Fluorit

Fluorit
(c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0 violetter Fluorit aus Marokko
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Symbol	Flr[1]
Andere Namen	Flussspat Calciumfluorid
Chemische Formel	CaF2
Mineralklasse (und ggf. Abteilung)	Halogenide
System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana	III/A.08 III/A.08-010 3.AB.25 09.02.01.01
Kristallographische Daten
Kristallsystem	kubisch
Kristallklasse; Symbol	hexakisoktaedrisch; 4/m32/m
Raumgruppe	Fm3m (Nr. 225)Vorlage:Raumgruppe/225
Gitterparameter	a = 5,463 Å[2]
Formeleinheiten	Z = 4[2]
Häufige Kristallflächen	{001}, {111}
Zwillingsbildung	Durchkreuzungszwillinge nach (111)
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte	4
Dichte (g/cm3)	3,2
Spaltbarkeit	vollkommen nach {111}
Bruch; Tenazität	muschelig bis splittrig
Farbe	in reiner Form farblos, gelb, grün, rot, violett auch schwärzlich
Strichfarbe	weiß
Transparenz	durchsichtig bis undurchsichtig
Glanz	Glasglanz
Radioaktivität	manchmal durch eingewachsene Uranminerale
Kristalloptik
Brechungsindex	n = 1,433 bis 1,448
Doppelbrechung	keine
Weitere Eigenschaften
Chemisches Verhalten	wird durch Schwefelsäure gelöst
Besondere Merkmale	blaue bis blaugrüne Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Tribolumineszenz

Fluorit, auch unter der bergmännischen Bezeichnung Flussspat oder seiner chemischen Bezeichnung Calciumfluorid bekannt, ist das Calciumsalz der Flusssäure und ein sehr häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der einfachen Halogenide. Fluorit kristallisiert im kubischen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung CaF₂ und entwickelt kubische Kristalle mit vorwiegend würfeliger oder seltener oktaedrischer Kristallform sowie Durchdringungszwillinge, aber auch körnige, massige Aggregate.

Reiner Fluorit ist farblos und transparent, durch Verunreinigungen auch grau. Er kann jedoch durch Fremdbeimengungen fast alle Farben, zumeist in schwacher Intensität, annehmen. Verbreitet sind grüne, violette bis schwarzviolette und gelbe Kristalle („Honigspat“), aber auch blaue, rote und braune Fluorite werden gefunden. Ebenso kann häufig ein zonarer Farbwechsel beobachtet werden. Die Strichfarbe ist dagegen immer Weiß.

Fluorit ist das Leitmineral (Skalamineral) der Mohsschen Härteskala für die Härte 4.

Etymologie und Geschichte

Flussspat war schon im antiken Griechenland bekannt. Der deutsche Name geht auf die Verwendung als Flussmittel in der Metallverarbeitung zurück. 1824 entdeckte der deutsche Mineraloge Friedrich Mohs die im ultravioletten Licht sichtbar werdende Fluoreszenz.

Der irische Mathematiker und Physiker George Gabriel Stokes benannte das Phänomen der Fluoreszenz nach dem Fluorit in Analogie zur Opaleszenz zum Opal.^[3]

Klassifikation

In der veralteten, aber teilweise noch gebräuchlichen 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Fluorit zur allgemeinen Abteilung der „Einfachen Halogenide“, wo er zusammen mit Coccinit, Frankdicksonit, Gagarinit-(Y), Laurelit, Tveitit-(Y) und Gagarinit-(Ce) (ehemals Zajacit-(Ce)) eine eigene Gruppe bildete.

Die seit 2001 gültige und von der International Mineralogical Association (IMA) verwendete 9. Auflage der Strunzschen Mineralsystematik ordnet den Fluorit in die neue und präzisere Abteilung der „Einfachen Halogenide ohne H₂O“ ein. Diese ist zudem weiter unterteilt nach dem Stoffmengenverhältnis von Kationen (M) und Anionen (X), so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „M : X = 1 : 2“ zu finden ist, wo es als Namensgeber die „Fluoritgruppe“ mit der System-Nr. 3.AB.25 und den weiteren Mitgliedern Fluorocronit (IMA 2010-023), Frankdicksonit, Strontiofluorit (IMA 2009-014) bildet.

