Nom, étymologie et historique Caractéristiques physico chimiques Principaux gisements mondiaux Gisements français remarquables Utilisations Les gisements de fluorite belges et français de la CalestienneIntroduction Gisements dans les calcaires frasniensExploitation Description des échantillons La lumière et les couleursLe gisement de la mine de Foisches Le gisement de la mine de Rancennes Le gisement de Han sur Lesse Le gisement de la fluorite de Doische Le gisement de Givet Autres minéralisationsGisements associés à des filons de galène et de baryte
La fluorite est un de ces minéraux intensivement exploités qui fit la richesse de la région de par ses applications très diverses.
Une étude détaillée des différentes exploitations, liée à une étude paléoécologique du Dévonien nous permet d'avancer un modèle théorique sur la formation de ces gîtes minéralifères.
De plus, il est impensable de présenter la fluorite sans parler de sa propriété physique intéressante qu'est la fluorescence, phénomène "magique" qui ravit plus d'un collectionneur.
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Fluorite, du latin "fluere" = "couler". Son nom fait allusion à sa fréquente utilisation comme fondant en métallurgie et non à son point de fusion qui est très élevé (1 360 °C). Ajouté aux minerais, il permet de rendre plus fluide le laitier et facilite l'élimination du soufre et du phosphore.
Le terme "Fluorite" est la dénomination minéralogique.
Le terme "Fluorite" est utilisé lorsqu'elle est exploitée. Spath Fluor s'emploie aussi dans ce cas et fait référence au spath d'Islande (une calcite très pure et très clivable).
Au cours des siècles, la fluorite a reçu une incroyable diversité de noms tels que Fluor mineralis, Lithophosphorus Suhlensis, Glas-Spat, Spatum vitreum, FlufJe, FlufJspat, FlufJaures, Calx fluorata, spath fusible, spath vitreux, spath phosphorique (Romé de L'Isle, 1772), Fluor Spar, chauxfluatée (Haüy, 1801) et spath-fluor (Dufrenoy, 1845). Certains échantillons aux caractéristiques particulières ont parfois été considérés comme des variétés distinctes, tels le chlorophane, l'yttrocérite, l'yttrofluorite, l'yttrocalcite, l'antozonite, la fluorbaryte, la gunnisonite, la pseudonocérite et la bruiachite (Palache et al., 1951).
La fluorite désigne le fluorure de calcium naturel, un halogénure d'éclat vitreux, translucide ou transparent, formant typiquement des masses compactes, plus ou moins clivables, ou des masses concrétionnées. Les anciens mineurs avaient remarqué ce minéral dont les cristaux sont très beaux. Ils le trouvaient en exploitant la cassitérite. De par sa beauté, ils l'appelèrent "fleur de minerai ". Curieusement, les mineurs anglais, au Moyen Age, lui avaient donné le même nom poétique. Mais ils n'étaient pas les premiers admirateurs des couleurs et des formes de ce minéral, car les anciens Grecs le taillaient déjà comme une pierre précieuse.
Dans leurs ateliers ils fabriquaient d'admirables vases multicolores qui ont été célèbres ensuite sous le nom de vases murrhins. La matière première provenait de l'Empire Parthe (Iran actuel). Dans la Rome Impériale on appréciait beaucoup ces vases. La précieuse matière première était rare, on a donc imité ces vases en employant du verre, ce qui, du même coup, a donné naissance aux techniques d'imitation des pierres précieuses.
La fluorite est un des rares minéraux qui se présente relativement souvent en échantillons parfaitement cristallisés et de coloration remarquable. Le clivage des cristaux est parfait. On trouve aussi la fluorite en agrégats massifs ou granuleux. Le même cristal ou le même agrégat peut présenter plusieurs couleurs.
| Composition chimique |
CaF2 (Fluorure de calcium).
