Флюорит: свойства и месторождения¶

Флюорит (от лат. fluor — «течение»; устаревшее русское название — плавиковый шпат) — минерал класса галогенидов, фторид кальция с химической формулой CaF₂. Относится к породообразующим минералам, широко распространён в гидротермальных жилах и осадочных породах. Характеризуется средней твёрдостью (4 по шкале Мооса), совершенной спайностью по октаэдру и разнообразной окраской, за что получил прозвище «самый цветной минерал мира».

¶Состав и кристаллическая структура

Химически флюорит близок к чистому фториду кальция: теоретически содержит 51,1 % кальция и 48,9 % фтора. Однако в природных образцах часто присутствуют примеси — ионы иттрия, церия, железа, марганца, хлора, урана и редкоземельных элементов. Именно примеси и дефекты кристаллической решётки определяют окраску и люминесцентные свойства минерала.

Кристаллы кубической сингонии, чаще всего в форме кубов, октаэдров или их комбинаций. Структура представляет собой гранецентрированную кубическую решётку ионов кальция, в пустотах которой расположены ионы фтора. Спайность совершенная по всем трём направлениям октаэдра (111), что позволяет легко раскалывать кристаллы на характерные треугольные обломки.

¶Физические свойства

Окраска варьирует от бесцветной и жёлтой до зелёной, синей, фиолетовой, розовой и почти чёрной. Часто наблюдается зональность — чередование цветных полос в одном кристалле. Некоторые разновидности обладают флюоресценцией (свечение под ультрафиолетом) и термолюминесценцией. Название «флюоресценция» происходит именно от флюорита, у которого впервые описали это явление.

¶Происхождение и месторождения

Флюорит образуется преимущественно в гидротермальных условиях — из горячих растворов, поднимающихся по трещинам земной коры. Типичные формы залегания: жилы, гнёзда, вкрапления. Сопутствующие минералы — кварц, кальцит, барит, галенит, сфалерит, касситерит. Встречается также в скарнах, карбонатитах, пегматитах и как цемент в осадочных породах.

Крупнейшие месторождения:

• Китай — лидер по добыче; месторождения провинций Чжэцзян, Хунань, Внутренняя Монголия.
• Мексика — месторождения штатов Коауила, Сан-Луис-Потоси; славится фиолетовыми и зелёными кристаллами.
• ЮАР — месторождения в районе Бушвелдского комплекса.
• Монголия — крупные запасы флюорита в восточных и центральных районах.
• Россия — Забайкалье (Абагатуйское, Усуглинское), Приморье (Вознесенское), Якутия.
• Великобритания — историческое месторождение Кастлтон в Дербишире, давшее эталонные образцы «Blue John».
• США — месторождения штатов Иллинойс, Кентукки, Колорадо.

¶Применение

Основные направления использования:

1. Металлургия — как флюс (плавиковый шпат) для снижения температуры плавления и удаления шлаков при выплавке стали и алюминия.
2. Химическая промышленность — сырьё для получения плавиковой кислоты и фтористых соединений.
3. Оптика — из прозрачных монокристаллов изготавливают линзы и призмы для ультрафиолетового и инфракрасного диапазонов, поскольку флюорит обладает низкой дисперсией.
4. Ювелирное дело — прозрачные цветные кристаллы гранят как коллекционные камни, хотя низкая твёрдость ограничивает их носкость.
5. Атомная промышленность — используется при получении фтора и его соединений.

¶Разновидности

• Антозонит — тёмно-фиолетовый, с характерным запахом при раскалывании.
• Иттрофлюорит — разновидность с примесью иттрия.
• Ратовкит — землистая разновидность, встречающаяся в осадочных породах.
• «Blue John» — полосчатая фиолетово-жёлтая разновидность из Дербишира.

Флюорит относится к стратегическому минеральному сырью: без него невозможно производство ряда кислот, алюминия и специальной оптики. Его запасы в мире оцениваются в сотни миллионов тонн, а добыча ведётся более чем в сорока странах.