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萤石主要成分

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2024年10月17日发(作者:雷觅松)

萤石的主要成分是氟化钙(CaF₂)一般含杂质较多,Ca常被Y和Ce等稀土元

素替代,此外还含有少量的Fe2O3 ,SiO2和微量的Cl,O3,He等。自然界

中的萤石常显鲜艳的颜色,硬度比小刀低。

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(CaF

₂) 。含杂质较多。自然界中的萤石常显鲜艳的颜色,硬度比小刀低。可以作为

宝石,夜明珠,因大多数有放射性物质通常对人体有伤害。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。

萤石是一种常见的卤化物矿物,它是一种化合物,它的成分为氟化钙,是提

取氟的重要矿物。萤石有很多种颜色,也可以是透明无色的。透明无色的萤石可

以用来制作特殊的光学透镜。萤石还有很多用途,如作为炼钢、铝生产用的熔剂,

用来制造乳白玻璃、搪瓷制品、高辛烷值燃油生产中的催化剂等等。萤石一般呈

粒状或块状,具有玻璃光泽,绿色或紫色为多。萤石在紫外线或阴极射线照射下

常发出蓝绿色荧光,它的名字也就是根据这个特点而来。

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。

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。

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。

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。

萤石产地

世界宝石级萤石主要分布于美国、哥伦比亚、加拿大、英国、纳米比亚,以

及奥地利、瑞士、意大利、德国、捷克和斯洛伐克、原苏联、澳大利亚、南非等

地。例如,美国的伊利诺斯州、肯塔基州等就产紫、紫罗兰、蓝、黄、褐等色及

无色透明萤石,新罕布什尔州和纽约州产鲜绿色萤石,哥伦比亚产绿色等色的萤

石。加拿大安大略产无色透明萤石晶体。英国康瓦尔产白、蓝、紫罗兰、淡红褐

等色萤石。纳米比亚产祖母绿色萤石。中国各个省区几乎都找到了萤石资源,其

中宝石级萤石主要分布于浙江、安徽、江西、福建、河南、湖北、湖南、广西、

四川、贵州、青海、新疆等地。

理化性质

物理

玻璃质,晶体较大时呈阴

暗色泽

韧性 质脆,易碎

完全解理,平行{111}晶面

族,解理能高。尤其是当晶

体呈八面体时,其可在毫无

损伤的情况下被分解。但当

样本较大时,解理易产生断

裂及划痕

无色、紫色、丁香色、金

黄色、绿色、蓝色、粉红

色、香槟色、棕色

裂理

透明至半透明 解理

在{011}晶面族下裂理模糊

粗糙

白色 断口 参差状或亚贝壳状断口

4 比重 3.00-3.25

3.175-3.56克/立方厘米(测

量数据); 3.181克/立方厘

1360℃ 密度 米(计算数据)。通常范围3.

175-3.184,在晶体夹杂杂质

时会增加密度

当红、绿萤石被加热至100℃以上时会产生磷光。 在紫外线照射下,萤

石会发出荧光,呈蓝、紫色、绿、红或黄色。部分萤石光感较强,直接暴

露于光线中或摩擦其表面就能使其发光。 当萤石受到照射时,其矿物内

的电子在外界能量的刺激下,会由低能状态进入高能状态,当外界能量刺

激停止时,电子又由高能状态转入低能状态,在此过程中就会发光。萤石

在日光灯照射后可发光数十小时,这种光相对微弱,白昼看不见,夜里看

就很明亮

光学

类型

相对照

度值

等方性 表面起伏 平滑适中

n=1.433-1.448 色散 无

双折射

萤石所形成的双折射极其细微,甚至为无。常在被切割或压缩的形态

下产生不规则的微弱双折射,一般出现于平行片晶至{001}晶面族

化学

化学式 CaF2 中文名 氟化钙

溶于硫酸,在加热后的氯

钇、铈、硅、铝、铁、镁、

铕、钐、氧、氯

化氢中可轻微溶解,微溶

于水(水温为18℃时,0.

