La fluorita és un mineral de la classe dels halurs compost per fluorur de calci, CaF₂. Va ser descoberta l'any 1529 i va rebre el seu nom l'any 1797 de Carlo Antonio Galeani Napione, del llatí fluere, 'fluir'. Pertany i dona nom al grup de la fluorita de minerals.
La fluorita sol presentar un hàbit cúbic o més rarament dodecaèdric; també és freqüent trobar cristalls amb morfologies pseudooctaèdriques a conseqüència de l'exfoliació de la fluorita. També presenta una enorme varietat de colors a conseqüència de centres de color o de la presència d'alguns elements cromòfors dins de la seva estructura; molts espècimens presenten fluorescència en ser irradiats amb llum ultraviolada. És un mineral que es troba arreu del món i pot aparèixer tant com a mineral accessori de roques ígnies o metamòrfiques o com a ciment en algunes roques sedimentàries; es forma sobretot com a mineral fruit de l'activitat hidrotermal. Els principals usos de la fluorita estan relacionats amb les indústries química, metal·lúrgica, òptica i ceràmica. Ha estat un mineral important per a la fabricació d'àcid fluorhídric i també és emprat com a gemma.
Etimologia El nom fluorita deriva del mot llatí fluo, que significa 'córrer' (en referència al moviment d'un flux). En la seva forma verbal, fluo es conjugava fluor, que significava fluir. La fluorita és emprada com a fundent durant el procés de fosa del ferro; utilitzant-la s'aconsegueix disminuir la viscositat de l'escòria. El mineral fluorita va ser anomenat inicialment fluospar, i va ser documentat per primer cop l'any 1530 (escrit en impressió), concretament Bermannus, sive de re metallica dialogus (Bermannus, o un diàleg sobre la naturalesa dels metalls), escrit per Georgius Agricola. Agricola, un científic alemany expert en filologia, mineralogia i metal·lúrgia va anomenar el mineral Flussspat, com un neologisme llatí procedent de la fusió de les paraules alemanyes Fluß (flux, riu) i Spat (mineral no metàl·lic semblant al guix).
L'any 1852, la fluorita inspira el nom que rebrà el fenomen que actualment és conegut com a fluorescència, ja que és especialment present en fluorites de certes localitats a conseqüència d'algunes impureses en la seva estructura. El nom fluorita també va ser utilitzat per a anomenar el fluor, un element de la taula periòdica. Malgrat que el terme fluospar és sovint emprat en termes industrials i químics, mentre que fluorita s'utilitza més freqüentment en termes mineralògics, és possible trobar les dues denominacions usades indistintament tant en àmbits científics o acadèmics com en publicacions o articles de caràcter industrial.
Classificació Segons la classificació de Nickel-Strunz, la fluorita pertany al grup 3.AB: halurs simples sense H₂O i amb M:X = 1:2, amb els següents minerals: fluorocronita, tolbachita, coccinita, sel·laïta, cloromagnesita, lawrencita, scacchita, frackdicksonita, estronciofluorita, tveïtita-(Y), gagarinita-(Y), gagarinita-(Ce) i polezhaevaïta-(Ce). Segons la classificació de Dana la fluorita pertany al grup 9.2.1.1: halurs normals (AX₂). La fluorita també és membre del grup que porta el seu nom: el grup de la fluorita.
Grup de la fluorita
El grup de la fluorita és un grup de minerals cúbics amb fluor centrat amb fórmula general MX₂, on M pot ser calci, plom o estronci. Va ser publicat per primera vegada l'any 2010, i aprovat per l'Associació Mineralògica Internacional l'any 2011.
