萤石,也称为氟石,是一种广泛存在于世界各地各种地质环境中的矿物。 它是一种色彩缤纷、价值极高的矿物,因为在紫外线照射下会发出鲜艳的荧光,因此得名。 萤石具有一系列令人着迷的物理特性,具有众多的工业、科学和装饰应用。

重要的工业矿物。 萤石通常以充满活力、形状良好的晶体形式出现。 单晶可能具有沿着晶面轮廓的不同颜色的区域。 萤石晶体广泛存在于立方体中,而经常孪晶的萤石八面体则不太常见。 矿物也可以是块状的、粒状的或致密的。 萤石产于 热液矿床 以及作为中间侵入岩和富硅岩中的副矿物 岩石。 它用于制造高辛烷值燃料和钢铁以及氢氟酸的生产。 (博内维茨,2012)

名字:源自拉丁文,意为“流动”,指的是其低熔点。

单元格数据:空间群:Fm3m。 a = 5.4626 Z = 4

社区: 石英, 白云石, 方解石, 重晶石, 天青石,硫化物, 锡石, 黄玉, 黑钨矿, 白钨矿, 磷灰石.

结晶学:等距; 六面体。 习性呈立方体,常呈孪生立方体。 其他形式很少见,但已观察到六面体类所有形式的例子; 四六面体和六八面体是其特征。 通常以晶体或可裂解的团块形式存在。 也很大; 粗粒或细粒; 柱状。

萤石 组成成分:氟化钙,CaF2。 Ca = 51.1%,F = 48.9%。

诊断功能。 通常由其立方晶体和八面体解理来确定; 还有玻璃光泽和通常良好的着色,并且可以用小刀刮擦。


萤石化学性质

  1. 化学式: CaF2(氟化钙)
  2. 化学成分: 萤石的每个单元由一个钙 (Ca) 原子与两个氟 (F) 原子键合组成。
  3. 离子键合: 萤石通过离子键结合在一起,钙离子 (Ca²⁺) 带正电,氟离子 (F⁻) 带负电。 这些离子相互吸引,形成稳定的晶格。
  4. 密度: 萤石的密度通常为 3.18 至 3.25 克每立方厘米 (g/cmXNUMX)。
  5. 化学惰性: 萤石具有化学惰性,不易与大多数酸或常见化学品发生反应。
  6. 溶解性: 虽然萤石相对难溶于水,但当暴露于酸性地下水或土壤时,萤石会随着时间的推移慢慢溶解。

这些化学性质是萤石在各种化学和地质环境中的成分和行为的基础。

物理性能

颜色 Colorless, although samples are often deeply colored owing to impurities.
条纹 白色
光泽 玻璃
透明度 透明到半透明       
莫氏硬度 4(定义矿物质)
比重 3.175-3.184
诊断属性 May be fluorescent, phosphorescent, thermoluminescencent, and/or triboluminescent
水晶系统 等距

光学性质

光学性质 萤石 : 根据 PPL
Type 各向同性
RI值 n = 1.433 - 1.448
结对 相当常见
分散 不包含
双折射 各向同性 矿物质 没有双折射
援助 中等


萤石的形成与赋存

萤石是一种氟化钙矿物,化学式为 CaF2,通过热液和沉积过程在各种地质环境中形成。 它的发生受到钙离子和氟离子的可用性以及特定地质条件的影响。 以下是萤石形成和赋存的概述:

1、热液地层:

  • 初级热液 存款: 萤石最常见的形成方式之一是通过初级水热过程。 在这些环境中,富含矿物质的热流体(热液)渗透到地壳的裂缝中。 这些流体携带来自周围岩石的溶解的钙和氟离子。 当这些溶液冷却并与其他矿物质反应时,它们可以沉淀出萤石晶体。
  • 伴生矿物: 萤石通常与其他矿物一起形成,例如 石英, 方解石,硫化物(如 方铅矿闪锌矿),有时甚至与其他含氟矿物一起使用,例如 黄玉。 这些矿物质的存在会影响萤石晶体的颜色和外观。

2、沉积地层:

