Traduction

Posée à l'occasion de l'International Earth Cache Day 2021, cette Earth Cache a pour but de vous faire découvrir la fluorite et ses caractéristiques.

Attention, cette Earth Cache ne peut être réalisée que de nuit: elle nécessite une lampe UV, une lampe de poche, et éventuellement une loupe.

La fluorite

Définition

La fluorite (ou fluorine) est une espèce minérale composée de fluorure de calcium, de formule idéale CaF2, et comportant des traces d'yttrium, de cérium, de silicium, d'aluminium, de fer, de magnésium, d'europium, de samarium, d'oxygène, de chlore, et de composés organiques.

Inventeur et étymologie

Connue depuis l'Antiquité, c'est la description de Georgius Agricola en 1529 qui fait référence. Le terme « fluorite » est du naturaliste Napione. Son nom vient du latin fluere qui veut dire fondant (qui coule) - la fluorite étant utilisé comme fondant dans l’industrie sidérurgique.

Cristallographie

C'est un fluorure de calcium de composition chimique CaF2 (Ca: calcium, F: fluor). Il s'agit d'un assemblage d'ions Ca2+ et F-. Les anions F- sont deux fois plus nombreux que les cations Ca2+. La fluorite cristallise dans le système cristallin cubique.

Les cristaux se rencontrent le plus souvent sous forme de cubes, bien qu'il y ait des cristaux en forme d'octaèdre; cette forme est due à la troncature.

La troncature est le développement d’une face plane à l’emplacement d’une arête ou d’un sommet du volume primitif, au cours de la croissance du cristal. En d’autres mots, il y a substitution d'une arête ou d'un angle par une face. Lorsque les troncatures sont simples, le cristal conserve l’ensemble des éléments de symétrie du volume primitif. Par exemple, la croissance d’un cristal dont le volume primitif est un cube peut donner un octaèdre. Celui-ci est obtenu par troncatures apparentes des sommets du cube ou des arêtes. L’octaèdre aura les mêmes éléments de symétrie que le cube.

Couleurs

La couleur de la fluorite varie en fonction de la présences de traces d'autres éléments:

• vert clair : présence de samarium (terre rare).
• vert-jaune : présence d'un centre fluor avec ion yttrium et ion cérium.
• verte: en cristaux cubiques, présentant une luminescence bleue dans le visible. Cette luminescence est due à la présence en trace d'ions europium.
• mauve : présence de colloïdes de calcium de 300 à 400 Å.
• violet-noirâtre : variété "antozonite " des gîtes d'uranium, concentration importante des colloïdes de calcium de 300 à 400 Å.
• jaune : remplacement par un groupe O3 (ozone) de 2 ions fluor proches voisins.
• bleu foncé : diffusion de la lumière par des colloïdes de calcium d'une taille supérieure à 400 Å.
• bleu clair : association d'un centre fluor et d'un ion yttrium.
• gris-noir : coloration parfois due à l'inclusion de sédiments.
• brune : coloration due à la présence de matières d'origine organique piégées dans des inclusions fluides.
• rose : centre complexe YO2 (ion yttrium et deux ion oxygène).

Fluorescence

La fluorescence est une émission lumineuse provoquée par l'excitation des électrons d'une molécule (ou atome), généralement par absorption d'un photon immédiatement suivie d'une émission spontanée. Fluorescence et phosphorescence sont deux formes différentes de luminescence qui diffèrent notamment par la durée de l'émission après excitation : la fluorescence cesse très rapidement tandis que la phosphorescence perdure plus longtemps.

Certaines fluorites réagissent aux UV, les couleurs étant variées en fonction des traces d'autres éléments.

Gîtologie

La fluorite est un minéral des dépôts de basse température, le plus souvent sous forme de filon. C'est un minéral des filons hydrothermaux. On peut aussi la rencontrer dans certaines pegmatites, certains granites ou certaines roches métamorphiques comme le gneiss. La fluorite d'origine sédimentaire est moins courante, par exemple dans les creux de calcaire ou dans le charbon.

Associations

Dans les filons hydrothermaux, la fluorite est souvent associée au quartz, à la baryte, la cassitérite, la sphalérite, la topaze. Dans les roches sédimentaires, on la rencontre en association avec la calcite et la dolomite.