Die im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Fluorit in die Klasse der „Halogenide (und Verwandte)“ und dort in die Abteilung der „Halogenide“ ein. Hier ist er namensgebendes Mineral der „Fluoritgruppe“ mit der System-Nr. 09.02.01 und den weiteren Mitgliedern Frankdicksonit, Tveitit-(Y) und Strontiofluorit innerhalb der Unterabteilung der „Wasserfreien und wasserhaltigen Halogenide mit der Formel AX₂“.

Kristallstruktur

Fluorit kristallisiert im kubischen Kristallsystem in der höchstsymmetrischen Kristallklasse 4/m32/m (kubisch-hexakisoktaedrisch) beziehungsweise der Raumgruppe Fm3m (Raumgruppen-Nr. 225)Vorlage:Raumgruppe/225 mit dem Gitterparameter a = 5,463 Å sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle.^[2]

Die Kristallstruktur von Fluorit wurde 1914 durch William Henry Bragg und seinen Sohn William Lawrence Bragg über Röntgenbeugungsexperimente aufgeklärt.^[4] Ca²⁺-Ionen bilden hier eine kubisch dichteste Kugelpackung, die einem kubisch flächenzentrierten Gitter (fcc, face centered cubic) entspricht. Die Flächenzentrierung der Elementarzelle (siehe Bild rechts) kann auch aus dem Raumgruppensymbol abgelesen werden („F“). Die Fluoridionen (F⁻) besetzen alle Tetraederlücken der dichtesten Kugelpackung aus Calciumionen. Da in einer dichtesten Kugelpackung immer doppelt so viele Tetraederlücken wie Packungsteilchen enthalten sind, ergibt sich in der Struktur ein Calcium-Fluor-Verhältnis von 1:2, was sich auch in der chemischen Formel des Fluorits, CaF₂, widerspiegelt. Als Koordinationspolyeder ergibt sich für die Fluoridionen dadurch ein Tetraeder aus vier Calciumionen, die Calciumionen ihrerseits werden von acht Fluoratomen in Form eines Würfels umgeben. Die Kationen- und Anionen-Teilgitter sind nicht kommutativ, d. h. gegeneinander austauschbar. Die so genannte Fluorit-Struktur findet sich bei einer Reihe weiterer Salze, wie bei den Fluoriden SrF₂, BaF₂, CdF₂, HgF₂ und PbF₂. Auch kommt die Fluorit-Struktur beispielsweise bei Li₂O, Li₂S, Na₂O, Na₂S, K₂O, K₂S, Rb₂O und Rb₂S vor. Seine Kristallstruktur ist isotyp mit Uraninit.

Eigenschaften

Morphologie

Fluorit bildet häufig gut ausgebildete, würfelförmige und oktaederförmige Kristalle. In Kombination mit diesen Hauptformen zeigen Fluoritkristalle oft Flächen weiterer Formen. Verbreitet sind Flächen des Rhombendodekaeders {110}, Tetrakishexaeders {210} (zusätzliche Flächen parallel zu den Würfelkanten), ferner des Ikositetraeders {211} oder {311} und Hexakisoktaeders {421}.

Die Kristalltracht der Fluoritkristalle ist temperaturabhängig. So entstehen bei hohen Bildungstemperaturen vorwiegend Oktaeder {111}, bei mittleren Temperaturen eher Rhombendodekaeder {110} und bei niedrigen Temperaturen Würfel {100} als trachtbeherrschende Formen.^[5]

Die Würfelflächen sind meist glatt und glänzend. Oktaeder- und Rhombendodekaederflächen erscheinen dagegen oft rau und matt und sind dann meist aus winzigen Würfelflächen zusammengesetzt. Bei den im Handel verbreiteten losen, oktaederförmigen Fluoritkristallen mit glatten glänzenden Flächen handelt es sich fast nie um in dieser Form gewachsene Kristalle, sondern um Spaltoktaeder.