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| Classe minéralogique | Halogénures | ||||||||||||||||||
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La fluorite présente habituellement une composition presque pure de CaF2 comprenant 51,3 % de calcium et 48,7 % de fluor. Ce dernier élément, de symbole atomique F et de numéro atomique 9, n'a été isolé à l'état élémentaire qu'en 1886 par Henri Moissan, bien que son existence ait été pressentie de longue date. C'est un élément assez abondant dans la lithosphère, son clarke atteignant 625 parties par million; ce dernier est ainsi plus élevé que celui du cuivre (55 p.p.m.) ou du carbone (200 p.p.m.). De nombreuses analyses anciennes mentionnent d'autres éléments en petites quantités. Dans la plupart des cas, à l'exception des terres rares, ces éléments sont probablement étrangers au réseau cristallin. Leur détection (par spectroscopie d'absorption, spectroscopie d'émission, analyse chimique, cathodoluminescence, thermoluminescence, triboluminescence, fluorescence aux ultraviolets ou aux rayons X) résulte plus vraisemblablement de la présence d'impuretés ou d'inclusions. Ces éléments, dont la teneur peut parfois dépasser les 50 parties par million sont principalement l’aluminium (Göschenen, Suisse; Wolsendorf, Allemagne; Przibram, Pologne; Rabenstein, Autriche; Cornouailles, Angleterre; Westmoreland, New Hampshire, mine Greenleaf, Nouveau Mexique, États-Unis), l'argent, l'argon, l'azote, le baryum (Madoc, Ontario, Canada; Clay Center, Ohio, mine Greenleaf, Nouveau Mexique, États-Unis), le béryllium (mont Antero, Colorado, États-Unis), le carbone, le chlore, le chrome, le cuivre, l'hélium, l'hydrogène, le fer (mine Hessenbach, Allemagne), le lithium, le magnésium, le manganèse (Cave-in- Rock, Illinois, États-Unis), l'oxygène, le phosphore, le plomb (Cornouailles, Angleterre; Rabenstein, Autriche), le potassium, le silicium (Przibram, Pologne; mine Greenleaf, Nouveau Mexique, États-Unis), le sodium (Rabenstein, Autriche; mine Hessenbach, Allemagne), le soufre, le strontium, le thorium, l'uranium, le vanadium et le zinc. À l'opposé, les terres rares et, plus particulièrement, l'yttrium et le cérium se substituent souvent au calcium. L'analyse de 372 fluorites provenant de l'ex-URSS a permis à Fayziyev (1990) d'observer que celles des pegmatites granitiques présentaient la plus forte teneur en yttrium (en moyenne 349 p.p.m. et jusqu'à 2884 p.p.m. pour celles du Tadjikistan) ; à l'opposé, celles des carbonatites et des roches métasomatiques atteignaient respectivement en moyenne 337 et 343 parties par million, la teneur la plus faible (132 p.p.m.) ayant été mesurée pour une fluorite d'une roche magmatique. Dans la fluorite yttriée (Y > Ce) et l'yttrocérite (Ce > Y), ces terres rares peuvent dépasser plusieurs %, leurs rapports (Y ,Ce )/Ca et (Ce, Y)/Ca atteignant respectivement 19 % (Hundholmen, Norvège) et 17 % (Fahlun, Suède). Pour les échantillons artificiels, les rapports Y ICa et Ce/Ca peuvent atteindre respectivement 53 et 50 %. D'autres terres rares ont aussi été détectées en spectrographie, notamment le dysprosium, l'erbium, l'europium (Weardale, Angleterre), le gadolinium, le lanthane (Madoc, Ontario, Canada; Weardale, Angleterre; Rossie, New York, États-Unis), le néodyme, le praséodyme, le samarium, le terbium et l'ytterbium (Weardale, Angleterre; Goschenen, Suisse; Westmoreland, New Hampshire, mine Greenleaf, Nouveau Mexique, États-Unis). Baranov (1966) a montré que la teneur en uranium établie à partir de 160 fluorites pegmatitiques et hydrothermales pouvait être comprise entre 0,1 et 1 partie par million. Plus récemment, Li et al. (1985) ont mesuré des teneurs en uranium plus thorium comprises entre 1 et 18 parties