Fluoryt (Fluorspar)

Fluoryt, znany również jako fluoryt, jest powszechnie występującym minerałem występującym w różnych warunkach geologicznych na całym świecie. Jest to kolorowy i bardzo ceniony minerał ze względu na jego żywą fluorescencję pod wpływem światła ultrafioletowego, od którego pochodzi jego nazwa. Fluoryt ma fascynujący zakres właściwości fizycznych i ma liczne zastosowania przemysłowe, naukowe i ozdobne.

Ważny minerał przemysłowy. Fluoryt zwykle występuje w postaci żywych, dobrze uformowanych kryształów. Pojedynczy kryształ może mieć strefy o różnych kolorach, które odpowiadają konturowi ścian kryształu. Kryształy fluorytu są powszechnie spotykane w kostkach, natomiast ośmiościany fluorytu, które często są bliźniacze, są znacznie mniej powszechne. Minerał może być również masywny, ziarnisty lub zwarty. Fluoryt występuje w złoża hydrotermalne oraz jako minerał dodatkowy w średnio inwazyjnych i bogatych w krzemionkę skały. Stosowany jest do produkcji paliw wysokooktanowych i stali oraz do produkcji kwasu fluorowodorowego. (Bonewitza, 2012)

Imię: Od łaciny do flow, nawiązując do jego niskiej temperatury topnienia.

Dane komórki: Grupa kosmiczna: Fm3m. a = 5.4626 Z = 4

Stowarzyszenie: kwarc, dolomit, kalcyt, baryt, celestynasiarczki, kasiteryt, topaz, wolframit, scheelit, apatyt.

Krystalografia: Izometryczny; sześciokątny. Pokrój sześcienny, często w bliźniaczych kostkach. Inne formy są rzadkie, ale zaobserwowano przykłady wszystkich form klasy heksoktaedrycznej; charakterystyczne są czworościan i sześciościan. Zwykle w postaci kryształów lub rozszczepialnych mas. Również masywny; gruby lub drobnoziarnisty; kolumnowy.

Fluoryt Kompozycja: Fluorek wapnia, CaF2. Ca = 51.1 procent, F = 48.9 procent.

Funkcje diagnostyczne. Określane zwykle na podstawie sześciennych kryształów i ośmiościennego rozszczepienia; także szklisty połysk i zwykle delikatne zabarwienie oraz fakt, że można go zarysować nożem.

---

Właściwości chemiczne fluorytu

1. Wzór chemiczny: CaF2 (fluorek wapnia)
2. Skład chemiczny: Każda jednostka fluorytu składa się z jednego atomu wapnia (Ca) związanego z dwoma atomami fluoru (F).
3. Wiązanie jonowe: Fluoryt jest spajany wiązaniami jonowymi, przy czym jony wapnia (Ca²⁺) są naładowane dodatnio, a jony fluoru (F⁻) są naładowane ujemnie. Jony te przyciągają się wzajemnie, tworząc stabilną sieć krystaliczną.
4. Gęstość: Gęstość fluorytu zazwyczaj waha się od 3.18 do 3.25 gramów na centymetr sześcienny (g/cmXNUMX).
5. Obojętność chemiczna: Fluoryt jest chemicznie obojętny i nie reaguje łatwo z większością kwasów lub powszechnymi chemikaliami.
6. Rozpuszczalność: Chociaż fluoryt jest stosunkowo nierozpuszczalny w wodzie, może z czasem powoli rozpuszczać się pod wpływem kwaśnej wody gruntowej lub gleby.

Te właściwości chemiczne mają fundamentalne znaczenie dla składu i zachowania fluorytu w różnych kontekstach chemicznych i geologicznych.