Weiterhin bildet Fluorit kugelförmige und traubenförmige Aggregate, Krusten oder auch Stalaktiten. Als Besonderheit sind die Skalenoeder-Fluorite zu nennen, wie Funde aus der Flussspatgrube Cäcilia bei Freiung (Gemeinde Stulln in der Oberpfalz) belegen. Bei genauerer Untersuchung stellte sich aber heraus, dass diese ebenfalls dem kubischen System zugeordnet werden müssen und nur durch Verätzung entstanden sind.^[6]

• Kristallformen und Aggregate
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Würfel {100}
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Würfel {100}
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Oktaeder {111}
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Oktaeder {111}
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Würfel und Rhombendodekaeder {100}, {110}
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Würfel und Oktaeder (Kuboktaeder) {100}, {111}
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Oktaeder, Würfel und Rhombendodekaeder {111}, {100}, {110}
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Rhombendodekaeder, Oktaeder, Würfel {110}, {111}, {100}
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Kugelförmiger Fluorit
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Traubenförmiger Fluorit

Physikalische Eigenschaften

Fluorit im Mikroskop

Durch Einlagerung von Lanthanoiden, zum Beispiel Eu²⁺, kann Fluorit unter Anregung mit UV-Licht starke Fluoreszenz zeigen und durch Erwärmung auch Phosphoreszenz^[7] sowie bei starker mechanischer Beanspruchung Tribolumineszenz.

Fluorit ist ein elektrischer Nichtleiter. Sein Schmelzpunkt beträgt 1392 °C.^[7]

Im Dünnschliff unter dem Mikroskop ist Fluorit im linear-polarisierten Licht dadurch auffällig, dass er aufgrund seines relativ niedrigen Brechungsindexes gegenüber fast allen Begleitmineralien ein stark negatives Relief zeigt. Unter gekreuzten Polfiltern zeigt er als kubisch kristallisiertes Mineral Isotropie, d.h., er bleibt dunkel.^[8]

Chemische Eigenschaften

Bei Kontakt mit starken Säuren wie z. B. Schwefelsäure setzt Fluorit hochgiftigen Fluorwasserstoff frei.

Farbe

Obwohl reines CaF₂ farblos ist, gehört Fluorit zu den Mineralen mit den meisten Farbvariationen überhaupt. Die dunkle Färbung vieler Fluorite entsteht durch eingelagerte seltene Erden oder radioaktive Bestrahlung des Flussspats (Stinkspat), wobei auch eingewachsene Uranminerale die Färbung verstärken können.

Die Farbursachen sind vielfältig und nicht immer vollständig geklärt.^[9] Färbend wirken zumeist Spurengehalte von Seltenerdelementen, die oft erst durch radioaktive Bestrahlung zu färbenden Ionen ionisiert werden. Welche Seltenerdelemente hierbei ionisiert werden, kann von der Art der Bestrahlung abhängen. So können Fluorite bei gleichen Gehalten an Spurenelementen in der Umgebung von thoriumhaltigen Mineralen andere Farben entwickeln als in der Umgebung von uranhaltigen Mineralen. Weiterhin kann die Temperaturgeschichte die Farbe beeinflussen sowie der Einbau von Sauerstoffionen und OH⁻ oder weiterer färbender Ionen. Spurengehalte nicht färbender Ionen wie Na⁺ oder Fe³⁺ stabilisieren färbende Gitterdefekte und beeinflussen so ebenfalls die Farbe.^[10]

• Gelb: Die Farbe gelber Fluorite beruht auf dem Einbau von O₃⁻ und O₂⁻ anstelle von zwei benachbarten F⁻-Ionen. Der Ladungsausgleich erfolgt über den Ersatz von Ca²⁺ durch Na⁺.^[11]

• Hellgrün: Die hellgrüne Farbe vieler Fluorite beruht auf Spurengehalten von Sm²⁺. Samarium (Sm) wird als Sm³⁺ anstelle von Ca²⁺ eingebaut. Die Reduktion zu Sm²⁺ erfolgt durch Aufnahme eines Elektrons, das bei der Oxidation anderer Kationen durch ionisierende Strahlung freigesetzt wird.^[11]

Die Stabilität der grünen Farbe hängt davon ab, welche Kationen oxidiert werden. Unter reduzierenden Bedingungen gebildete Fluorite enthalten Spuren von Fe²⁺, das zu Fe³⁺ oxidiert werden kann und zusammen mit Samarium eine temperaturstabile grüne Farbe erzeugt. In unter eher oxidierenden Bedingungen gebildeten Fluoriten erfolgt die Erzeugung und Stabilisierung der grün färbenden Sm²⁺-Ionen durch Oxidation von Ce(Pr, Tb)³⁺ zu Ce(Pr, Tb)⁴⁺. Fluorite, die über diesen Mechanismus gefärbt sind, bleichen bei Tageslicht oder Erhitzung aus.^[10]