par million dans des échantillons provenant de Bayan Obo (Mongolie intérieure, Chine). Certaines fluorites d'un violet sombre presque noir sont réputées pour contenir du fluor libre; lors de leur broyage ou de leur frottement, de tels spécimens émettent une forte odeur d'ozone et des vapeurs très toxiques d'acide fluorhydrique formées par l'action du fluor sur l'air humide. Cette variété dénommée antozonite (ou antozonaire) est toujours associée à des minerais radioactifs, la radioactivité étant tenue responsable de la libération du fluor. D'autres fluorites, notamment les parties sombres de la variété « Blue-John » provenant de Treak Cliff près de Castleton (Angleterre) contiennent une quantité non négligeable d'hydrocarbures. Les fluorites pourpres peuvent contenir une quantité appréciable de strontium, jusqu'à 1 % dans celles provenant du Transvaal (Afrique du Sud). La fluorite possède fréquemment de minuscules inclusions solides ou fluides. Les premières (pyrite, chalcopyrite, galène...) se sont déposées en surface lors de la croissance du cristal. Les secondes, remplies de gaz, d'eau ou de liquide organique, sont fréquemment piégées dans la masse. De telles inclusions, lorsqu'elles sont biphasées ou triphasées, constituent un matériau idéal pour les études de thermométrie ou du chimisme des milieux filoniens ou sédimentaires où s'est formé le cristal hôte. | |||||||||||||||||||
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Système cristallin |
Cubique. | ||||||||||||||||||
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| Densité |
3,2. | ||||||||||||||||||
| Dureté |
4 (sur l'échelle de Mohs). | ||||||||||||||||||
| Forme des cristaux En cristaux fréquemment cubiques, moins souvent octaédriques ou rhombododécaédriques. Les combinaisons du cube avec l'octaèdre ou le rhombododécaèdre. Leurs angles sont souvent modifiés par le tétragonotrioctaèdre et l'hexaoctaèdre. Ces combinaisons ont souvent les faces du cube lisses et les autres ternes ou rugueuses, car elles sont formées de minuscules faces de cube disposées parallèlement. La fluorite étant un minéral cubique appartenant à la classe de symétrie holoèdre, ses cristaux peuvent présenter une grande diversité de forme : sept types de formes sont susceptibles de se développer : l'hexaèdre (ou cube), l'octaèdre, le rhombododécaèdre (ou dodécaèdre), le tétrahexaèdre (ou cube pyramidé), le tétragonotrioctaèdre (ou trapézoèdre), le trigonotrioctaèdre et l'hexaoctaèdre (ou hexoctaèdre). L'hexaèdre correspond à un cube formé de six faces carrées formant des angles de 90° entre elles. Chacune des faces intersecte l'un des axes cristallographiques et est parallèle aux deux autres. L'octaèdre est constitué de huit faces triangulaires équilatérales, chacune intersectant les trois axes cristallographiques à égales distances. Cette forme, lorsqu'elle est combinée avec l'hexaèdre, peut être identifiée par ses huit faces identiques, chacune présentant la même inclinaison par rapport aux axes cristallographiques ; les faces de l'octaèdre tronquent ainsi symétriquement les angles de l'hexaèdre. Le rhombododécaèdre est formé de douze faces rhombiques (losangiques). Chacune intersecte deux axes cristallographiques à égales distances et est parallèle au troisième. Qu'il soit associé à l'hexaèdre ou à l'octaèdre, le rhombododécaèdre tronque leurs arêtes. Le tétrahexaèdre est composé de vingt-quatre faces triangulaires isocèles. Chacune intersecte deux axes, l'un à l'unité et l'autre à une fraction rationnelle, et est parallèle au troisième. Il existe un grand nombre de tétrahexaèdres différant par l'inclinaison de leurs faces. Cette forme, comme son nom l'indique, ressemble à un cube dont chacune de faces est surmontée d’une