Флюорит (плавиковый шпат)

Флюорит, также известный как плавиковый шпат, представляет собой широко распространенный минерал, встречающийся в различных геологических условиях по всему миру. Это красочный и высоко ценимый минерал из-за его яркой флуоресценции под воздействием ультрафиолетового света, что и дало ему такое название. Флюорит обладает удивительным диапазоном физических свойств и находит множество промышленных, научных и декоративных применений.

Важный промышленный минерал. Флюорит обычно встречается в виде ярких, хорошо сформированных кристаллов. Монокристалл может иметь зоны разного цвета, повторяющие контур граней кристалла. Кристаллы флюорита широко встречаются в виде кубов, гораздо реже встречаются флюоритовые октаэдры, часто сдвоенные. Минерал также может быть массивным, зернистым или компактным. Флюорит встречается в гидротермальные месторождения и как акцессорный минерал в средних интрузивных и богатых кремнеземом горные породы. Он используется в производстве высокооктанового топлива и стали, а также в производстве плавиковой кислоты. (Боневиц, 2012)

Фамилия: от латинского слова «течь», намекая на его низкую температуру плавления.

Сотовые данные: Пространство Группа: Fm3m. а = 5.4626 Z = 4

Объединение: Кварц, доломит, кальцит, барит, целестин, сульфиды, касситерит, топаз, вольфрамит, шеелит, апатит.

кристаллография: изометрический; шестигранный. Привычка кубическая, часто в сдвоенных кубах. Другие формы встречаются редко, но наблюдались примеры всех форм шестигранного класса; характерны тетрагексаэдр и гексоктаэдр. Обычно в кристаллах или в раскалываемых массах. Также массивный; крупнозернистый или мелкозернистый; столбчатый.

Флюорит Состав: Фторид кальция, CaF2. Ca = 51.1 процента, F = 48.9 процента.

Диагностические особенности. Обычно определяется его кубическими кристаллами и октаэдрической спайностью; также стеклянным блеском и обычно тонкой окраской, а также тем, что его можно поцарапать ножом.

---

Химические свойства флюорита

1. Химическая формула: CaF2 (фторид кальция)
2. Химический состав: Каждая единица флюорита состоит из одного атома кальция (Ca), связанного с двумя атомами фтора (F).
3. Ионная связь: Флюорит удерживается вместе ионными связями, при этом ионы кальция (Ca²⁺) заряжены положительно, а ионы фтора (F⁻) — отрицательно. Эти ионы притягиваются друг к другу, образуя устойчивую кристаллическую решетку.
4. Плотность: Плотность флюорита обычно колеблется от 3.18 до 3.25 грамма на кубический сантиметр (г/см³).
5. Химическая инертность: Флюорит химически инертен и плохо вступает в реакцию с большинством кислот и обычных химикатов.
6. Растворимость: Хотя флюорит относительно нерастворим в воде, он может медленно растворяться с течением времени при воздействии кислых грунтовых вод или почвы.

Эти химические свойства имеют основополагающее значение для состава и поведения флюорита в различных химических и геологических контекстах.

Физические свойства

Оптические свойства

---

Образование и появление флюорита

Флюорит, минерал фторида кальция с химической формулой CaF2, образуется в различных геологических условиях в результате гидротермальных и осадочных процессов. На его возникновение влияет наличие ионов кальция и фтора, а также конкретные геологические условия. Вот краткий обзор образования и распространения флюорита:

1. Гидротермальная формация:

• Первичная гидротермальная Депозиты: Один из наиболее распространенных способов образования флюорита — первичные гидротермальные процессы. В этих условиях горячие, богатые минералами жидкости (гидротермальные растворы) просачиваются через трещины и трещины в земной коре. Эти жидкости несут растворенные ионы кальция и фтора, полученные из окружающих пород. Когда эти растворы охлаждаются и вступают в реакцию с другими минералами, они могут осаждать кристаллы флюорита.
• Сопутствующие полезные ископаемые: Флюорит часто образуется вместе с другими минералами, такими как кварц, кальцит, сульфиды (например, галенит и сфалерит), а иногда даже с другими фторсодержащими минералами, такими как топаз. Присутствие этих минералов может влиять на цвет и внешний вид кристаллов флюорита.

2. Осадочная формация:

• Эвапоритовые месторождения: Флюорит также можно найти в осадочных средах, особенно в месторождениях эвапоритов. Отложения эвапорита образуются, когда соленые воды в бассейнах испаряются, оставляя после себя растворенные минералы в виде твердых отложений. Если эти воды содержат достаточное количество ионов кальция и фтора, флюорит может осаждаться и накапливаться слоями.
• Морские отложения: Флюорит также может встречаться в морских отложениях, где он образуется в результате медленного накопления органических веществ и минералов в морской среде.