• Gelbgrün: Fluorite einiger Lokalitäten (z. B. Redruth in England) zeigen eine grüne bis gelbgrüne Färbung, die auf das gemeinsame Vorkommen von Spuren von Yttrium (Y³⁺) und Cer (Ce³⁺) jeweils mit einem Farbzentrum (Leerstelle auf einer F⁻-Position, in der sich zwei Elektronen befinden) in direkter Nachbarschaft zurückzuführen ist.^[11]

• Hellblau: Fluorite, die nur Y³⁺ enthalten, zusammen mit einer Leerstelle auf einer F⁻-Position, in der sich zwei Elektronen befinden, sind hellblau gefärbt.^[11]

• Dunkelblau: Synthetische Fluorite können durch Bildung von kolloidalem Calcium (metallisch) intensiv blau bis violett gefärbt werden. Auch die blauviolette Farbe der natürlich vorkommenden „Blue John Fluorite“ aus Castelton bei Derbyshire in England wird darauf zurückgeführt.^[11]

• Violett: Die Ursache der verbreiteten violetten Färbung natürlicher Fluorite ist nicht abschließend geklärt. Aktuell gelten Elektronendefekte im Kristallgitter als wahrscheinlichste Ursache der violetten Farbe von Fluorit.^[9]

• Rosa, Rot: Die rosa bis rote Farbe von Fluoriten wird durch den Einbau von O₂³⁻-Molekülen verursacht, die durch benachbarte Y³⁺-Ionen stabilisiert werden.^[11]

• Farbvariationen
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Violett
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Blauviolett
• 
  Hellblau
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Blaugrün
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Hellgrün
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Gelb
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Orange
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Rot
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Rosa
• 

  (c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0
  Farblos

Stinkspat (Antozonit)

Als Stinkspat bezeichnet man eine dunkelviolette bis schwarze Varietät des Fluorits, die beim Zerkleinern einen stechenden Geruch entwickelt. Stinkspat kommt oft (aber nicht immer) zusammen mit Uranmineralien vor, die teilweise als feinste Partikel im Stinkspat eingeschlossen sein können. Die Typlokalität und bekannteste deutsche Fundstelle ist Wölsendorf in der Oberpfalz.

Durch Reiben oder Schlagen des Kristalls wird gasförmiges giftiges Fluor (F₂) freigesetzt, welches den Geruch verursacht.

Die dunkelviolette bis schwarze Farbe hat mehrere Ursachen. Eine große Rolle spielt kolloidales metallisches Calcium, das zu einer dunkelblauen bis schwarzen Färbung führt. Hinzu kommen freie Elektronen auf leeren Fluorpositionen (F-Zentren), die typisch für violetten Fluorit sind.

Alle diese Eigenschaften des Stinkspates haben ihre Ursache in radioaktiver Bestrahlung des Fluorits. Stinkspat tritt typischerweise zusammen mit uranhaltigen Mineralen auf. Das darin enthaltene Uran und Thorium zerfallen und geben dabei Gammastrahlung ab. Diese Strahlung setzt Elektronen aus den F⁻-Ionen frei und es bildet sich ein H-Zentrum, ein neutrales Fluoratom auf einer ansonsten leeren Gitterposition, das eine Atombindung zu einem benachbarten F⁻-Ion ausbildet. Die freigesetzten Elektronen werden von Gitterfehlstellen, leeren Fluorpositionen, eingefangen und bilden dort F-Zentren, einzelne Elektronen auf einer F⁻-Position, die von 4 Ca²⁺-Ionen umgeben sind. Diese F-Zentren sind nicht ortsstabil. Sie diffundieren durch das Kristallgitter und verbinden sich mit weiteren F-Zentren zu fluorfreien Ca-Nanopartikeln mit 5 bis 30 nm Durchmesser. Diese Cluster werden auch als „kolloidales Ca“ bezeichnet und tragen zur blauschwarzen Farbe des Stinkspates bei.^[12][13]

Varietäten

Bisher sind mehrere Varietäten von Fluorit bekannt, bei denen geringe Anteile des Calciums durch seltene Erden wie Cer und Yttrium ersetzt sind:

Yttrofluorit (1911^[14]) und Cerfluorit wurden von Thorolf Vogt zunächst als neue Mineralarten aus dem nördlichen Norwegen beschrieben. Nach weitergehenden Schmelzfluss-Analysen 1913 durch Gustav Tammann und Vogt wurde festgestellt, dass Fluorit bis zu 50 Gewichts-% Yttriumfluorid (YF₃, Yttrofluorit) und bis zu 55,8 % Cer(III)-fluorid (CeF₃, Cerfluorit) enthalten kann. Es besteht daher theoretisch ein Dreistoff-Mischkristallsystem, wobei allerdings die idealisierten Zusammensetzungen YF₃ und CeF₃ bisher nur synthetisch bekannt und nur bis zu den oben genannten prozentualen Anteilen von Fluorit untersucht wurden.^[15]
Weder Cerfluorit noch Yttrofluorit wurden bisher in einer für eine Anerkennung durch die International Mineralogical Association (IMA) ausreichend hohen Stoffreinheit in der Natur entdeckt. Yttrofluorit wurde 2006 offiziell von der IMA diskreditiert, Cerfluorit dagegen noch bis 2009 als hypothetisches Mineral in der IMA-Mineralliste geführt.^[16]

Yttrocerit wurde 1815 von Johan Gottlieb Gahn und Jöns Jakob Berzelius als Mineral beschrieben;^[17] Vogt hielt jedoch 1913 in seinen Analyseergebnissen fest, dass es sich hierbei um ein Gemisch aus Yttrofluorit und Cerfluorit handelt.^[15]

Bildung und Fundorte

Fluorit kommt meist derb, gelegentlich auch in idiomorpher Form vor, und ist oft mit Baryt, Quarz, Topas, Calcit, Bleiglanz und Zinkblende assoziiert. Hydrothermale Gänge, in denen Fluorit die Gangart bildet, stellen die kommerziell bedeutendste Art seines Vorkommens dar. Daneben sind durch Metasomatose gebildete Lagerstätten von Bedeutung, wobei für manche Vorkommen in Sedimentgesteinen auch eine synsedimentäre Bildung in Betracht gezogen wird.^[18] Ansonsten ist er als gesteinsbildendes Mineral selten und findet sich nur gelegentlich auch Nebengemengteil in fluorhaltigen Greisen, daneben in Graniten, Karbonatiten und anderen magmatischen Gesteinen wie Pegmatiten.

Deutsche Lagerstätten sind zum Beispiel die Grube Clara bei Oberwolfach im Schwarzwald und die Grube Käfersteige bei Pforzheim; daneben findet sich Fluorit auch in der Oberpfalz, zwischen Nabburg und Schwarzenfeld, im Schortetal bei Ilmenau im Thüringer Wald (siehe auch: Schaubergwerk Volle Rose), im Erzgebirge bei Freiberg und Bärenstein,^[19][20] im Vogtland in Schönbrunn (Vogtländische Flußspatwerke bzw. Patriot) und im östlichen Harz bei Straßberg. In geringen Mengen fand er sich in vielen Minerallagerstätten Deutschlands. In den 1970er Jahren wurde ein Vorkommen in Zechsteindolomiten im Raum Eschwege-Sontra in Nordhessen lagerstättenkundlich untersucht, doch wurden diese Aktivitäten aufgrund von Schwankungen auf dem Weltmarkt abgebrochen.^[21] In Österreich ist beispielsweise das – inzwischen erschöpfte – Vorkommen Vorderkrimml bekannt, heute Schaustollen.

Der weltweit größte Flussspat-Bergbau findet sich in Mexiko, in der Lagerstätte Las Cuevas, die vulkanischen Ursprungs ist. Weitere reichhaltige Flussspat-Lagerstätten liegen in China, im indischen Amba Dongar, in Südafrika (Zwartkloof sowie Witkop im Transvaal), in Namibia (Okorusu), im kenianischen Kario Valley und in den US-amerikanischen Bundesstaaten Illinois und Kentucky. Eine bekannte Fundstätte des Flussspats in Europa sind die Berge und Höhlen um Castleton, im englischen Peak District, wo es unter dem Namen „Blue John“ bekannt ist und für die Schmuckherstellung abgebaut wird. Der Name ist eine Verballhornung des Französischen „bleu et jaune“, bedeutet also etwa „blau-gelb“.