pyramide à quatre pans. Le tétragonotrioctaèdre est constitué de vingt-quatre faces losangiques. Chacune intersecte l'un des axes cristallographiques à l'unité et les deux autres selon une même fraction rationnelle. Les tétragonotrioctaèdres se différencient par l'inclinaison de leurs faces. Leur nom fait référence à une forme composée de vingt-quatre faces correspondant à un octaèdre dont chaque face est surmontée par trois facettes, chacune comportant quatre angles (tétragone). Le trigonotrioctaèdre est formé de vingt-quatre faces triangulaires isocèles. Chacune intersecte deux axes cristallographiques à l'unité et le troisième à une fraction rationnelle. Les divers trigonotrioctaèdres varient en fonction de l'inclinaison de leurs faces. Le trigonotrioctaèdre, comme le tétragonotrioctaèdre, peut être considéré comme un octaèdre dont chaque face est surélevée afin de pouvoir en accommoder trois autres. Leur nom fait référence à une forme composée de vingt-quatre faces dont chacune possède trois angles. L 'hexaoctaèdre est composé de quarante-huit faces triangulaires; chacune intersectant les axes cristallographiques selon trois distances différentes. Les macles d'interpénétration sont courantes. En masses compactes (apathiques) ou granulaires. Ce minéral est plus souvent massif, granulaire, nodulaire, botryoïdal, rarement columellaire ou fibreux. Les masses compactes, plus ou moins importantes, arborent souvent un clivage légèrement courbe. Les masses fibrolamellaires, à structure plus ou moins concrétionnée, montrent communément des alternances de zones de diverses colorations «Blue-John » du Derbyshire. De tels habitus peuvent se révéler trompeurs et rendre l'identification de cette phase minérale délicate, notamment les masses grenues, pulvérulentes ou terreuses. La fluorite ferrugineuse d'Escaro dans le massif du Canigou (Pyrénées-Orientales), avec son aspect inhabituel, a longtemps été considérée comme de la silice. Dans le gisement de Quatro Palmas (Mexique), ce sont des concrétions de fluorite coralloïde grisâtre qui rappellent certains calcaires organogènes. Dans de rares cas, seule l' analyse chimique ou la diffraction des rayons X permet d'identifier avec certitude cette espèce (variété terreuse grisâtre de Mae Than, Thailande ; spécimens de formations lacustres volcano- sédimentaires à faible cohésion des environs de Rome, Italie).
L'apparition d'une forme particulière lors de la croissance d'un cristal de fluorite est corrélée aux conditions de température. De manière générale, le cube serait la forme classique des cristaux, cependant bien d'autres formes peuvent être observées : L'octaèdre serait caractéristique de températures de cristallisation plus élevées ce qui explique que cette habitus soit le faciès typique des cristaux des fentes alpines. Cette forme serait favorisée par des températures caractéristiques des conditions de formation des pegmatites. Les cristaux de fluorite cristallisant dans de telles conditions se distinguent par l'absence d'europium alors que ceux déposés dans les conditions hydrothermales - donc à des températures plus basses - sont enrichis en cette terre rare. Le passage d'un cœur octaédrique à un habitus externe cubique observé par transparence ou fluorescence chez certains cristaux peut ainsi s'expliquer aisément par une diminution de la température de la solution-mère lors de leur cristallisation et si la température de la solution saline diminue de plus en plus, on constate par contraste et de manière inversement proportionnelle, une apparition de formes cristallines dont le nombre de faces augmente de plus en plus. On passe du cube (6faces) au diploèdre (24 faces), puis au giroèdre (24 faces) pour arriver à l'hexoctaèdre (48 faces).