  • 蒸发岩矿床: 萤石也可以在沉积环境中发现,特别是在蒸发岩沉积物中。 当盆地中的盐水蒸发时,就会形成蒸发岩沉积物,留下溶解的矿物质作为固体沉积物。 如果这些水中含有足够的钙和氟离子,萤石就会沉淀并分层堆积。
  • 海洋沉积物: 萤石也可能出现在海洋沉积物中,它是海洋环境中有机物和矿物质缓慢积累的结果。

3. 变质过程:

  • 萤石可能存在于某些 变质岩,尽管它不是常见的成分。 它可能在变质过程中形成 沉积岩 含有富含氟的矿物质或由于 改造 预先存在的萤石矿床。

4. 火成岩:

  • 虽然萤石通常不与火成岩相关,但在某些火成岩环境中偶尔会发现少量萤石,特别是在花岗岩侵入体中。 这是因为氟可以存在于岩浆中,并且在特定条件下可以结晶成萤石。

5.碳酸岩:

  • 在一些罕见的情况下,萤石存在于碳酸岩中。 碳酸岩是主要由碳酸盐矿物组成的火成岩,其中可能含有各种稀有矿物,包括萤石。

萤石的类型和品种

萤石,也称为氟石,由于杂质和微量元素的影响而呈现出多种颜色和变化。 这些颜色和晶体习性的差异导致人们认识到萤石的几种类型和品种。 以下是一些最著名的类型和品种:

  1. 颜色品种:
    • 紫色萤石: 也许是最著名的品种,紫色萤石的颜色范围从淡紫色到深紫色。 它常常与石英联系在一起,深受收藏家的追捧。
    • 绿色萤石: 绿色萤石的色调从淡绿色到 绿色的。 它是一种常见品种,经常用于雕刻和珠宝。
    • 蓝色萤石: 蓝色萤石比其他一些颜色不太常见。 它的颜色范围从浅蓝色到深天蓝色,通常与石英或方解石等其他矿物伴生。
    • 黄色萤石: 黄色萤石的色调从浅黄色到金色。 它经常与其他彩色萤石品种一起被发现。
    • 粉红色萤石: 该品种的特点是粉红色,从柔和的粉彩到更鲜艳的粉红色。 它不太常见,但因其美丽而备受推崇。
    • 无色萤石: 有些萤石晶体完全无色,但暴露在紫外线下时通常会表现出强烈的荧光。
    • 多彩或带状萤石: 有时,萤石晶体会呈现不同颜色的带状或区域,创造出引人注目且具有视觉吸引力的外观。
  2. 幻影萤石: 幻影萤石晶体在晶体内具有明显的内部“幽灵”轮廓或形状。 这是由于晶体随着时间的推移而生长,内部逐渐改变颜色或透明度造成的。
  3. 八面体萤石: 萤石通常结晶成八面体形状,即八面体。 具有清晰八面体晶体的标本受到收藏家的高度评价。
  4. 立方萤石: 虽然大多数萤石晶体是八面体,但立方萤石的特征是立方体形状的晶体。 这些立方体通常具有锋利的边缘,尺寸范围从小到大。
  5. 裂开的萤石: 萤石在四个方向上具有完美的解理,这意味着它可以很容易地分裂成八面体碎片。 显示这些解理面的样本通常因其清晰度和对称性而受到重视。
  6. 钇萤石: 掺钇萤石又称钇萤石,是含有钇离子作为杂质的品种。 这种类型的萤石可以显示增强的荧光,并用于一些特殊应用。
  7. 其他品种: 除了上述以外,萤石还存在其他变体,包括 彩虹萤石 (在一个标本中呈现多种颜色)、乳白色萤石(具有乳白色、乳白色光泽)等。萤石品种的命名有时可以根据其产地或独特特征来命名。

值得注意的是,萤石的具体外观和颜色可能会根据其来源和形成过程中存在的杂质而有很大差异。 萤石标本因其多样化的颜色和晶体习性而受到矿物收藏家的高度评价,并且由于其美丽和审美吸引力,它们经常用于珠宝、雕刻品和装饰件。

萤石的历史意义

萤石,也称为氟石,在各种文化、工业和科学领域都具有历史意义。 以下是其历史重要性的一些关键方面:

  1. 冶金工业用途: 萤石历史上曾用于冶金。 它被用作熔炼某些金属的助熔剂,特别是 和钢铁。 它降低材料熔点的能力使其在帮助金属的提取和加工方面很有价值。
  2. 水的氟化: 发现氟对牙齿健康的重要性后,20 世纪中叶世界许多地区开始对供水进行氟化处理。 这项公共卫生举措旨在减少蛀牙,对牙齿卫生和减少与牙齿相关的健康问题产生了重大影响。
  3. 在玻璃和陶瓷工业中的用途: 萤石在紫外线和红外线范围内的低折射率和透明度使其在玻璃和陶瓷工业中具有价值,可用于生产特种玻璃、透镜和光学元件。
  4. 荧光灯: 萤石在紫外线照射下会发出荧光的独特特性是在 19 世纪被发现的。 这一发现在荧光照明的发展中发挥了至关重要的作用,荧光照明广泛应用于各种应用,包括住宅、商业和工业照明。
  5. 矿物采集和观赏用途: 萤石鲜艳的色彩和引人注目的晶体结构使其成为收藏家和爱好者珍贵的矿物标本。 历史上,它曾被用于装饰雕刻和珠宝,增加了其文化和审美意义。
  6. 科学研究: 萤石因其晶体学特性、光学特性和荧光而引起了科学家的兴趣。 它已用于各种科学实验,包括与晶体学和光谱学相关的研究。
  7. 历史采矿: 纵观历史,萤石开采在各个地区都发挥着经济作用。 它一直是萤石矿藏丰富地区社区的收入和就业来源。
  8. 在陶瓷工业中的用途: 某些品种的萤石历史上被用作陶瓷工业中的助熔剂,以降低陶瓷材料的熔点,有助于陶瓷和陶器的生产。
  9. 历史上的治疗信念: 在某些文化中,萤石被认为具有治疗功效,并用于传统医学实践。 虽然这些信仰可能没有科学依据,但它们具有历史文化意义。

总体而言,萤石的历史意义是多方面的,包括对工业、科学、艺术和文化的贡献。 其独特的性质和应用在人类历史的各个方面发挥了作用,并继续与当代社会相关。

应用和用途领域 萤石的

萤石,又称萤石,有着悠久的应用历史,在各个领域的用途具有历史意义。 这些应用程序随着时间的推移不断发展,但它们对人类历史的不同方面留下了持久的影响。 以下是萤石在历史上发挥过重要作用的一些关键应用领域:

  1. 冶金: 萤石历史上一直被用作冶金助熔剂。 它降低铝矿石和钢矿石等原材料熔点的能力对于帮助金属的提取和加工至关重要。 这在早期金属加工和冶炼过程中发挥了重要作用。
  2. 玻璃制造: 萤石在紫外线和红外线范围内的低折射率和透明度使其在玻璃工业中具有价值。 历史上,它被用来改善玻璃的光学性能,特别是望远镜和显微镜中的透镜、棱镜以及光学元件。
  3. 荧光灯: 十九世纪萤石荧光的发现是照明史上的一个关键发展。 它为荧光灯的发展铺平了道路,荧光灯对住宅、商业和工业照明产生了重大影响,催生了节能且持久的照明解决方案。
  4. 矿物采集和观赏用途: 萤石鲜艳的色彩和引人注目的晶体结构使其成为历史上深受收藏家和爱好者欢迎的矿物标本。 它在装饰性雕刻、雕塑和珠宝中的应用增加了它的文化和审美意义。
  5. 陶瓷和陶器: 某些品种的萤石历史上曾被用作陶瓷和陶器工业中的助熔剂。 这种助熔剂有助于降低陶瓷材料的熔点,促进陶瓷、釉料和陶器的生产。
  6. 医学和民俗学: 在某些文化中,萤石被认为具有治疗功效,并用于传统医学实践,包括作为治疗各种疾病的辅助手段。 虽然这些信仰可能没有科学依据,但它们对其历史文化意义做出了贡献。
  7. 历史采矿: 萤石开采一直是各个地区的重要经济活动,为当地社区提供收入和就业机会。 萤石的开采促进了这些地区采矿业的发展和增长。
  8. 科学研究: 萤石独特的晶体学特性、光学特性和荧光使其成为几个世纪以来科学界关注的课题。 它已用于各种科学实验和研究,特别是在晶体学和光谱学领域。
  9. 水氟化: 20 世纪中叶,人们发现氟对牙齿健康的重要性,从而催生了对公共供水进行加氟的实践。 这项公共卫生举措对牙齿卫生和减少与牙齿相关的健康问题产生了重大的历史影响。
  10. 历史文物: 在考古发掘中发现了萤石文物和物品,包括雕塑和珠宝,为了解这种矿物在不同文化中的历史用途提供了见解。