Mit Abstand größter Flussspatproduzent im Jahr 2020 war China auf das ca. 65 % des Weltmarktanteils entfielen, gefolgt von Mexiko mit 11 % Anteil. Durch das Erschließen neuer Minen in Kanada, Südafrika und der Mongolei sollten die verfügbaren Mengen noch gesteigert worden sein. Flussspat ist häufig in Phosphatgestein enthalten. Es wird angenommen, dass die weltweit geschätzten Phosphatreserven von 71 Mrd. t ca. 5 Mrd. t Flussspatequivalent enthalten. Einen Überblick über die globalen Abbaumengen gibt die folgende Tabelle:^[22]

Land	2019[23]	2020[22]	Reserven[22]
	(in Tonnen)
China Volksrepublik Volksrepublik China	4.300.000	5.400.000	42.000.000
Deutschland Deutschland	50.000	80.000	n.bek.
Iran Iran	55.000	56.000	3.400.000
Kanada Kanada	80.000	100.000	n.bek.
Kasachstan Kasachstan	88.000	77.000	n.bek.
Mexiko Mexiko	1.230.000	915.000	68.000.000
Mongolei Mongolei	718.000	685.000	22.000.000
Marokko Marokko	88.000	82.000	210.000
Myanmar Myanmar	53.000		n.bek.
Pakistan Pakistan	100.000	55.000	n.bek.
Spanien Spanien	139.000	131.000	10.000.000
Sudafrika Südafrika	210.000	330.000	41.000.000
Vereinigte Staaten Vereinigte Staaten			4.000.000
Vietnam Vietnam	238.000	220.000	5.000.000
Andere Länder	107.000	110.000	120.000.000
Gesamt (gerundet)	7.460.000	8.240.000	320.000.000

Verwendung

Als Rohstoff

Industriell wird Fluorit hauptsächlich verwendet

• als Hüttenspat in der Metallindustrie als Flussmittel für Schlacken im Eisenhüttenprozess, insbesondere als Zuschlag im Siemens-Martin-Ofen und im Lichtbogenofen, und zur Herstellung von künstlichem Kryolith für die Aluminiumgewinnung,
• als Säurespat für die Herstellung von Fluor und Fluorwasserstoffsäure sowie verschiedenen Fluoriden bzw. Folgeprodukten wie Fluorkohlenwasserstoffe und polymere Fluorverbindungen (z. B. Polytetrafluorethylen),
• als keramischer Spat in der Glasindustrie als Fluss- und Trübungsmittel für z. B. Milchglas, Mattglas und opaleszierende Gläser, für keramische Werkstoffe und als Grundstoff für optische Linsen (CaF₂-Einkristalle, Fluoridgläser auf Basis von Berylliumfluorid, Fluorit, und Natriumfluorid). Durch die Eigenschaft, das Lichtspektrum gleichmäßig zu brechen, lässt sich die chromatische Aberration von Objektiven ausgleichen. Problematisch ist hier, dass für Hochleistungsobjektive besonders große Kristalle benötigt werden, diese werden künstlich gezüchtet. Kristalle dieser Größe haben die Eigenschaft, sich durch Hitze (durch Sonneneinstrahlung) bereits derart zu verziehen, dass sie die Rechnung der Optik signifikant verändern.

Als Schmuckstein

(c) Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0

Aufgrund seiner eher geringen Härte und vollkommenen Spaltbarkeit ist Fluorit als Schmuckstein für die gewerbliche Schmuckindustrie eher uninteressant. Gelegentlich wird er von Glyptikern und Hobbyschleifern zu kleinen, kunstgewerblichen Gegenständen oder facettierten Schmucksteinen verarbeitet.^[24]

Da er aber durch seine Farbenvielfalt mit vielen Edelstein-Mineralen verwechselt werden kann, dient er oft als Grundlage für Imitationen. Um die Farben zu verändern, wird Fluorit entweder gebrannt oder bestrahlt. Zum Schutz vor Beschädigung oder um Schäden durch Spaltrisse zu überdecken, werden Schmucksteine aus Fluorit oft mit Kunstharz stabilisiert^[25] (siehe auch Schmuckstein).