3. Метаморфические процессы:

• Флюорит может присутствовать в некоторых метаморфических пород, хотя это не общий компонент. Он может образоваться в ходе метаморфизма осадочные породы которые содержали минералы, богатые фтором, или в результате изменение ранее существовавших месторождений флюорита.

4. Магматические породы:

• Хотя флюорит обычно не связан с магматическими породами, его иногда можно найти в небольших количествах в некоторых магматических средах, особенно в гранитных интрузиях. Это связано с тем, что фтор может присутствовать в магме и при определенных условиях кристаллизоваться во флюорит.

5. Карбонатиты:

• В некоторых редких случаях флюорит встречается в карбонатитовых породах. Карбонатиты — магматические породы, состоящие в основном из карбонатных минералов и могут содержать различные редкие минералы, в том числе флюорит.

Виды и разновидности флюорита

Флюорит, также известный как плавиковый шпат, имеет широкий спектр цветов и вариаций из-за примесей и микроэлементов. Эти различия в цвете и форме кристаллов привели к признанию нескольких типов и разновидностей флюорита. Вот некоторые из наиболее известных типов и сортов:

1. Цветовые разновидности:
   • Фиолетовый флюорит: Вероятно, самая известная разновидность — фиолетовый флюорит. Его цвет может варьироваться от бледно-лавандового до темно-фиолетового. Он часто ассоциируется с кварцем и пользуется большим спросом у коллекционеров.
   • Зеленый флюорит: Зеленый флюорит может иметь оттенок от бледно-зеленого до изумруд зеленый. Это распространенная разновидность, часто используемая в резьбе и ювелирных изделиях.
   • Синий флюорит: Синий флюорит встречается реже, чем некоторые другие цвета. Он может варьироваться от светло-голубого до глубокого лазурного цвета и часто сочетается с другими минералами, такими как кварц или кальцит.
   • Желтый флюорит: Желтый флюорит имеет оттенки от бледно-желтого до золотистого. Его часто можно найти рядом с другими красочными разновидностями флюорита.
   • Розовый флюорит: Этот сорт имеет оттенки розового: от мягких пастельных до более ярких розовых. Он менее распространен, но ценится за свою красоту.
   • Бесцветный флюорит: Некоторые кристаллы флюорита совершенно бесцветны, но часто проявляют сильную флуоресценцию под воздействием УФ-излучения.
   • Разноцветный или полосатый флюорит: Иногда кристаллы флюорита имеют полосы или зоны разного цвета, создавая яркий и визуально привлекательный внешний вид.
2. Фантомный флюорит: Кристаллы фантомного флюорита имеют отчетливый внутренний «призрачный» контур или форму внутри кристалла. Это вызвано ростом кристалла с течением времени, при этом внутренняя часть постепенно меняет цвет и прозрачность.
3. Октаэдрический флюорит: Флюорит обычно кристаллизуется в восьмигранной октаэдрической форме. Образцы с четко выраженными октаэдрическими кристаллами высоко ценятся коллекционерами.
4. Кубический флюорит: В то время как большинство кристаллов флюорита имеют октаэдрическую форму, кубический флюорит характеризуется кристаллами кубической формы. Эти кубики часто имеют острые края и могут иметь размер от маленького до довольно большого.
5. Расколотый флюорит: Флюорит имеет идеальную спайность в четырех направлениях, что означает, что его можно легко разделить на октаэдрические фрагменты. Образцы, на которых видны эти плоскости спайности, часто ценятся за их четкость и симметрию.
6. Иттрий Флюорит: Флюорит, легированный иттрием, также известный как иттриевый флюорит, представляет собой разновидность, которая содержит ионы иттрия в качестве примесей. Этот тип флюорита может проявлять усиленную флуоресценцию и используется в некоторых специализированных приложениях.
7. Другие разновидности: Помимо вышеперечисленных, флюорит можно встретить и в других вариациях, в том числе Радужный флюорит (демонстрирующий несколько цветов в одном экземпляре), опалесцирующий флюорит (с молочным опалесцирующим блеском) и многое другое. Названия разновидностей флюорита иногда могут быть основаны на их местонахождении или уникальных характеристиках.

Важно отметить, что внешний вид и цвет флюорита могут сильно различаться в зависимости от его источника и примесей, присутствующих при его формировании. Образцы флюорита высоко ценятся коллекционерами минералов за разнообразную цветовую гамму и особенности кристаллов, и их часто используют в ювелирных изделиях, резьбе и декоративных изделиях из-за их красоты и эстетической привлекательности.