Właściwości fizyczne

Właściwości optyczne

---

Powstawanie i występowanie fluorytu

Fluoryt, minerał fluorku wapnia o wzorze chemicznym CaF2, tworzy się w różnych warunkach geologicznych w wyniku procesów hydrotermalnych i sedymentacyjnych. Na jego występowanie ma wpływ dostępność jonów wapnia i fluoru, a także specyficzne warunki geologiczne. Oto przegląd powstawania i występowania fluorytu:

1. Formacja hydrotermalna:

• Pierwotne hydrotermalne Depozyty: Jednym z najczęstszych sposobów powstawania fluorytu są pierwotne procesy hydrotermalne. W takich warunkach gorące, bogate w minerały płyny (roztwory hydrotermalne) przenikają przez pęknięcia i szczeliny w skorupie ziemskiej. Płyny te niosą rozpuszczone jony wapnia i fluoru pochodzące z otaczających skał. Gdy roztwory te ostygną i zareagują z innymi minerałami, mogą wytrącić się kryształy fluorytu.
• Powiązane minerały: Fluoryt często tworzy się wraz z innymi minerałami, takimi jak kwarc, kalcyt, siarczki (np galena i sfalerytu), a czasem nawet z innymi minerałami zawierającymi fluor, takimi jak topaz. Obecność tych minerałów może wpływać na kolor i wygląd kryształów fluorytu.

2. Formacja osadowa:

• Złoża ewaporatu: Fluoryt można również znaleźć w środowiskach osadowych, zwłaszcza w złożach ewaporatów. Osady ewaporatów powstają, gdy słona woda w basenach odparowuje, pozostawiając rozpuszczone minerały w postaci stałych osadów. Jeśli wody te zawierają wystarczającą ilość jonów wapnia i fluoru, fluoryt może wytrącać się i gromadzić warstwami.
• Osady morskie: Fluoryt może również występować w osadach morskich, gdzie powstaje w wyniku powolnej akumulacji materii organicznej i minerałów w środowiskach morskich.

3. Procesy metamorficzne:

• Fluoryt może być obecny w niektórych Skały metamorficzne, chociaż nie jest to powszechny składnik. Może powstać podczas metamorfizmu skały osadowe które zawierały minerały bogate w fluor lub w wyniku zmiana istniejących złóż fluorytu.

4. Skały magmowe:

• Chociaż fluoryt nie jest zwykle kojarzony ze skałami magmowymi, czasami można go znaleźć w małych ilościach w niektórych środowiskach magmowych, szczególnie w intruzjach granitowych. Dzieje się tak dlatego, że fluor może być obecny w magmie i w określonych warunkach może krystalizować do fluorytu.

5. Węglany:

• W niektórych rzadkich przypadkach fluoryt występuje w skałach karbonatytowych. Karbonatyty to skały magmowe składające się głównie z minerałów węglanowych i mogą zawierać różne rzadkie minerały, w tym fluoryt.

Rodzaje i odmiany fluorytu

Fluoryt, znany również jako fluoryt, wykazuje szeroką gamę kolorów i odmian ze względu na zanieczyszczenia i pierwiastki śladowe. Te różnice w kolorze i pokroju kryształów doprowadziły do ​​​​rozpoznania kilku rodzajów i odmian fluorytu. Oto niektóre z najbardziej znanych typów i odmian:

1. Odmiany kolorystyczne:
   • Fioletowy fluoryt: Być może najbardziej znana odmiana, fioletowy fluoryt, może mieć kolor od bladej lawendy do głębokiego fioletu. Często kojarzony jest z kwarcem i jest bardzo poszukiwany przez kolekcjonerów.
   • Zielony fluoryt: Zielony fluoryt może różnić się odcieniem od jasnozielonego do szmaragd zielony. Jest to pospolita odmiana i jest często używana w rzeźbach i biżuterii.
   • Niebieski fluoryt: Niebieski fluoryt jest mniej powszechny niż niektóre inne kolory. Może mieć kolor od jasnoniebieskiego do głębokiego lazuru i często jest kojarzony z innymi minerałami, takimi jak kwarc lub kalcyt.
   • Żółty fluoryt: Żółty fluoryt ma odcienie od bladożółtego do złotego. Często występuje obok innych kolorowych odmian fluorytu.
   • Różowy fluoryt: Ta odmiana charakteryzuje się odcieniami różu, od delikatnych pasteli po bardziej żywe róże. Jest mniej powszechny, ale ceniony za swoje piękno.
   • Bezbarwny fluoryt: Niektóre kryształy fluorytu są całkowicie bezbarwne, ale często wykazują silną fluorescencję pod wpływem światła UV.
   • Fluoryt wielobarwny lub pasmowy: Czasami kryształy fluorytu przedstawiają pasma lub strefy o różnych kolorach, tworząc uderzający i atrakcyjny wizualnie wygląd.
2. Fantomowy fluoryt: Widmowe kryształy fluorytu mają wyraźny wewnętrzny „widmowy” zarys lub kształt w krysztale. Jest to spowodowane wzrostem kryształu w czasie, a wnętrze stopniowo zmienia kolor i przejrzystość.
3. Fluoryt ośmiościenny: Fluoryt zazwyczaj krystalizuje w kształtach oktaedrycznych, które są ośmiościenne. Okazy o dobrze zdefiniowanych kryształach oktaedrycznych są wysoko cenione przez kolekcjonerów.
4. Fluoryt sześcienny: Podczas gdy większość kryształów fluorytu jest oktaedryczna, fluoryt sześcienny charakteryzuje się kryształami w kształcie sześcianu. Kostki te często mają ostre krawędzie i mogą mieć rozmiary od małych do dość dużych.
5. Rozszczepiony fluoryt: Fluoryt doskonale rozszczepia się w czterech kierunkach, co oznacza, że ​​można go łatwo podzielić na oktaedryczne fragmenty. Okazy wykazujące te płaszczyzny dekoltu są często cenione za przejrzystość i symetrię.
6. Fluoryt itru: Fluoryt domieszkowany itrem, znany również jako fluoryt itru, to odmiana zawierająca jony itru jako zanieczyszczenia. Ten typ fluorytu może wykazywać zwiększoną fluorescencję i jest używany w niektórych specjalistycznych zastosowaniach.
7. Inne odmiany: Oprócz powyższego fluoryt można spotkać także w innych odmianach m.in tęczowy fluoryt (wykazujący wiele kolorów w jednym egzemplarzu), opalizujący fluoryt (z mlecznym, opalizującym połyskiem) i inne. Nazewnictwo odmian fluorytu może czasami opierać się na ich lokalizacji lub unikalnych cechach.

Należy zauważyć, że specyficzny wygląd i kolory fluorytu mogą się znacznie różnić w zależności od jego źródła i zanieczyszczeń obecnych podczas jego powstawania. Okazy fluorytu są wysoko cenione przez kolekcjonerów minerałów ze względu na ich różnorodną gamę kolorów i zwyczaje kryształów i często są wykorzystywane w biżuterii, rzeźbach i elementach dekoracyjnych ze względu na ich piękno i estetykę.

Historyczne znaczenie fluorytu

Fluoryt, znany również jako fluoryt, ma znaczenie historyczne w różnych kontekstach kulturowych, przemysłowych i naukowych. Oto niektóre z kluczowych aspektów jego historycznego znaczenia:

1. Zastosowanie przemysłowe w metalurgii: Fluoryt był stosowany w metalurgii od dawna. Używano go zwłaszcza jako topnika do wytapiania niektórych metali aluminium i stal. Jego zdolność do obniżania temperatury topnienia materiałów sprawiła, że ​​był cenny w wspomaganiu ekstrakcji i przetwarzania metali.
2. Fluoryzacja wody: Odkrycie znaczenia fluoru dla zdrowia zębów doprowadziło w połowie XX wieku do wprowadzenia fluoryzacji wody pitnej w wielu częściach świata. Ta inicjatywa na rzecz zdrowia publicznego miała na celu ograniczenie próchnicy zębów i wywarła znaczący wpływ na higienę jamy ustnej i zmniejszenie problemów zdrowotnych związanych z zębami.
3. Zastosowanie w przemyśle szklarskim i ceramicznym: Niski współczynnik załamania światła oraz przezroczystość fluorytu w zakresie ultrafioletu i podczerwieni sprawiły, że jest on cenny w przemyśle szklarskim i ceramicznym do produkcji specjalistycznego szkła, soczewek i elementów optycznych.
4. Oświetlenie fluorescencyjne: Unikalną właściwość fluorytu polegającą na fluorescencji pod wpływem światła ultrafioletowego odkryto w XIX wieku. Odkrycie to odegrało kluczową rolę w rozwoju oświetlenia fluorescencyjnego, które jest szeroko stosowane w różnych zastosowaniach, w tym w oświetleniu budynków mieszkalnych, komercyjnych i przemysłowych.
5. Zbieranie minerałów i zastosowanie ozdobne: Żywe kolory fluorytu i uderzające formacje kryształów uczyniły z niego ceniony okaz minerału dla kolekcjonerów i entuzjastów. Historycznie rzecz biorąc, był używany w ozdobnych rzeźbach i biżuterii, co zwiększało jego znaczenie kulturowe i estetyczne.
6. Badania naukowe: Fluoryt był przedmiotem zainteresowania naukowców ze względu na jego właściwości krystalograficzne, właściwości optyczne i fluorescencję. Wykorzystywano go w różnych eksperymentach naukowych, m.in. w badaniach związanych z krystalografią i spektroskopią.
7. Górnictwo historyczne: Wydobycie fluorytu odgrywało w historii rolę gospodarczą w różnych regionach. Jest źródłem dochodu i zatrudnienia dla społeczności na obszarach, gdzie występują obfite złoża fluorytu.
8. Zastosowanie w przemyśle ceramicznym: W przeszłości niektóre odmiany fluorytu były stosowane jako topnik w przemyśle ceramicznym w celu obniżenia temperatury topnienia materiałów ceramicznych, co pomagało w produkcji ceramiki i wyrobów garncarskich.
9. Historyczne wierzenia dotyczące uzdrawiania: W niektórych kulturach wierzono, że fluoryt ma właściwości lecznicze i był stosowany w praktykach medycyny tradycyjnej. Chociaż przekonania te mogą nie mieć podstaw naukowych, przyczyniają się do jego historycznego znaczenia kulturowego.

Ogólnie rzecz biorąc, historyczne znaczenie fluorytu jest wieloaspektowe i obejmuje wkład w przemysł, naukę, sztukę i kulturę. Jego wyjątkowe właściwości i zastosowania odegrały rolę w różnych aspektach historii ludzkości i nadal są istotne we współczesnym społeczeństwie.

Obszary zastosowań i zastosowań z fluorytu

Fluoryt, znany również jako fluoryt, ma długą historię zastosowań i zastosowań w różnych obszarach o znaczeniu historycznym. Zastosowania te ewoluowały z biegiem czasu, ale pozostawiły trwały wpływ na różne aspekty historii ludzkości. Oto niektóre z kluczowych obszarów zastosowań, w których fluoryt odegrał historycznie znaczącą rolę:

1. Metalurgia: Fluoryt był stosowany w przeszłości jako topnik w metalurgii. Jego zdolność do obniżania temperatury topnienia surowców, takich jak rudy aluminium i stali, odegrała kluczową rolę w wspomaganiu ekstrakcji i przetwarzania metali. Odegrało to zasadniczą rolę we wczesnych procesach obróbki i wytapiania metali.
2. Szklarstwo: Niski współczynnik załamania światła i przezroczystość fluorytu w zakresie ultrafioletu i podczerwieni sprawiły, że jest on cenny w przemyśle szklarskim. Historycznie rzecz biorąc, stosowano go do poprawy właściwości optycznych szkła, zwłaszcza soczewek, pryzmatów i elementów optycznych w teleskopach i mikroskopach.
3. Oświetlenie fluorescencyjne: Odkrycie fluorescencji fluorytu w XIX wieku było przełomowym wydarzeniem w historii oświetlenia. Utorowało drogę rozwojowi oświetlenia fluorescencyjnego, które wywarło znaczący wpływ na oświetlenie budynków mieszkalnych, komercyjnych i przemysłowych, prowadząc do energooszczędnych i trwałych rozwiązań oświetleniowych.
4. Zbieranie minerałów i zastosowanie ozdobne: Żywe kolory fluorytu i uderzające formacje kryształów uczyniły z niego popularny okaz minerału wśród kolekcjonerów i entuzjastów na przestrzeni dziejów. Jego zastosowanie w ozdobnych rzeźbach, rzeźbach i biżuterii zwiększyło jego znaczenie kulturowe i estetyczne.
5. Ceramika i ceramika: W przeszłości niektóre odmiany fluorytu były stosowane jako topnik w przemyśle ceramicznym i garncarskim. Topnik ten pomaga obniżyć temperaturę topnienia materiałów ceramicznych, ułatwiając produkcję ceramiki, glazury i ceramiki.
6. Medycyna i folklor: W niektórych kulturach wierzono, że fluoryt ma właściwości lecznicze i był stosowany w praktykach medycyny tradycyjnej, m.in. jako środek wspomagający leczenie różnych dolegliwości. Chociaż przekonania te mogą nie mieć podstaw naukowych, przyczyniły się do jego historycznego znaczenia kulturowego.
7. Górnictwo historyczne: Wydobycie fluorytu jest ważną działalnością gospodarczą w różnych regionach, zapewniającą dochód i zatrudnienie lokalnym społecznościom. Wydobycie fluorytu przyczyniło się do rozwoju i wzrostu przemysłu wydobywczego na tych terenach.
8. Badania naukowe: Unikalne właściwości krystalograficzne, właściwości optyczne i fluorescencja fluorytu sprawiają, że od wieków jest on przedmiotem zainteresowań naukowych. Stosowano go w różnych eksperymentach i badaniach naukowych, szczególnie w dziedzinie krystalografii i spektroskopii.
9. Fluoryzacja wody: W połowie XX wieku odkrycie znaczenia fluoru dla zdrowia zębów doprowadziło do wprowadzenia praktyki fluoryzacji publicznych wodociągów. Ta inicjatywa na rzecz zdrowia publicznego wywarła znaczący historyczny wpływ na higienę jamy ustnej i ograniczenie problemów zdrowotnych związanych z zębami.
10. Artefakty historyczne: Artefakty i przedmioty fluorytowe, w tym rzeźby i biżuteria, odkryto podczas wykopalisk archeologicznych, co dostarczyło wglądu w historyczne zastosowanie tego minerału w różnych kulturach.

Podsumowując, fluoryt odegrał historycznie znaczącą rolę w metalurgii, szklarstwie, oświetleniu, sztuce, ceramice, medycynie, górnictwie i badaniach naukowych. Jego unikalne właściwości i zastosowania przyczyniły się na przestrzeni wieków do postępu w technologii, przemyśle i kulturze.