Siehe auch

• Liste der Minerale
• Systematik der Minerale

Literatur

Monographien

• H. G. Dill, B. Weber: Die Oberpfälzer Flussspat-Anthologie – „Bunte Steine“ prägen die Region und ihre Menschen um den Wölsenberg. Druckkultur Späthling, Weißenstadt, 2011, ISBN 978-3-942668-01-9. 
• Gerhard Niedermayr: Mineral des Regenbogens: Fluorit. Doris Bode Verlag, Haltern 1990, ISBN 3-925094-44-X. 

Wissenschaftliche Fachartikel

• U. Kempe: On Violet Coloration of Natural Fluorite. RMS DPI, 2006, S. 162–164. 
• G. Bayer, H. G. Wiedemann: Fluorrohstoffe – Vorkommen, Verwendung und Probleme. In: Chemie in unserer Zeit. 19. Jahrgang, Nr. 2, 1985, S. 35–41, doi:10.1002/ciuz.19850190202. 
• U. Kempe, M. Plötze, A. Brachmann and R. Böttcher: Stabilisation of divalent rare earth elements in natural fluorite. In: Mineralogy and Petrology. Nr. 76, 2002, S. 213–234, doi:10.1007/s007100200042. 
• H. Bill, G. Calas: Color centers, associated rare-earth ions and the origin of coloration in natural fluorites. In: Physics and chemistry of minerals. Band 3, 1978, S. 117–131, doi:10.1007/BF00308116. 
• H. G. Dill, B. Weber: Variation of color, structure and morphology of fluorite and the origin of the hydrothermal F-Ba deposits at Nabburg-Wölsendorf, SE Germany. Neues Jahrbuch für Mineralogie, Abhandlungen, 2010, S. 113–132 (Zusammenfassung [PDF; 45 kB]). 

Kompendien

• Walter Schumann: Edelsteine und Schmucksteine. Alle Arten und Varietäten. 1900 Einzelstücke. 16., überarbeitete Auflage. BLV Verlag, München 2014, ISBN 978-3-8354-1171-5, S. 214, 290–291. 
• Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien-Enzyklopädie (= Dörfler Natur). Edition Dörfler im Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8, S. 73. 
• Walter Ehrenreich Tröger u. a. (Hrsg.): Optische Bestimmung gesteinsbildender Minerale, Schweizerbart, Stuttgart
  • 1. – Bestimmungstabellen, 1982, ISBN 3-510-65106-5

Weblinks

Commons: Fluorite – Sammlung von Bildern

• Fluorit und Mineralienportrait/Fluorit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung; abgerufen am 2. August 2022 
• David Barthelmy: Fluorite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 2. August 2022 (englisch). 
• Fluorite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy; abgerufen am 2. August 2022 (englisch). 
• Virtueller Besuch des Flußspatbergwerkes Reichhartschacht. In: mineral-exploration.de. Abgerufen am 2. August 2022 