Историческое значение флюорита

Флюорит, также известный как плавиковый шпат, имеет историческое значение в различных культурных, промышленных и научных контекстах. Вот некоторые из ключевых аспектов его исторического значения:

1. Промышленное использование в металлургии: Флюорит исторически использовался в металлургии. Его использовали в качестве флюса при выплавке некоторых металлов, в частности алюминий и сталь. Его способность снижать температуру плавления материалов сделала его ценным при добыче и обработке металлов.
2. Фторирование воды: Открытие важности фтора для здоровья зубов привело к практике фторирования воды во многих частях мира в середине 20 века. Эта инициатива общественного здравоохранения была направлена ​​на уменьшение кариеса и оказала значительное влияние на гигиену полости рта и сокращение проблем со здоровьем, связанных с зубами.
3. Использование в стекольной и керамической промышленности: Низкий показатель преломления флюорита и прозрачность в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах сделали его ценным в стекольной и керамической промышленности для производства специализированного стекла, линз и оптических компонентов.
4. Флуоресцентное освещение: Уникальное свойство флюорита флуоресцировать под воздействием ультрафиолета было обнаружено в 19 веке. Это открытие сыграло решающую роль в разработке люминесцентного освещения, которое широко используется в различных сферах, включая жилое, коммерческое и промышленное освещение.
5. Сбор минералов и декоративное использование: Яркие цвета флюорита и поразительные кристаллические образования сделали его ценным минералом для коллекционеров и энтузиастов. Исторически он использовался в декоративной резьбе и ювелирных изделиях, что придавало ему культурное и эстетическое значение.
6. Научное исследование: Флюорит представлял интерес для ученых своими кристаллографическими свойствами, оптическими характеристиками и флуоресценцией. Его использовали в различных научных экспериментах, включая исследования, связанные с кристаллографией и спектроскопией.
7. Историческое горное дело: Добыча флюорита на протяжении всей истории играла экономическую роль в различных регионах. Он был источником дохода и занятости для общин в районах, где богаты месторождения флюорита.
8. Использование в керамической промышленности: Некоторые разновидности флюорита исторически использовались в качестве флюса в керамической промышленности для снижения температуры плавления керамических материалов, что способствовало производству керамики и гончарных изделий.
9. Исторические верования в исцеление: В некоторых культурах считалось, что флюорит обладает целебными свойствами и использовался в практике традиционной медицины. Хотя эти убеждения могут и не иметь научной основы, они способствуют его историко-культурному значению.

В целом историческое значение флюорита многогранно и включает вклад в промышленность, науку, искусство и культуру. Его уникальные свойства и применение сыграли роль в различных аспектах истории человечества и продолжают оставаться актуальными в современном обществе.

Области применения и использования флюорита

Флюорит, также известный как плавиковый шпат, имеет долгую историю применения и использования в различных областях, имеющих историческое значение. Эти приложения со временем развивались, но они оказали длительное влияние на различные аспекты человеческой истории. Вот некоторые из ключевых областей применения, в которых флюорит сыграл исторически значимую роль:

1. Металлургия: Флюорит исторически использовался в качестве флюса в металлургии. Его способность снижать температуру плавления сырья, такого как алюминиевые и стальные руды, имела решающее значение для облегчения добычи и обработки металлов. Это сыграло фундаментальную роль в ранних процессах металлообработки и плавки.
2. Производство стекла: Низкий показатель преломления и прозрачность флюорита в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах сделали его ценным в стекольной промышленности. Исторически его использовали для улучшения оптических свойств стекла, особенно для линз, призм и оптических компонентов телескопов и микроскопов.
3. Флуоресцентное освещение: Открытие флюоресценции флюорита в XIX веке стало решающим событием в истории освещения. Это проложило путь к развитию люминесцентного освещения, которое оказало значительное влияние на жилое, коммерческое и промышленное освещение, что привело к созданию энергоэффективных и долговечных осветительных решений.
4. Сбор минералов и декоративное использование: Яркие цвета флюорита и поразительные кристаллические образования сделали его популярным минералом среди коллекционеров и энтузиастов на протяжении всей истории. Его использование в декоративной резьбе, скульптуре и ювелирных изделиях повысило его культурное и эстетическое значение.
5. Керамика и гончарное дело: Некоторые разновидности флюорита исторически использовались в качестве флюса в керамической и гончарной промышленности. Этот флюс помогает снизить температуру плавления керамических материалов, облегчая производство керамики, глазурей и керамики.
6. Медицина и фольклор: В некоторых культурах считалось, что флюорит обладает целебными свойствами и использовался в практике традиционной медицины, в том числе в качестве средства для лечения различных недугов. Хотя эти убеждения, возможно, не имеют научной основы, они способствовали их историко-культурному значению.
7. Историческое горное дело: Добыча флюорита была важной экономической деятельностью в различных регионах, обеспечивая доход и занятость местным сообществам. Добыча флюорита способствовала развитию и росту горнодобывающей промышленности в этих районах.
8. Научное исследование: Уникальные кристаллографические свойства, оптические характеристики и флуоресценция флюорита сделали его предметом научного интереса на протяжении веков. Его использовали в различных научных экспериментах и ​​исследованиях, особенно в области кристаллографии и спектроскопии.
9. Фторирование воды: В середине 20-го века открытие важности фтора для здоровья зубов привело к практике фторирования общественной воды. Эта инициатива общественного здравоохранения оказала значительное историческое влияние на гигиену полости рта и снижение проблем со здоровьем, связанных с зубами.
10. Исторические артефакты: В ходе археологических раскопок были обнаружены артефакты и предметы из флюорита, в том числе скульптуры и украшения, что дает представление об историческом использовании этого минерала в различных культурах.