Exploitation des gisements

En dehors de son utilisation ornementale, elle est utilisée comme fondant par les fabricants d'acier, dans la fabrication de la fibre de verre et du verre opale et surtout pour la production d'acide fluorhydrique et de produits fluorés dérivés, dont le fluorure d'aluminium, à partir duquel s'obtient l'aluminium métal. Le fluorure de calcium est également utilisé dans l'optique instrumentale, les propriétés de ce solide cristallin étant notoirement meilleures que celles des verres connus, notamment en termes de transmission, de réfraction et de dispersion chromatique.

Lexique

• automorphe: se dit d'un minéral se présentant sous la forme d'un cristal parfait ou, au moins, limité par des faces cristallines planes
• colloïde: suspension d'une ou plusieurs substances, dispersées régulièrement dans une autre substance.
• filons hydrothermaux: ils résultent d'un remplissage du bas vers le haut par des circulations aqueuses chaudes de métaux extraits de la croûte terrestre grâce aux gaz concentrés.
• gneiss: roche métamorphique de la croûte continentale contenant du quartz, du mica, des feldspaths plagioclases et parfois du feldspath alcalin, tous suffisamment gros pour être identifiés à l'œil nu.
• hydrothermalisme: circulation souterraine d'une eau chaude, chargée en minéraux dissous (les ions).
• minéral automorphe: un minéral se présentant sous la forme d'un cristal parfait ou, au moins, limité par des faces cristallines planes. Le terme contraire est xénomorphe.
• minéral xénomorphe: un minéral qui, bien que cristallisé, ne présente pas les faces caractéristiques du système cristallin. Cela est dû généralement au fait que les cristaux voisins, déjà formés, ont empêché son développement.
• pegmatite: roche magmatique à grands cristaux de taille supérieure à 20 mm, et pouvant atteindre plusieurs mètres. La plupart des pegmatites ont une composition granitique. Elles contiennent habituellement du quartz, des feldspaths et du mica.
• roche sédimentaire: accumulation de sédiments qui se déposent le plus souvent en couches ou lits superposés, appelés strates.
• système cristallin: classement des minéraux sur la base de leurs caractéristiques de symétrie.
• xénomorphe: se dit d'un minéral qui, bien que cristallisé, ne présente pas les faces caractéristiques du système cristallin. Cela est dû généralement au fait que les cristaux voisins, déjà formés, ont empêché son développement.

Sources

• mindat.org : [1] [2]
• Wikipedia : [1] [2]
• Wikimedia : [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]
• Minéraux Québec
• Geowiki
• Patrimoine du Puy en Velay
• Fossiliraptor
• Musée alpin de Chamonix
• Geoforum

Comment valider cette Earth Cache

Rappel concernant les "Earth Caches": il n'y a pas de contenant à rechercher, ni de logbook. Il suffit de se rendre sur les lieux, de répondre aux questions ci-dessous. Vous pouvez loger en "Found it" et envoyez-moi vos propositions de réponses, soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center), et je vous contacterai en cas de problème.

Localisation

Il y a deux fluorites observables, elles sont identiques (à quelques détails prêts qui ne changent en rien les réponses aux questions). Elles ne sont pas très grandes, ouvrez l'oeil!

Questions

Par temps de pluie, l'observation peut être plus délicate.

• 1a - Quelle est la couleur de la fluorite observée?
• 1b - Qu'est ce qui explique cette coloration?
• 2a - Observez-vous des faces de cristaux?
• 2b - Quel est son aspect: brillant, mat, ou entre les deux?
• 2c - Cette fluorite est automorphe ou xénomorphe?
• 3a - Aux ultra-violet, observez-vous un changement de couleur? Si oui, lequel?
• 3b - Autour de la cristallisation, et toujours avec votre lampe UV, observez-vous un changement de couleur? Si oui, lequel? Quel peut être ce minéral?
• 4 - D'après vos observations de la roche encaissante, quelle est l'origine de cette fluorite? Pourquoi?
• 5 - Une photo 📸 de vous ou d'un objet vous représentant est obligatoire pour valider cette Earth Cache.

Merci par avance de ne pas poster de spoiler photo dans vos logs!

Bon amusement, bonnes recherches, bon Geocaching! 🌍