic King No. 2, Cañón Cane Creek, Moab, Condado Grand, Utah, USA
Andersonita. Kane Creek Canyon, San Juan co. Utah (USA) UV onda corta

     Es posible obtener una amplia variedad de colores por fluorescencia, dependiendo de la longitud de onda que emita el compuesto fluorescente.

Drusa de calcita,  cantera Dragonte, Dragonte, Corullón, León)



   Esta magnífica drusa de calcita de la cantera de Dragonte (León) nos sirve para mostrar otra cromática en los minerales fluorescentes, en esta ocasión el color rojo anaranjado marca la calcita de Dragonte





Calcita, Dragonte, Corullón, (León) onda corta.

    Muestra de fluorita de color verde procedente de china, también por sus propiedades luminiscentes se emplea como materia prima de los tubos fluorescentes
Fluorita verde, Hunan (China)
      Fluorita (fluoruro de calcio), que en algunas muestras tiene rastros de europio bivalente, que sirve como activador fluorescente emitiendo luz azul como se refleja en la imagen de abajo, la fluorita presenta termoluminiscencia y triboluminiscencia.
     La termoluminiscencia es la propiedad que poseen algunos minerales de producir luz visible cuando se calientan a una temperatura por debajo del rojo.

La fluorescencia en la Fluorita se cree que es  causada por la presencia de itrio, europio, samario o material orgánico como activadores.
    Algunos de los minerales secundarios de uranio, tales como la autunita, presentan una fluorescencia con brillantes colores verdes- amarillentos.
    Esto lo provoca el ión uranilo (UO2)2+ cuya propiedad fluorescente es tal que simples trazas del mismo provocan este efecto en minerales como la adamita, la apofilita, el aragonito, la calcita, el cuarzo o el ópalo como ocurre en la muestra de granito  que mostramos abajo y que analizada ha dado trazas de ópalo con estas características.
Muestra de granito, mina Ponferradina, Ponferrada (León)
    Esta muestra de granito de la imagen de arriba ha  sido extraída de la mina de interior de scheelita Ponferradina (Montearenas), Ponferrada, el uso de la lampara de UV nos a facilitado poder observar  en uno de los astiales,  como se refleja en la fotografía de abajo, estas fluorescencias verdes, hemos observado que estas fluorescencias solo se aprecian en las partes externas de la roca en la que encaja la galería de la mina (mayoritariamante granito), y superficialmente en las muestras recogidas entre los escombros de interior.
Fluorescencia verde lampara de UV de onda corta
     Nos gustaría hacer una pequeña reflexión cuando se dice que en estos yacimientos y minas de nuestra comunidad ya no se puede recoger materiales para su observación, investigación y colección.
    Que no hay nada que investigar, que ya está todo contado y visto, craso error.

    Son muchas horas y  horas recorriendo los montes y parajes intentando hallar la muestra deseada, son muchos los investigadores que por lo general, bien sea por el poco presupuesto o por las escasas horas de campo no obtienen los resultados deseados.

    Los conocimientos en geología no solo deben de potenciarse con las nuevas tecnologías  si no que habría que volver a antaño donde y explicándolo de una manera coloquial, hay que patear monte, muestreo y muestreo y sobre todo lo que aprendemos de aquellos que están a nuestro lado, leen en la geomorfología, sienten pasión por su profesión viendo en cada guijarro o en cada ladera la historia de nuestro planeta.

     Con más detalle y mas cerca en la pieza observamos otras fluorescencias que corresponden a trazas de scheelita (azul) y cristales de ortoclasa, más pequeños (amarillo)

Fluorescencia azul scheelita, fluorescencia amarillo ortoclasa y verde ópalo con trazas de minerales de uranio
    La halita o sal común también ofrecen bellos colores fluorescentes como en las imágenes de abajo 


Halita o sal común
    La misma pieza con los efectos de la fluorescencia en la imagen de abajo.

Sal común o halita, Salton Sea, California USA.

    Fracmento de cuarzo con cristales de ortoclasa  del interior de la mina Ponferradina del plutón o batolito  del Montearenas en la localidad de Ponferrada (León)

Granito y cuarzo con cristales de ortoclasa de color crema
  La misma pieza de granito ofrece fluorescencia de color amarillo pálido con luz UV onda corta

Ortoclasa bajo luz UV de onda corta, los colores son amarillos

Ópalo con luz UV onda corta, Vigin Valley Nevada USA.
     En las escombreras de la mina Ponferradina y con paciencia todavía se pueden recoger muestras de scheelita, molibdenita, calcopirita, tetrahedrita, malaquita, sericita, clorita, turmalina (chorlo), cuarzo cristalizado, en la imagen de abajo la pieza de cuarzo contiene un cristal de scheelita de pequeño tamaño.

Lasca de cuarzo con cristal de scheelita casi inapreciable
 El mismo fracmento de  cristal bajo la influencia de UV de onda corta

Cristal de scheelita color azul pálido sobre cuarzo,
     Sin duda este es un mundo fascinante y estamos seguro que algunas de estas muestras nos habren puertas para nuevos hallazgos y nuevas investigaciones.
Recordar siempre las precauciones a tener en cuenta al manupular este tipo de lámparas o aparatos, gafas, guantes y filtros adecuados.

Así son las cosas y así se las hemos contado

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