Таким образом, флюорит сыграл исторически важную роль в металлургии, производстве стекла, освещении, искусстве, керамике, медицине, горном деле и научных исследованиях. Его уникальные свойства и применение на протяжении веков способствовали развитию технологий, промышленности и культуры.

Местоположения и депозиты

Флюорит, или плавиковый шпат, встречается в различных местах по всему миру, и его месторождения можно разделить на два основных типа: первичные (гидротермальные) и вторичные (осадочные). Вот некоторые из примечательных мест и месторождений флюорита:

Первичные (гидротермальные) месторождения:

1. Китай: Китай является крупнейшим в мире производителем флюорита и имеет значительные месторождения в нескольких провинциях, включая Хунань, Цзянси, Внутреннюю Монголию и Чжэцзян. Хунань, в частности, славится своими богатыми и красочными образцами флюорита.
2. Мексика: Мексика является еще одним крупным производителем флюорита со значительными месторождениями в таких штатах, как Дуранго, Сан-Луис-Потоси и Сакатекас. Шахты в штате Дуранго известны добычей высококачественных образцов флюорита.
3. Соединенные Штаты: Месторождения флюорита в США обнаружены в нескольких штатах, включая Иллинойс, Кентукки, Колорадо и Нью-Мексико. Горнодобывающий район Кейв-ин-Рок в штате Иллинойс известен своими образцами флюорита. Синий Джон Пещеры в Нью-Мексико содержат флюоресцентный флюорит.
4. Южная Африка: В Южной Африке есть месторождения флюорита в нескольких местах, включая провинции Западный Кейп, Северный Кейп и Гаутенг. Эти месторождения часто связаны с другими минералами, такими как кварц и кальцит.
5. Россия: Месторождения флюорита можно найти в России, особенно в районе Уральских гор. Рудник Кара-Оба в Горном Алтае известен добычей флюорита.
6. Канада: Канада имеет месторождения флюорита в различных провинциях, включая Онтарио и Ньюфаундленд. Рудник Роджера в Онтарио известен своими образцами флюорита.
7. Испания: В Испании есть месторождения флюорита в различных регионах, включая Астурию, Кастилию и Леон и Андалусию. Эти месторождения часто связаны с другими металлическими минералами.

Вторичные (осадочные) отложения:

1. Англия: В Соединенном Королевстве есть исторические месторождения флюорита, особенно в Дербишире, где флюорит добывали для использования в керамической промышленности. Пещеры Блю Джон в Дербишире известны своими уникальными и красочными образцами флюорита.
2. Германия: В Германии есть месторождения флюорита в таких регионах, как Шварцвальд, где он часто связан с другими минералами, такими как кварц и кальцит.
3. Намибия: Месторождения флюорита можно найти в Намибии, особенно на руднике Окорусу, где добываются крупные и высококачественные кристаллы флюорита.
4. Марокко: В Марокко есть месторождения флюорита, а образцы из этого региона известны своими яркими цветами и уникальными кристаллическими формами.
5. Перу: Флюорит встречается в некоторых горнодобывающих районах Перу, в том числе в районах Уаллапампа и Уайллай.
6. Аргентина: Аргентина имеет месторождения флюорита в таких провинциях, как Сан-Луис и Ла-Риоха.

Важно отметить, что месторождения флюорита могут различаться по качеству и количеству добываемого флюорита. Некоторые месторождения известны тем, что добывают исключительные образцы минералов, которые высоко ценятся коллекционерами, тогда как другие добываются в основном для промышленных целей, таких как производство плавиковой кислоты и фторида алюминия. Кроме того, цвет и кристаллический облик флюорита могут значительно различаться в зависимости от конкретного месторождения и связанных с ним минералов.

Рекомендации

• Боневиц, Р. (2012). Камни и минералы. 2-е изд. Лондон: Издательство ДК.
• Дана, JD (1864). Руководство по минералогии… Wiley.
• Справочник минералогия. [онлайн] Доступно по адресу: http://www.handbookofmineralogy.org [По состоянию на 4 марта 2019 г.].
• Информация о минералах, данные и местонахождения.. [онлайн] Доступно по адресу: https://www.mindat.org/ [Доступно. 2019].