El grup està integrat per quatre espècies minerals:
EspècieFórmulaEstronciofluoritaSrF₂FluoritaCaF₂FluorocronitaPbF₂FrankdicksonitaBaF₂
Diagnòstic miniatura|esquerra|Cristall de fluorita verda, en matriu micàcia, mostrant cares cúbiques i octaèdriques.|200x200px De visu La fluorita sol formar cristalls ben definits amb una àmplia varietat de colors. Els cristalls solen ser transparents o translúcids i presenten una morfologia cúbica o octaèdrica (semblants a daus de 8 o 6 cares). Alguns cristalls poden presentar el color en bandes. Els colors més freqüents són els liles foscos i els verds. En el cas dels cristalls liles poden ser confosos amb l'ametista pel color; es poden diferenciar entre si per la duresa i l'hàbit així com per l'exfoliació. La fluorita presenta una exfoliació perfecta en quatre direccions que formen octaedres. La seva duresa de 4 en l'escala de Mohs permet que sigui ratllada per l'apatita però no per la calcita (permet ser ratllada per un ganivet però no per una moneda). La fluorita també pot identificar-se per la seva fluorescència sota llum ultraviolada: blava sota llum d'ona curta. La fluorita pot presentar macles de compenetració en {111}, normalment de dos individus i de manera molt més rara, també macles de tipus espinel·la (aquest tipus de macla és present només en algunes localitats).
Amb microscopi Observada amb microscopi òptic amb llum polaritzada, la fluorita es mostra incolora, amb un relleu força marcat i negatiu. Com que és un mineral que cristal·litza en el sistema cúbic, és isòtrop i, per tant, no presenta pleocroisme. Presenta una exfoliació perfecta en {111} que és apreciable amb microscopi si s'observen a grans augments les seccions bidimensionals que corresponen a cares d'octaedre (les interseccions de l'exfoliació que delimiten triangles equilàters). La fluorita no presenta alteració. En alguns casos pot presentar zonació de color blau o porpra i pot presentar zones acolorides en les immediateses amb minerals radioactius. Quan s'observa amb microscopi òptic es pot confondre amb alguns minerals. És possible confondre-la amb la pol·lucita (es diferencien perquè aquesta no presenta exfoliació); amb els granats (aquests no presenten exfoliació però sí un relleu positiu); amb la sodalita (aquesta presenta un nombre n major i exfoliació diferent); amb la criolita (aquesta presenta un nombre n menor, exfoliació diferent i és lleugerament anisotròpica) i amb la vil·liaumita (aquesta presenta un menor nombre n i un color rosat).
Morfologia miniatura|esquerra|Selecció d'hàbits de la fluorita La fluorita pot presentar diverses morfologies. Habitualment la forma típica en què es troba són cubs, i més rarament en octaèdres; rarament es troba formant dodecaèdres i algunes vegades hexoctaèdres i tetrahexaèdres. A partir de la combinació de dues o diverses d'aquestes formes, pot presentar alteracions als vèrtexs i arestes dels cubs. A vegades els cristalls es troben distorsionats a causa del desenvolupament desigual de les cares. Sovint els cristalls són àmpliament compostos. També pot trobar-se compacte, terrosa, columnar (rar), en agregats globulars, en estalactites o botrioidal (rar). La fluorita que es forma a altes temperatures tendeix a cristal·litzar tot formant octaedres, mentre que la fluorita que cristal·litza a baixa temperatura forma cristalls cúbics. També és possible trobar cristalls formats a partir de la cristal·lització de diferents cubs (cristalls compostos).
La fluorita pot presentar combinació de les formes típiques cúbiques i octaèdriques amb altres formes secundàries, és aleshores quan els cristalls poden presentar cares amb diferents morfologies. Són relativament freqüents les cares dels dodecaedres rombals {110}, els tetrahexaedres {210} (produeixen superfícies addicionals paral·leles a les vores cúbiques, els icositetraedres {211} o {311} i els hexaoctaedres {421}. L'hàbit cristal·lí de la fluorita es troba estretament lligat a la temperatura; per exemple, l'octaedre {111} es forma generalment a temperatures elevades mentre que el dodecaedre rombal {110} es forma a temperatures moderades i els cubs {100} a baixa temperatura com a formes dominants.
miniatura|120x120px|Típica macla de penetració de la fluorita.
