Antozonite

Fluorine

Fluorite
CatégorieIV : halogénures
FluoriteBEIX.jpg

Fluorite sur quartz - Le Beix - France (10x7cm)
Général
Catégorie Minéral
Formule brute CaF2
Identification
Masse moléculaire 78.07 g/mol
Couleur incolore, vert, rose, violet, bleu...
Classe cristalline ou groupe d'espace Hexakisoctaédrique - m\bar{3}m
Système cristallin cubique
Réseau de Bravais Faces centrées F
Macle Par pénétration sur {111}
Clivage {111} parfait
Habitus Cubique, octaédrique, dodécaédrique, massif, grenu, grossier, fin, botryoïdal, fibreux, hexaédrique, concretionnaire…
Fracture conchoïdale; esquilleuse; irrégulière
Échelle de Mohs 4
Éclat vitreux
Propriétés optiques
Indice de réfraction n=1.433-1.435
Biréfringence nulle
Dispersion 2vz ~ 0,007
Polychroïsme Nul
Fluorescence ultraviolet oui
Trait blanc
Transparence transparent à translucide
Autres propriétés
Densité 3,18
Solubilité Soluble dans H2SO4 avec dégagement de F2
Caractères distinctifs
Radioactivité aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
Fluorine
Général
Nom IUPAC fluorure de calcium
No CAS 7789-75-5
No EINECS 232-188-7
SMILES
InChI
Apparence cristaux incolores ou poudre blanche, hygroscopique.[1]
Propriétés chimiques
Formule brute CaF2  [Isomères]
Masse molaire 78,075 gmol-1
Ca 51,33 %, F 48,67 %,
Propriétés physiques
T° fusion 1 403 °C[1]
T° ébullition 2 500 °C[1]
Solubilité dans l'eau : nulle à 20 °C[1]
Masse volumique 3.2 g/cm³[1]
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

La fluorite est une espèce minérale composée de fluorure de calcium, de formule idéale CaF2 avec des traces : Y;Ce;Si;Al;Fe;Mg;Eu;Sm;O;ORG;Cl;TR. Ces différents ions expliquent les multiples couleurs et zonassions colorées rencontrées pour ce minéral. La fluorite peut présenter les phénomènes de fluorescence, triboluminescence, et thermoluminescence.

A noter que le terme francophone est fluorine (Cf. Synonymie).

Sommaire

Inventeur et étymologie

Connu depuis l'antiquité, c'est la description de Georgius Agricola en 1529 qui fait référence. Le terme fluorite est du naturaliste Napione[2]. Son nom vient du latin fluere qui veut dire fondant (qui coule).

Topotype

Sankt-Joachimsthal, Erzgebirge (République tchèque).

Structure

Structure du cristal de fluorite
Structure du cristal de fluorite

La fluorite est un assemblage d'ions Ca2+ et F-. Les anions F- sont deux fois plus nombreux que les cations Ca2+. La structure de la fluorine correspond à un remplissage d'une structure hôte. Les anions F- forment un réseau cubique simple dans lequel les cations Ca2+ occupent la moitié des sites cubiques. Les cations et les anions ont à peu près la même taille. Il est aussi possible d'inverser les rôles des cations et des anions et de considérer que les cations Ca2+ forment un réseau hôte cubique à faces centrées et les anions F- occupent tous les sites tétraédriques. Ces deux visions sont équivalentes. La structure de la fluorite peut être assimilée à deux sous-réseaux : les cations Ca+ forment un sous-réseau cubique faces centrées et les anions F- forment un sous-réseau cubique simple.

Dans la structure de la fluorite :
La coordinence des cations Ca2+ est de 8.
La coordinence des anions F- est de 4.

Gîtologie

Minéral des dépots de bass température le plus souvent sous forme de filon.

On la trouve aussi comme dépôt dans les granites ou des roches métamorphiques comme le gneiss.

Minéraux associés

Particulièrement les minéraux métalliques : les sulfures de plomb, de zinc et d'argent, où elle forme une partie de la gangue. Elle peut être associée alors avec de la barytine, du quartz et de la calcite.

Gisements remarquables

Les grands gisements se trouvent surtout en Chine, au Mexique, en Afrique du Sud, mais la fluorite est répartie sur toute la planète.

En France

Dans le Monde

  • Boltsburn Mine, Rookhope District, Weardale, North Pennines, Co. Durham, Angleterre [4]
  • Mine d'El Hammam , Mont Hammam, Préfecture de Meknès, Région de Meknès-Tafilalet, Maroc [5]

Synonymie

Variétés & Mélanges

Mélanges

  • fluorbaryte, mélange de fluorite et de baryte décrit par J.F.L. Hausmann en 1847 [11]
  • ratofkite [12] Fluorite terreuse connue dans la haute région de la Volga en Russie, et décrite par Fischer en 1809 ; le nom dérive de la rivière Ratofka. C'est en fait un mélange de diverses espèces minérales où la fluorite est majoritaire.