Lokalizacje i depozyty

Fluoryt, czyli fluoryt, występuje w różnych miejscach na świecie, a jego złoża można podzielić na dwa główne typy: pierwotne (hydrotermalne) i wtórne (osadowe). Oto niektóre z godnych uwagi lokalizacji i złóż fluorytu:

Złoża pierwotne (hydrotermalne):

1. Chiny: Chiny są największym na świecie producentem fluorytu i posiadają znaczne złoża w kilku prowincjach, w tym w Hunan, Jiangxi, Mongolii Wewnętrznej i Zhejiang. Szczególnie Hunan słynie z bogatych i kolorowych okazów fluorytu.
2. Meksyk: Meksyk to kolejny duży producent fluorytu, posiadający znaczne złoża w stanach takich jak Durango, San Luis Potosí i Zacatecas. Kopalnie w stanie Durango znane są z produkcji wysokiej jakości okazów fluorytu.
3. Stany Zjednoczone: Złoża fluorytu w Stanach Zjednoczonych występują w kilku stanach, w tym w Illinois, Kentucky, Kolorado i Nowym Meksyku. Obszar wydobywczy Cave-in-Rock w Illinois słynie z okazów fluorytu i Niebieski John Jaskinie w Nowym Meksyku zawierają fluorescencyjny fluoryt.
4. Afryka Południowa: Republika Południowej Afryki posiada złoża fluorytu w kilku lokalizacjach, w tym w prowincjach Przylądka Zachodniego, Przylądka Północnego i Gauteng. Złoża te są często kojarzone z innymi minerałami, takimi jak kwarc i kalcyt.
5. Rosja: Złoża fluorytu można znaleźć w Rosji, szczególnie w regionie Uralu. Kopalnia Kara-Oba w górach Ałtaj znana jest z produkcji fluorytu.
6. Kanada: Kanada posiada złoża fluorytu w różnych prowincjach, w tym w Ontario i Nowej Fundlandii. Kopalnia Roger's Mine w Ontario słynie z okazów fluorytu.
7. Hiszpania: Hiszpania posiada złoża fluorytu w różnych regionach, w tym w Asturii, Kastylii i León oraz Andaluzji. Osady te są często kojarzone z innymi minerałami metalicznymi.

Osady wtórne (osadowe):

1. Anglia: Wielka Brytania posiada historyczne złoża fluorytu, szczególnie w Derbyshire, gdzie wydobywano fluoryt w celu wykorzystania go w przemyśle ceramicznym. Jaskinie Blue John w Derbyshire słyną z wyjątkowych i kolorowych okazów fluorytu.
2. Niemcy: Niemcy posiadają złoża fluorytu w regionach takich jak Schwarzwald, gdzie często kojarzony jest on z innymi minerałami, takimi jak kwarc i kalcyt.
3. Namibia: Złoża fluorytu można znaleźć w Namibii, szczególnie w kopalni Okorusu, która wyprodukowała duże i wysokiej jakości kryształy fluorytu.
4. Maroko: Maroko posiada złoża fluorytu, a okazy z tego regionu znane są z żywych kolorów i wyjątkowych zwyczajów kryształowych.
5. Peru: Fluoryt występuje w niektórych obszarach górniczych w Peru, w tym w dystryktach Huallapampa i Huayllay.
6. Argentyna: Argentyna posiada złoża fluorytu w prowincjach takich jak San Luis i La Rioja.

Należy zauważyć, że złoża fluorytu mogą się różnić pod względem jakości i ilości wytwarzanego fluorytu. Niektóre złoża słyną z produkcji wyjątkowych okazów minerałów, które są wysoko cenione przez kolekcjonerów, podczas gdy inne są eksploatowane głównie do celów przemysłowych, takich jak produkcja kwasu fluorowodorowego i fluorku glinu. Ponadto kolor i właściwości krystaliczne fluorytu mogą się znacznie różnić w zależności od konkretnego złoża i powiązanych z nim minerałów.

Referencje

• Bonewitz, R. (2012). Skały i minerały. wydanie 2. Londyn: Wydawnictwo DK.
• Dana, JD (1864). Podręcznik mineralogii… Wiley.
• Podręcznik Mineralogia. [online] Dostępne pod adresem: http://www.handbookofmineralogy.org [dostęp: 4 marca 2019 r.].
• Informacje o minerałach, dane i lokalizacje.. [online] Dostępne pod adresem: https://www.mindat.org/ [Dostęp. 2019].