Gemmologicial and mineralogical investigation and genesis of smoky quartz from the Aydin region
Aydın bölgesinden dumanlı kuvarsın gemolojiksel ve mineralojiksel incelenmesi ve oluşum kökeni
- Tez No: 410536
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT HATİPOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Doğal Yapı Taşları ve Süs Taşları Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 59
Özet
Birtakım kimyasal iz elementler içeren kuvars kristalleri, gama ışınları gibi iyonlaştırıcı radyasyondan enerji emebilir. Bu enerji emilimi, kuvarsın görsel ve elektromanyetik performansını, termal özelliğini ve rengini etkileyebilir. Fiziksel - kimyasal ve jeokimyasal oluşum şartlarını ortaya çıkarmak ve üzerinde tartışmak için, Aydın yöresinden alınan doğal, süstaşı kalitesindeki, kahverenkli (morion tipi) dumanlı kuvars örnekleri, kimyasal analizler (XRF, ICP ve AES), mikroskopik gözlemler (PM), X ışını kırınımı (XRD), spektroskopik değerlendirmeler kızılötesi titreşimler (IR), eşzamanlı diferansiyel termal ve termo ağırlık analizi (DTA/TGA), radyolüminesans (RL) ve termolüminesans (TL) kullanılarak incelenmiştir. Türkiye'nin en önemli süstaşlarından biri olan dumanlı kuvars kristalleri, minerolojik köken açısından ideal renk doygunluğu için bu çalışma süresince incelenmişlerdir. Dumanlı kuvarslarda renk oluşumu, kuvars kafesindeki SiO4 tetrahedralindeki bir takım safsızlık elementlerinin, özellikle gama ışımasına maruz kalması sonucu renk merkezleri oluşturmasıyla meydana gelmektedir. Ultraviyole, görünür ve yakın infrared bölgelerini kapsayan optik absorbsiyon grafikleri (OA) safsızlık elementlerini (ICP ve AES) içeren kimyasal analizler birlikte değerlendirildiğinde, dört ana soğurum bandının, renk merkezlerini oluşturmasıyla bağlantılı olduğu görülmektedir. Bu nedenle morion tipi dumanlı kuvarslarda, 375 nm, 450 ile 490 nm, 620 nm ve730 nm, deki soğurma pikleri sırasıyla Al3artı, Ti4artı, Fe2artı, Mn2artı iyonlarına bağlı olarak oluşmuştur. Radyolüminesans grafikleri (RL), mineral kafesindeki radyasyona maruz kalmış renk merkezlerinin varlığını ortaya çıkartan etkili bir yöntem olarak kullanılabilir. Doğal dumanlı kuvars kristallerinin RL grafiği göstermektedir ki, kristal yapıda ilave gama ışıması sonucu en fazla etkilenen safsızlık elementleri artı3 valans değerine sahip Fe ve Al elementleridir. Bunlar dumanlı kuvarsın kafesindeki Si4artı ile yer değiştiren elementlerdir. Bu nedenle, Fe3artı iyonu 600 nm deki RL bandını, Al3artı iyonu 720 nm deki RL bandını, Mn2artı iyonu 385 ile 410 nm deki RL bandını ve Ti4artı iyonu 495 ile 510 nm de RL bandını temsil eder. Dumanlı kuvars örneklerinin IR geçirim gerilme eğrisi, (4.000 ile 400 cmeksi1) ölçüm aralığındaki standart eksen üzerine kaydedilmiştir.Ortak ve çapraz titreşim bantları renksiz kuvars örneklerinin pikleriyle kıyaslanmıştır. Dumanlı kuvars örneklerinin termal davranışları, 1400 santigrad dereceye kadar oda sıcaklığından alınan eş zamanlı diferansiyel termal ve termogravimetrik analizlerinin (DTA/TGA) termogramları kullanılarak incelenmiştir. Amaç, su hacimlerindeki değişen oranları, su hakim oranlarını ve dehidrasyon esnasındaki ısı içeriğini gözlemektir.