000016克/立方厘米)

结晶构造

常含杂质 溶解度

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。

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。

晶系 等轴晶系(立方晶系)

m3m(4/m32/m)-六八

面体类

晶胞参数 轴长a=5.4626埃

矿物类 晶胞体积 163.00立方埃

空间群 Fm3m

晶胞原子

4

常为立方体{001},有时为

八面体{111},十二面体{0

11}较为少见,亦有六八

面体和二十四面体偶尔

出现。以上形状的聚型晶

体也经常发生。{001}平滑

晶体形态 具光泽;{111}粗糙无光

泽。从{013}开始,晶体的

不均匀发展有时会使晶

体变形,如微小的立方晶

体聚合生长成一个较大

的八面体,或于早期生出

的单晶的角落处形成一

萤石在{111}晶面族上,

多为互相穿插的立方晶

体,也有形成尖晶石双晶

律的情况

孪晶

块过度生长的较大晶体。

其他形状的结晶还有泥

土状、柱状、球状或葡萄

萤石鉴别方法

萤石的晶体结构存在“空洞”,很容易被其他离子填充,所以在自然界中,无色

透明的纯净萤石极其稀少。这种结构缺陷,同时也让萤石成为颜色最丰富的石头,

因为含有铁、镁、铜等离子,绿、紫、黄、蓝、棕、橙、粉……萤石几乎可以呈

现任何一种颜色,如果把这些颜色找齐,会比彩虹还美丽,因此很多人称萤石为

“彩虹宝石”。

萤石可以进行改色加工,加热处理在萤石中较为常见,通过加热可使暗蓝至黑色

萤石变成蓝色。一般来说,这种加热处理的萤石很难鉴别,其颜色在300℃以下

的环境中是稳定的。

在萤石加工过程中,还会经常充填塑料或树脂,其主要目的是愈合表面裂隙,使

其在加工或佩戴时不产生裂隙。经充填处理的萤石的鉴定主要有以下几个方面:

1、放大检查缝隙。

2、热针测试可熔树脂和塑料。

3、紫外荧光观察,充填的塑料和树脂可有特征荧光。

4、辐照处理:无色的萤石通过辐照可产生紫色。辐照处理的萤石极不稳定,遇

光就会褪色,因此这种处理方法不具实用价值。

主要价值

萤石是唯一一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“世界上最鲜艳的宝石”。

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。

2024年10月17日发(作者:雷觅松)

