Les fluorures naturels constituent les principales combinaisons du fluor dans l'écorce terrestre et pratiquement les seuls minerais exploitables de cet élément. Celui-ci se trouve pourtant dans beaucoup d'autres minéraux (apatites, silicates), ainsi que dans les fumerolles et certaines sources chaudes. La concentration du fluor dans les eaux des océans (en grammes par tonne) est faible par rapport à sa valeur moyenne dans les roches (env. 600 g/t). Le fluor résiste en effet relativement bien à l'altération et, de plus, il est fixé, pour sa majeure partie, par les sédiments marins phosphatés.
Le fluorure naturel le plus important est la fluorine, ou spath fluor, CaF2. Les gisements de ce minéral sont nombreux, notamment dans les filons, dans des roches granitiques ou dans des roches sédimentaires. Le fluor peut se combiner de la même manière au sodium, au magnésium, au potassium, à l'aluminium, au lithium, etc. La plupart de ces fluorures ne sont que des raretés minéralogiques. On mentionnera cependant trois d'entre eux : un aluminofluorure (ou fluo-aluminate) de sodium, la cryolite, un fluorure de magnésium, la sellaïte, MgF2, et un fluorure de sodium, la villiaumite. Beaucoup moins fréquents que la fluorine, ils sont cependant susceptibles de former de notables concentrations dans l'écorce terrestre.
1. Fluorine
• Structure cristalline et propriétés physico-chimiques
La fluorine cristallise dans le système cubique à faces centrées. Ce fut l'un des premiers minéraux dont la structure cristalline ait été déterminée à l'aide des rayons X par W. H. Bragg en 1914. La maille de son réseau mesure 0,546 nm. Les ions F- forment un assemblage cubique délimitant des lacunes cubiques dont une sur deux est occupée par des ions Ca2+. Chaque ion Ca2+ est relié à huit ions F- ; chaque ion F- est entouré de quatre ions Ca2+, qui occupent les sommets de tétraèdres.
La fluorine se présente fréquemment en magnifiques cristaux automorphes, le plus souvent cubiques, plus rarement octaédriques, exceptionnellement dodécaédriques.
Les […]
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