萤石(Fluorite)又称氟石,等轴晶系,结晶为八面体和立方体。主要成分是氟化钙(CaF₂)。晶体呈玻璃光泽,纯净的萤石为无色,常见的颜色有浅绿色至深绿色、蓝、绿蓝、黄、酒黄、紫、紫罗兰色、灰、褐、玫瑰红、深红等。18质脆,莫氏硬度为4,熔点1360℃,具有完全解理的性质。部分样本在受摩擦、加热、紫外线照射等情况下可以发光。231萤石是自然界中较常见的一种矿物,可以与其他多种矿物共生,世界多地均产,1有5个有效变种。
该矿物来自火山岩浆,在岩浆冷却过程中,被岩浆分离出来的气水溶液内含氟,在溶液沿裂隙上升的过程里,气水溶液中的氟离子与周围岩石中的钙离子结合,形成氟化钙,冷却结晶后即形成萤石。4存在于花岗岩、伟晶岩、正长岩等岩石内。1
因质脆软而不常被用作宝石。在工业方面,萤石是氟的主要来源,能够提取制备氟元素及其各种化合物。而颜色艳丽,结晶形态美观的萤石标本可用于收藏、装饰和雕刻工艺品。3
(概述图来源:5)
矿物历史
新石器时代,中国的河姆渡人就曾选用萤石作装饰。萤石的开采及挖掘起源于古埃及时期,当时的人们广泛的用萤石制作塑像及圣甲虫形状的雕刻。古罗马时期,萤石作为名贵石料广泛地用于酒杯和花瓶的制作,古罗马人甚至相信萤石酒杯会使人千杯不醉。4
1529年德国矿物学家格奥尔格·阿格里科拉(G. Agricola)在他的著作中最早提到了萤石,1556年他在研究萤石的过程中,发现了萤石是低熔点的矿物,在钢铁冶炼中加入一定量的萤石,不仅可以提高炉温,除去硫、磷等有害杂质,而且还能同炉渣形成共熔体混合物,增强活动性、流动性,使渣和金属分离。7
1670年德国玻璃工人契瓦哈特(Selewanhardt)偶然将萤石与硫酸混在一起,发生化学反应,产生了一种具有刺激性气味的烟雾,从而引起人们对萤石化学特性的重视。1771年瑞典化学家卡尔·威廉·舍勒(Scheele)将萤石和硫酸作用制成了由氢元素和一个不知名元素化合而成的酸,同时还发现这种酸能蚀刻玻璃。7
萤石的开采大约是1775年始于英国,到1800年至1840年间美国的许多地方也相继开采,但大量开采乃是在发展和推广平炉炼钢以后。7
在1797年,意大利工程师Carlos Antônio Napion将该矿物正式命名为“Fluorite”,此词源于拉丁语“Fluere”,意为“流动”。因其常被用作熔炼金属中的助溶剂。
1813年法国物理学家安德烈·玛丽·安培(Ampère)把杜勒曾经制备的这种不知名的元素定名为氟元素,取其第一个字母“F”为元素符号,列入元素周期表第二周期第七族,属于卤族元素。7
1825年“Fluorescence”一词诞生,意为荧光,源于萤石在紫外线照射下可以散发荧光的属性。
1886年法国化学家亨利·莫瓦桑(Moissan)首次从萤石中分离出气态的氟元素,揭示出萤石是由钙元素和氟元素化合组成的矿物,定名为氟化钙(CaF₂)。7
形成过程
萤石来自火山岩浆的残余物中,在岩浆冷却过程中,被岩浆分离出来的气水溶液中含有许多物质,以氟为主,在溶液沿裂隙上升过程中,温度降低,压力减小,气水溶液中的氟离子与周围岩石中的钙离子结合,形成氟化钙,经过冷却结晶后就得到了萤石。4
生长环境
萤石矿为花岗岩、伟晶岩、正长岩中的副矿物。在碳酸岩、碱性侵入岩中和火山周边的喷气孔旁均能够发现萤石。亦可沉积于热液矿脉及层控矿床内。在砂岩的自然衔接处萤石会产生粘合剂的作用。
与萤石共生的矿物有:白钨矿、磷灰石、黄玉、锡石、黑钨矿、黄铁矿、方解石、闪锌矿、天青石、白云母、石英、方铅矿、白云石、黄铜矿、钠长石、尖晶石、菱锰矿、重晶石。9
理化性质
物理
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光学
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化学
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结晶构造
萤石的多数结晶为八面体和立方体,少见十二面晶体。也有八面体和立方体相交而成的组合晶体。解理痕迹在多数晶体上有呈现,从较大晶体上剥落的解理块也很常见。
在八面体结晶下,解理块较扁平、呈三角形;立方晶体的解理块为扁的长方体。萤石的晶体往往出现穿插双晶,即两个晶体相互贯穿所构成的双晶现象。也有团簇而成的共生立方晶体,或为颗粒状、葡萄状、球状或不规则大块。7
萤石晶体结构为立方晶系,这种结构是以阳离子所形成的面心密堆为基础,其四面体间隙位置由阴离子填充。Ca2+离子位于立方面心的结点位置上,Ca2+配位数为8。F-离子位于立方体内8个小立方体的中心,而F-的配位数是4。10
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自然分布
世界分布
较主要的萤石矿床区域位于:英国康沃尔、卡斯尔顿、德比郡、达勒姆;法国多姆山;瑞士勃朗峰;德国黑森林;西班牙阿斯图里亚斯;俄罗斯达利涅戈尔斯克;哈萨克斯坦卡拉奥巴;中国湖南;墨西哥奇瓦瓦州、科阿韦拉、杜兰戈;美国纽约、俄亥俄州、伊利诺斯州、田纳西州、科罗拉多州、新墨西哥州;加拿大安大略湖、不列颠哥伦比亚省;秘鲁瓦努科;纳米比亚;巴基斯坦。
中国分布
我国地处环太平洋成矿带,萤石资源十分丰富。中国萤石矿分布如下图所示。1820
已探明萤石资源分布在27个省(直辖市、自治区)但萤石资源主要集中在东部地区。其中,浙江省、内蒙古自治区、福建省、江西省和湖南省萤石资源储量合计占全国储量的70%多。20
中国萤石矿床以大中型为主,已勘查的271处萤石矿床中,大型矿床41处,中型89处,大中型矿床数量占48%,其储量/资源量占93%21,目前中国共圈定出10个萤石矿矿集区。
中国的萤石矿床划分为3种矿床类型,即:热液充填型、沉积改造型和伴生型22,以热液充填型、沉积改造型萤石矿为主,主要分布于东径95°以东地区。大地构造分区属天山-兴蒙造山系:华北陆块北缘、秦祁昆造山系、西藏-三江造山系东端以及扬子陆块、华南武夷-云开-台湾造山系。这些萤石矿床的形成受区域深大断裂控制,受火山、岩浆活动的影响21。
按照《重要矿产和区域成矿规律研究技术要求》对成矿区带划分和研究的要求及原则,参照区域成矿规律研究项目组提出的《中国成矿区带划分方案》中全国I、Ⅱ、Ⅲ级成矿区带划分成果和地质背景研究项目组提出的《中国大地构造单元划分》方案,王吉平等(2015)在划分的Ⅱ级成矿区带成矿省的基础上,结合全国亚级成矿区带和中国大地构造单元划分,并考虑萤石矿成矿条件和分布特征,提出中国萤石矿亚级成矿区带划分方案21。
有效变种
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应用领域
来源: 百度百科
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