综上所述,萤石在冶金、玻璃制造、照明、艺术、陶瓷、医药、采矿和科学研究等领域发挥了历史性的重要作用。 几个世纪以来,其独特的性能和应用为技术、工业和文化的进步做出了贡献。

地点和存款

萤石或萤石在世界各地都有发现,其矿床可分为两种主要类型:原生(热液)和次生(沉积)。 以下是萤石的一些著名地点和矿床:

原生(热液)矿床:

  1. 中国: 中国是世界上最大的萤石生产国,在湖南、江西、内蒙古和浙江等多个省份拥有大量储量。 尤其是湖南,以其丰富多彩的萤石标本而闻名。
  2. 墨西哥: 墨西哥是萤石的另一个主要生产国,在杜兰戈、圣路易斯波托西和萨卡特卡斯等州拥有大量矿藏。 杜兰戈州的矿山以生产高品质萤石标本而闻名。
  3. 美国: 美国的萤石矿床分布在多个州,包括伊利诺伊州、肯塔基州、科罗拉多州和新墨西哥州。伊利诺伊州的岩洞矿区以其萤石标本而闻名, 蓝约翰 新墨西哥州的洞穴含有荧光萤石。
  4. 南非: 南非多个地区都有萤石矿床,包括西开普省、北开普省和豪登省。 这些矿床通常与石英和方解石等其他矿物伴生。
  5. 俄国: 萤石矿床可以在俄罗斯找到,特别是在乌拉尔山脉地区。 阿尔泰山脉的卡拉奥巴矿以其萤石生产而闻名。
  6. 加拿大: 加拿大多个省份都有萤石矿床,包括安大略省和纽芬兰省。 安大略省的罗杰矿以其萤石标本而闻名。
  7. 西班牙: 西班牙多个地区都有萤石矿床,包括阿斯图里亚斯、卡斯蒂利亚和莱昂以及安达卢西亚。 这些矿床通常与其他金属矿物伴生。

次生(沉积)矿床:

  1. 英国: 英国历史上拥有萤石矿床,特别是在德比郡,在那里开采萤石用于陶瓷工业。 德比郡的蓝约翰洞穴以其独特且色彩缤纷的萤石标本而闻名。
  2. 德国: 德国在黑森林等地区拥有萤石矿床,在那里萤石通常与石英和方解石等其他矿物伴生。
  3. 纳米比亚: 纳米比亚有萤石矿床,尤其是 Okorusu 矿,该矿出产了大而优质的萤石晶体。
  4. 摩洛哥: 摩洛哥拥有萤石矿床,该地区的标本以其鲜艳的色彩和独特的晶体习性而闻名。
  5. 秘鲁: 秘鲁的一些矿区发现了萤石,包括瓦拉潘帕和瓦伊莱地区。
  6. 阿根廷: 阿根廷在圣路易斯和拉里奥哈等省份拥有萤石矿床。

值得注意的是,萤石矿床产出的萤石的质量和数量各不相同。 一些矿床因生产受到收藏家高度评价的特殊矿物标本而闻名,而另一些矿床则主要用于工业目的,例如生产氢氟酸和氟化铝。 此外,萤石的颜色和晶体习性可能因特定矿床及其伴生矿物的不同而存在显着差异。

参考资料

  • 博内维茨,R.(2012)。 岩石和矿物。 第二版。 伦敦:DK 出版社。
  • 达纳,JD (1864)。 矿物学手册……威利。
  • 手册 矿物学。 [在线] 网址:http://www.handbookofmineralogy.org [访问日期:4 年 2019 月 XNUMX 日]。
  • 矿物信息、数据和地点.. [在线] 网址:https://www.mindat.org/ [已访问。 2019]。