Özet (Çeviri)
Quartz crystals with some impurity ions can absorb energy from ionizing radiation, e.g. gamma rays. This absorption of energy can influence its optical and electromechanical performance, thermal characterisation, as well as its color. Natural gem-quality dark brown (morion type) smoky quartz specimens from the Aydin region were investigated using the chemical analyses (XRF, ICP-AES), microscopical observations (PM), X-ray diffraction (XRD), spectroscopic evaluationsinfrared vibration (IR), simultaneous differential thermal and thermo gravimetric analysis (DTA/TGA), radioluminescence (RL), and Thermoluminescence (TL), to reveal and discuss their physic-chemical and geochemical formation conditions. One of the most important gem material of Turkey, smoky quartz crystals, werestudied for color saturation from the mineralogicalgenetic view point. Color formation in the smoky quartzes is due to the color centres which are produced in the result of exposing to mainly gamma irradiation of some substituted impurity elements in SiO4 tetrahedral in the quartz lattice. When the optical absorption graphics (OA) comprising the ultraviolet, visible, and near-infrared regions and the impurity elements (ICP and AES) are evaluated collectively, four main absorption bands are related to producing the color centres Accordingly, in the morion type smoky quartzes, the absorption peaks at 375 nm, 450 and 490 nm, 620 nm and 730 nm is due to Al3plus, Ti4plus, Fe2plus, Mn2plus ions respectively. Radioluminescence (RL) graphics can be used as an effective method showing the color centres exposed to irradiation in the mineral lattice. The RL graphic of natural smoky quartz crystals displays that the most affected impurity elements after exposing to additional gamma irradiation in the crystalline structure are Fe and Al elements with 3plus valance value substituted for Si4plus in the smoky quartz silica lattice. Accordingly, Fe3plus ion representing the RL band at 600 nm, Al3plus ion representing the RL band at 720 nm, Mn2plus ion representing the RL band at 385 and 410 nm, and Ti4plus ion representing the RL band 495and 510 nm. The IR transmission stretching curve of smoky quartz samples were recorded on standard axes in the measured range (4.000 and 400 cm minus1). Accordingly, the some collective and crosswise vibration bands of the smoky quartz samples were compared with peaks of the colorless quartz sample. Thermal behaviors of the smoky quartz samples were investigated using the thermograms of the simultaneous differential thermal and thermogravimetric analyses (DTA/TGA) from room temperature up to 1400 degrees Celcius to observe the changing ratios in their water contents and enthalpy during dehydration.
Benzer Tezler
- Gemmological and mineralogical investigations and genesis of the massive dark green chrysoprase from the Biga-Çanakkale region
Biga-Çanakkale bölgesinin kütlesel yapılı koyu yeşil krizoprasın gemolojik ve mineralojik incelemesi ve oluşum kökeninin belirlenmesi
UFUK ÖREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Jeoloji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. MURAT HATİPOĞLU
- Gemmological and mineralogical investigations and genesis of the massive purple jade from the Harmancik-Bursa region
Harmancık-Bursa bölgesi kütlesel yapılı mor jadenin gemolojik ve mineralojik incelemeleri ve oluşum kökeninin belirlenmesi
YASEMİN BAŞEVİRGEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Jeoloji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiDoğal Yapı Taşları ve Süs Taşları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT HATİPOĞLU
- Gemological and mineralogical investigations and genesis of the kammererite from the Keşiş (Erzincan) and Kop (Erzurum) mountains.
Keşiş (Erzincan) ve Kop (Erzurum) dağları kromit yataklarındaki kamereritin gemolojik ve minerolojik incelemeleri ve oluşum kökenlerinin belirlenmesi.
MELİS BUŞRA OĞUZER
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Jeoloji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiDoğal Yapı Taşları ve Süs Taşları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT HATİPOĞLU
- Mineralogical and gemological investigation and genesis of Oltu stone (carbon black)
Oltu taşının (karbon karası) mineralojiksel ve gemolojiksel özellikleri ile oluşum kökeni
EYYÜP HİKMET KINACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Jeoloji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiDoğal Yapı Taşları ve Süs Taşları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT HATİPOĞLU
- İşlenmiş doğal ve yapay yakutlardaki (kırmızı korundum) tanımsal özelliklerinin immersiyonoskop ve FT-IR kullanılarak gemolojik incelemesi
Gemological investigation of diognasis features in the cut natural and synthetic rubies (red corundum) using immersionscope and FT-IR
RESUL ŞANAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Teknik EğitimDokuz Eylül ÜniversitesiDoğal Yapı Taşları ve Süs Taşları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT HATİPOĞLU