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萤石

萤石(Fluorite)又称氟石。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。其有5个有效变种,主要成分是氟化钙(CaF₂),结晶为八面体和立方体。晶体呈玻璃光泽,颜色鲜艳多变,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。其颜色艳丽,结晶形态美观的萤石标本可用于收藏、装饰和雕刻工艺品。
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萤石介绍

基本介绍

萤石(Fluorite)又称氟石。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,有5个有效变种。等轴晶系,主要成分是氟化钙(CaF₂)。结晶为八面体和立方体。晶体呈玻璃光泽,颜色鲜艳多变,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。

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。存在于花岗岩、伟晶岩、正长岩等岩石内。

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。

地域产地

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。

品质特点

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。

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。该种亦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。

价值功效

萤石是一种可以提炼大量氟元素矿物。同时其还被用于炼钢中的助溶剂以除去杂质。该矿物在制作生产玻璃和搪瓷时也有应用。此外,在光学领域对于萤石的需求量较大。其人工合成晶体长大后可以制成多种透镜。如用萤石制造的照相机镜头,因其具有非常低的色散,所以由其打磨成的镜片比选用普通玻璃的镜头具有更少的色差。

萤石的颜色鲜艳丰富,晶体光滑无暇,被称之为“世界上鲜艳的宝石”。但因其硬度低,所以通常情况下不能被用作珠宝。但正因萤石质地柔软,所以当出现足够大的晶体时,便可以相对容易的用它来雕刻装饰物。该矿物在矿石收藏家中十分流行。尤其是一些品相良好的标本可以出现很高的价格。

历史起源

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。

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。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。

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。

在1797年,意大利工程师CarlosAntônioNapion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。

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)。

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