Variété

  • antozonite[13], (synonyme : fluorine fétide) variété de fluorite, violette foncée à noire (le plus souvent opaque), contenant du fluor à l’état gazeux, par bombardement de rayons Alpha naturels, dans les dépôts thorium-uranium. L’écrasement du matériel libère ce gaz avec une odeur d’ozone (le fluor gazeux réagie avec l’humidité naturelle de l’air pour donner de l’ozone et de l’hydrogène fluoré. Décrite par Schöbein en 1861, à partir des échantillons de Wölsendorf, Schwandorf, Haut-Palatinat, en Bavière Allemagne. En France elle se rencontre à Margnac, Compreignac, Haute-Vienne, dans le Limousin [14].
  • chlorophane, variété de fluorite qui présente une forte thermoluminescence, trouvée initalement en Sibèrie. [15]
  • yttrofluorite, variété riche en yttrium qui vient remplacer partiellement le calcium. Déclassé par l'IMA en 2006 de son rang d'espèce à celui de simple variété de fluorite. De formule idéale (Ca,Y)F2-3. Décrite à partir des échantillons de Hundholmen, Tysfjord, Nordland, Norvège [16], par Th. Vogt en 1914.

Utilisations

En dehors de son utilisation ornementale, elle est utilisée comme fondant par les fabricants d'acier, dans la fabrication de la fibre de verre et du verre opale et surtout pour la production d'acide fluorhydrique et de produits fluorés dérivés, dont le fluorure d'aluminium, à partir duquel s'obtient l'aluminium métal. Le fluorure de calcium est également utilisé dans l'optique instrumentale, les propriétés de ce verre étant notoirement meilleures que celles de tous les autres verres connus, notamment en termes de transmission, de réfraction et de dispersion chromatique.

Le fluorure de calcium (CaF2) s'obtient sous forme de monocristal cubique obtenu sous vide par la méthode de Stockbarger. Sa transmission est bonne de l'ultraviolet dans le vide à l'infrarouge. Son excellente transmission des UV jusqu'à 170 nm et ses propriétés non biréfringentes en font un matériau idéal pour la transmission de l'UV à courte longueur d'onde. Le CaF2 pour l'infrarouge est obtenu à un coût nettement moindre à partir de fluorite extraite de mines naturelles. Le CaF2 étant sensible aux chocs thermiques, il doit être manipulé avec précaution. Bien que de faible dureté elle peut être taillée.

Galerie France

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Galerie Monde

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Galerie Fluorescence et Gemme

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Critères de reconnaissance

Facile si elle est critalisée, par son habitus le plus fréquente en cube, et par son clivage caractérisitque. Comme tous les minéraux contenant du calcium, il colore la flamme d'un orange-rouge caractéristique de ce métal. Chauffé, décrépite en une poudre blanche. Soluble dans H2SO4 avec dégagement de F2.

Notes et références

  1. a , b , c , d  et e FLUORURE DE CALCIUM, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
  2. Le règne minéral ramené aux méthodes de l'histoire naturelle Par Louis Albert Necker Paris 1835
  3. Descouens, D. (1987). "Les mines de Valzergues." Monde et Minéraux, (1/2),pp:4-6.
  4. Dunham, K. C., 1990, Geology of the Northern Pennine orefield, v. I, 2nd Ed. British Geological Survey, London, 299 p
  5. Fluorite: The Collector's Choice. Extra Lapis English No. 9; Econ Geol (1989) 84:575-590
  6. Macadam (1886), Mineralogical Magazine: 7: 42.
  7. A Manual of new mineral names, 1892-1978, Peter G. Embrey, John P. Fuller, British Museum (Natural History), 1980
  8. de Boodt (1609) Gemm. et lap. hist.: 293.
  9. Traité élémentaire de minéralogie Par François Sulpice Beudant Tome 2 Parsi 1837
  10. American journal of science - Page 80 1854
  11. J.F.L. Hausmann (1847) Handb.Min., 2nd ed. 2, 1441
  12. Dictionnaire des sciences naturelles,Par Andrée Jean François Marie Brochant de Villers, Alexandre Brongniart et Coll., Paris 1826
  13. Sur la nature des gaz occlus dans la fluorine-antozonite, Parviz Assadi, Marcel Chaigneau, Gauthier-Villars, 1962
  14. The Margnac and Fanay uranium deposits of the La Crouzille District (western Massif Central, France); geologic and fluid inclusion studies, J. Leroy
  15. De Grotthaus. In: Delamétherie (1794), Journal Phys.: 45: 398.
  16. Husdal, T. (2008): The minerals of the pegmatites within the Tysfjord granite, northern Norway. Norsk Bergverksmuseum, skrift 38, 5-28.

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Voir « fluorite » sur le Wiktionnaire.

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