萤石的主要成分是氟化钙(CaF₂)一般含杂质较多,Ca常被Y和Ce等稀土元

素替代,此外还含有少量的Fe2O3 ,SiO2和微量的Cl,O3,He等。自然界

中的萤石常显鲜艳的颜色,硬度比小刀低。

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(CaF

₂) 。含杂质较多。自然界中的萤石常显鲜艳的颜色,硬度比小刀低。可以作为

宝石,夜明珠,因大多数有放射性物质通常对人体有伤害。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。

萤石是一种常见的卤化物矿物,它是一种化合物,它的成分为氟化钙,是提

取氟的重要矿物。萤石有很多种颜色,也可以是透明无色的。透明无色的萤石可

以用来制作特殊的光学透镜。萤石还有很多用途,如作为炼钢、铝生产用的熔剂,

用来制造乳白玻璃、搪瓷制品、高辛烷值燃油生产中的催化剂等等。萤石一般呈

粒状或块状,具有玻璃光泽,绿色或紫色为多。萤石在紫外线或阴极射线照射下

常发出蓝绿色荧光,它的名字也就是根据这个特点而来。

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。

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。

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。

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。

萤石产地

世界宝石级萤石主要分布于美国、哥伦比亚、加拿大、英国、纳米比亚,以

及奥地利、瑞士、意大利、德国、捷克和斯洛伐克、原苏联、澳大利亚、南非等

地。例如,美国的伊利诺斯州、肯塔基州等就产紫、紫罗兰、蓝、黄、褐等色及

无色透明萤石,新罕布什尔州和纽约州产鲜绿色萤石,哥伦比亚产绿色等色的萤

石。加拿大安大略产无色透明萤石晶体。英国康瓦尔产白、蓝、紫罗兰、淡红褐

等色萤石。纳米比亚产祖母绿色萤石。中国各个省区几乎都找到了萤石资源,其

中宝石级萤石主要分布于浙江、安徽、江西、福建、河南、湖北、湖南、广西、

四川、贵州、青海、新疆等地。

理化性质

物理

玻璃质,晶体较大时呈阴

暗色泽

韧性 质脆,易碎

完全解理,平行{111}晶面

族,解理能高。尤其是当晶

体呈八面体时,其可在毫无

损伤的情况下被分解。但当

样本较大时,解理易产生断

裂及划痕

无色、紫色、丁香色、金

黄色、绿色、蓝色、粉红

色、香槟色、棕色

裂理

透明至半透明 解理

在{011}晶面族下裂理模糊

粗糙

白色 断口 参差状或亚贝壳状断口

4 比重 3.00-3.25

3.175-3.56克/立方厘米(测

量数据); 3.181克/立方厘

1360℃ 密度 米(计算数据)。通常范围3.

175-3.184,在晶体夹杂杂质

时会增加密度

当红、绿萤石被加热至100℃以上时会产生磷光。 在紫外线照射下,萤

石会发出荧光,呈蓝、紫色、绿、红或黄色。部分萤石光感较强,直接暴

露于光线中或摩擦其表面就能使其发光。 当萤石受到照射时,其矿物内

的电子在外界能量的刺激下,会由低能状态进入高能状态,当外界能量刺

激停止时,电子又由高能状态转入低能状态,在此过程中就会发光。萤石

在日光灯照射后可发光数十小时,这种光相对微弱,白昼看不见,夜里看

就很明亮

光学

类型

相对照

度值

等方性 表面起伏 平滑适中

n=1.433-1.448 色散 无

双折射

萤石所形成的双折射极其细微,甚至为无。常在被切割或压缩的形态

下产生不规则的微弱双折射,一般出现于平行片晶至{001}晶面族

化学

化学式 CaF2 中文名 氟化钙

溶于硫酸,在加热后的氯

钇、铈、硅、铝、铁、镁、

铕、钐、氧、氯

化氢中可轻微溶解,微溶

于水(水温为18℃时,0.

000016克/立方厘米)

结晶构造

常含杂质 溶解度

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。

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。

晶系 等轴晶系(立方晶系)

m3m(4/m32/m)-六八

面体类

晶胞参数 轴长a=5.4626埃

矿物类 晶胞体积 163.00立方埃

空间群 Fm3m

晶胞原子

4

常为立方体{001},有时为

八面体{111},十二面体{0

11}较为少见,亦有六八

面体和二十四面体偶尔

出现。以上形状的聚型晶

体也经常发生。{001}平滑

晶体形态 具光泽;{111}粗糙无光

泽。从{013}开始,晶体的

不均匀发展有时会使晶

体变形,如微小的立方晶

体聚合生长成一个较大

的八面体,或于早期生出

的单晶的角落处形成一

萤石在{111}晶面族上,

多为互相穿插的立方晶

体,也有形成尖晶石双晶

律的情况

孪晶

块过度生长的较大晶体。

其他形状的结晶还有泥

土状、柱状、球状或葡萄

萤石鉴别方法

萤石的晶体结构存在“空洞”,很容易被其他离子填充,所以在自然界中,无色

透明的纯净萤石极其稀少。这种结构缺陷,同时也让萤石成为颜色最丰富的石头,

因为含有铁、镁、铜等离子,绿、紫、黄、蓝、棕、橙、粉……萤石几乎可以呈

现任何一种颜色,如果把这些颜色找齐,会比彩虹还美丽,因此很多人称萤石为

“彩虹宝石”。

萤石可以进行改色加工,加热处理在萤石中较为常见,通过加热可使暗蓝至黑色

萤石变成蓝色。一般来说,这种加热处理的萤石很难鉴别,其颜色在300℃以下

的环境中是稳定的。

在萤石加工过程中,还会经常充填塑料或树脂,其主要目的是愈合表面裂隙,使

其在加工或佩戴时不产生裂隙。经充填处理的萤石的鉴定主要有以下几个方面:

1、放大检查缝隙。

2、热针测试可熔树脂和塑料。

3、紫外荧光观察,充填的塑料和树脂可有特征荧光。

4、辐照处理:无色的萤石通过辐照可产生紫色。辐照处理的萤石极不稳定,遇

光就会褪色,因此这种处理方法不具实用价值。

主要价值

萤石是唯一一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“世界上最鲜艳的宝石”。

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。

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