Maclat En la fluorita són freqüents les macles de compenetració (o penetració) amb cubs maclats segons ; aquestes macles són les més característiques que presenta la fluorita i són fàcils d'observar, ja que presenten un intercreixement entre dos cubs. Aquesta tipologia de macles són tan característiques de la fluorita que sovint s'anomenen macles de la fluorita o macles de penetració de la fluorita. La fluorita també pot presentar macles de tipus espinel·la, on els cristalls solen ser més aplanats del que és habitual i on un dels dos membres que formen la macla sol ser més allargat que l'altre; aquestes macles són molt rares i només s'han descrit en algunes localitats.
Estructura cristal·lina miniatura|esquerra|Estructura de la fluorita L'estructura de la fluorita és relativament senzilla. En aquesta estructura, cada catió de calci (Ca2+) es troba envoltat per vuit cations de fluor (F-) en els vèrtexs del cub. Aquesta estructura és compartida amb altres compostos halurs (CaF₂, SrF₂, BaF₂, CuF₂, CdF₂, SrCl₂ i BaCl₂), òxids (ZrO₂, HfO₂,CeO₂ i UO₂) i oxifluorurs. La seva estructura cristal·lina és tant freqüent a la natura que en moltes ocasions és citada com a «estructura de la fluorita». Els ions de calci ocupen l'estructura compacta cúbica mentre que els ions de fluor ocupen les posicions tetraèdriques. Els únics ions de la xarxa que es troben en contacte són els ions de fluor (F-F; 2,7 Å. Ca2+-Ca2+; 3,8 Å).A. F. Wells, (1978), Química inorgánica estructural, Ed. Reverté, Barcelona, pàg. 243-245 La ràtio entre radis iònics és de .
En l'estructura, els ions de calci es troben distribuïts als vèrtexs i en els centres de les cares de les cel·les unitat cúbiques mentre que els de fluor es troben als centres de vuit cubs iguals. L'estructura de la fluorita pot deduir-se de la del CsCl, tot substituint el Cl- per F- i cada dos Cs+ un Ca2+. Això genera, alternativament, vacants intersticials cúbiques i dona lloc a l'exfoliació octaèdrica de la fluorita.
Quan se sotmet un cristall o massa de fluorita a difracció de raigs X, s'obtenen diferents pics d'intensitats d'energia: Pic (2θ) Intensitat (%)3,16 901,932 1001,647 301,366 101,253 101,115 201,051 100,684 10
Cel·la unitat miniatura|Cel·la unitat de la fluorita La fluorita és un halur que cristal·litza en el sistema cúbic. Sol presentar-se en forma de cristalls d'hàbit cúbic molt ben formats {100}, sovint amb macles de compenetració de cubs. Menys sovint se'n troba en octàedres {111}. Les altres formes són rares, encara que també se'n poden obtenir octàedres per exfoliació. També se'n troba de manera massiva, compacte o granular. En estat pur és incolora i transparent, encara que en la majoria dels casos presenta diverses coloracions que es poden deure a impureses orgàniques o minerals, les més freqüents van del lila al violeta, però la fluorita també pot ser de color blau, verd, rosa, taronja, groc i de tons menys definits. Moltes varietats mostren fluorescència. L'exfoliació, però, es produeix en tots els casos segons la cara de l'octàedre.
Es descriu com un empaquetament cúbic compacte (FCC) d'àtoms de Ca, en el qual els àtoms de F ocupen tots els buits tetraèdrics. Si es té en compte la relació de radis iònics, aquesta descripció sembla absurda (0,133 nm per a F i 0,099 nm per a Ca2+), ja que els ions F mai no cabrien en els buits de Ca. No obstant això, aquesta descripció reprodueix fidelment les posicions relatives dels àtoms en la cel·la. D'acord amb aquesta descripció, tots els buits octaèdrics de l'estructura estarien vacants. La coordinació del F és tetraèdrica (IC = 4), mentre que la del Ca és un cub (IC = 8).
Propietats Color La fluorita pot presentar una amplíssima varietat de colors: verd clar, groc, verd blavós, lila, incolor, blanc, rosa, blau o marró. En alguns casos el color pot ser produït per la presència d'hidrocarburs. Alguns cristalls presenten bandes de color variable i fluorescència.