Einzelnachweise

1. ↑ Laurence N. Warr: IMA–CNMNC approved mineral symbols. In: Mineralogical Magazine. Band 85, 2021, S. 291–320, doi:10.1180/mgm.2021.43 (englisch, cambridge.org [PDF; 320 kB; abgerufen am 5. Januar 2023]). 
2. ↑ ^{a b} Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System. 9. Auflage. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 153 (englisch). 
3. ↑ G. G. Stokes: On the Change of Refrangibility of Light. In: Philosophical Transaction Royal Society London. Band 142, 1852, S. 463–562 (online verfügbar bei archive.org – Internet Archive [abgerufen am 31. Juli 2017]). 
4. ↑ William Henry Bragg, William Lawrence Bragg: The Reflection of X-rays by Crystals. In: Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Band 88, Nr. 605, 1913, S. 428–438, doi:10.1098/rspa.1913.0040 (englisch). 
5. ↑ Helmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner: Mineralogie. Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. de Gruyter, Berlin; New York 1981, ISBN 3-11-006823-0, S. 322–327. 
6. ↑ Grube Cäcilia. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung, abgerufen am 2. August 2022. 
7. ↑ ^{a b} Hans Jürgen Rösler: Lehrbuch der Mineralogie. 4. durchgesehene und erweiterte Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3, S. 355–356. 
8. ↑ Hans Pichler, Cornelia Schmitt-Riegraf: Gesteinsbildende Minerale im Dünnschliff. 2. Auflage. Enke, Stuttgart 1993, ISBN 3-8274-1260-9, S. 50. 
9. ↑ ^{a b} U. Kempe: On Violet Coloration of Natural Fluorite. RMS DPI, 2006, S. 162–164 (PDF 139 kB (Memento vom 7. September 2016 im Internet Archive)). 
10. ↑ ^{a b} U. Kempe, M. Plötze, A. Brachmann, R. Böttcher: Stabilisation of divalent rare earth elements in natural fluorite. In: Mineralogy and Petrology. Band 76, 2002, S. 213–234, doi:10.1007/s007100200042. 
11. ↑ ^{a b c d e f} H. Bill, G. Calas: Color centers, associated rare-earth ions and the origin of coloration in natural fluorites. In: Physics and chemistry of minerals. Band 3, 1978, S. 117–131, doi:10.1007/BF00308116. 
12. ↑ Jörn Schmedt auf der Günne, Martin Mangstl, Florian Kraus: Elementares Fluor F₂ in der Natur – In-Situ-Nachweis und Quantifizierung durch NMR-Spektroskopie. In: Angewandte Chemie. Band 124, 2012, S. 7968–7971, doi:10.1002/ange.201203515. 
13. ↑ Marten Huisinga: Ultraviolet photoelectron spectroscopy and electron stimulated desorption from CaF₂. 1999, abgerufen am 31. Juli 2017. 
14. ↑ Thorolf Vogt: Vorläufige Mitteilung über Yttrofluorit, eine neue Mineralspezies aus dem nördlichen Norwegen. In: Chemisches Centralblatt. Band 2, Nr. 5, 2. August 1911, S. 299–300 (Online [PDF; 11,2 MB; abgerufen am 31. Juli 2017]). 
15. ↑ ^{a b} Thorolf Vogt: Über die Flussspat-Yttrofluoritgruppe. In: M. Bauer, Fr. Frech, Th. Liebisch (Hrsg.): Neues Jahrbuch für Mineralogie, Geologie und Paläontologie. Band 2. Schweizbart, Stuttgart 1914, S. 9–15 (online verfügbar bei archive.org – Internet Archive [abgerufen am 31. Juli 2017]). 
16. ↑ Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,82 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Januar 2009, abgerufen am 2. August 2022 (englisch, S. 49 u. 310). 
17. ↑ Johan Gottlieb Gahn, Jöns Jakob Berzelius: Afhandlingar I Fysik. In: Kemi och Mineralogi. Band 4. Stockholm 1815, S. 161 (rruff.info [PDF; 3,7 MB; abgerufen am 31. Juli 2017]). 
18. ↑ Walter L. Pohl: Mineralische und Energie-Rohstoffe. 5. Auflage. Schweizerbart, Stuttgart 2005, ISBN 978-3-510-65212-9, S. 252–256. 
19. ↑ Sächsische Zeitung: Neues Bergwerk im Erzgebirge. 10. September 2009, abgerufen am 3. November 2022. 
20. ↑ Sächsische Zeitung: Im Erzgebirge beginnt wieder Erzbergbau. 27. Oktober 2010, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 31. Juli 2017; abgerufen am 31. Juli 2017. 
21. ↑ H. Ziehr, K. Matzke, E. Sawary: Flußspat im Zechsteindolomit bei Eschwege, Hessen. In: Vereinigung der Freunde der Mineralogie und Geologie (Hrsg.): Der Aufschluss. Sonderband 28. Heidelberg 1978, S. 248–259. 
22. ↑ ^{a b c} Mineral Commodity Summaries 2022: FLUORSPAR. (PDF 151 KB) U.S. Geological Survey, abgerufen am 2. August 2022. 
23. ↑ Mineral Commodity Summaries 2021: FLUORSPAR. (PDF 99 KB) U.S. Geological Survey, abgerufen am 2. August 2022. 
24. ↑ realgems.org – Fluorit (mit Bildern verschiedener Schmucksteinschliffe bei Fluorit). Abgerufen am 31. Juli 2017. 
25. ↑ Bernhard Bruder: Geschönte Steine. Das Erkennen von Imitationen und Manipulationen bei Edelsteinen und Mineralien. Neue Erde, Saarbrücken 2005, ISBN 3-89060-079-4, S. 67.