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Clivage
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Parfait sur l'octaèdre. L'observation des
plans de clivages (zones internes de faiblesses), est aisée sur la
fluorite en masses compactes. Casser une masse compacte de fluorite à l'aide d'un marteau de géologue fait immanquablement apparaître de nombreuses faces lisses qui correspondent aux plans moléculaires du réseau cristallin. | ||||||||||||||||||
| Fracture | Subconchoïdale
(assez proche de celle du verre comme le montre le spécimen ci-dessous). | ||||||||||||||||||
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| Couleur
Les variations de colorations sont nombreuses et dues à la présence d'impuretés (éléments chimiques autres que le calcium ou le fluor et présents en quantités aussi minimes que quelques ppm (parties par millions). Souvent : mauve, vert, jaune, bleu. Plus rarement rouge, incolore et rose. Les cristaux individuels peuvent êtres diversement colorés et, comme certaines masses de fluorite, présentent souvent des bandes de couleurs. Dans le cas de la fluorite, le problème de la coloration n'est pas simple car différentes terres rares peuvent être présentes simultanément, tandis qu'il existe aussi de nombreux défauts: lacunes d'ions, ions P- en position interstitielle, ions OH- ou 02- en remplacement d'ions P-, terres rares en remplacement du calcium... Mais voyons cela en détail, couleur par couleur et tentons d'élucider le mystère… Coloration mauve, violette à violet foncé : ces couleurs sont classiques et observables dans la plupart des gisements; elles sont dues à la présence de colloïdes de calcium dispersés dans le cristal et formés à la suite d'une irradiation. Sur les spectres on observe une large bande d'absorption centrée en gros sur 570 nanomètres. Coloration bleue: si la présence de colloïdes de calcium de grande taille peut donner, du fait du déplacement de la bande d'absorption vers des longueurs d'onde plus grandes (donc vers le rouge), une coloration bleu intense, il existe également une autre cause de cette coloration dans les fluorites de couleur bleue plus claire : c'est la présence de centres colorés fluorés créés par irradiation et ce d'autant plus facilement que des impuretés comme des ions négatifs d’oxygène et d’hydroxydes (02- et OH-), ainsi que des défauts structuraux, sont présents dans la structure car ils sont susceptibles de fournir des électrons. Ces centres fluorés sont associés à des ions voisins positifs d’ytrium (y3+) remplaçants des ions positifs de calcium (Ca2+). Cette couleur bleu pâle peut encore s'affadir par exposition à la lumière solaire. Coloration verte : Le calcium peut être remplacé par des terres rares (yttrium et lanthanides) généralement à l'état d'ions trivalents. En fait, la coloration verte est due à la présence d'ions Sm3+ (samarium) qui ne donnent aucune coloration, l'absorption se situant dans l'ultraviolet, le samarium peut cependant être réduit en Sm2+ sous l'influence d'une irradiation avec apparition d'une couleur verte due à la présence d'une bande d'absorption culminant un peu avant 600 nanomètres et éliminant le jaune et l'orangé, tandis que le minimum situé vers 500 nanomètres laisse passer le vert (520 nm). Là encore, un chauffage provoque l'oxydation de Sm2+ en Sm3+ et la disparition de cette coloration fréquente dans les fluorites d'origine hydrothermale. Coloration rose : Tous les collectionneurs connaissent les magnifiques octaèdres de fluorite rose des fentes alpines du massif du Mont-Blanc. Leur spectre optique présente une large bande d'absorption dont le maximum est situé un peu avant 600 nanomètres et qui élimine le bleu, le vert, le jaune (580 nm) et même une partie de l'orangé (600 nm) : seules les radiations rouges ne seront pas absorbées, d'où la couleur de ces cristaux. La cause en est la présence d'un centre coloré plus complexe (Y02), associant un ion Y3+ et un ion moléculaire O2- ; cet ion moléculaire est instable et, par chauffage et capture d'un électron, il est dissocié en deux ions normaux 02- avec disparition de la couleur. Coloration jaune : elle est due à la présence d'un centre coloré constitué par un ion moléculaire O2- remplaçant deux ions F- voisins. Sur le spectre, on note une large bande d'absorption culminant vers 430 nanomètres et s'étendant, du côté des grandes longueurs d'onde, jusque vers 520 nanomètres. Les radiations jaunes (580 nm) passent donc sans problème. |
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| Trace | Blanche. | ||||||||||||||||||
| Eclat | Vitreux. | ||||||||||||||||||
| Transparence | Transparente à translucide pour les variétés claires et pures... parfois opaque pour les variétés très sombres | ||||||||||||||||||
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Fluorescence
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Przibram (1946) a examiné la variation de
couleurs des fluorites, parfois dans le même cristal. La fluorescence du minéral de Namèche (bleue dans la fluorite incolore et rouge dans la violette) traduit la présence d'europium et de samarium. Selon Leckebusch et al. (1974), l'origine des couleurs dans la fluorite de Seilles est due à des centres de couleur. Ils occupent une vacance anionique et sont composés soit de deux électrons et un cation étranger trivalent (fluorites vertes et bleues), soit d'un électron, un cation étranger et deux oxygènes (fluorite violette) ; le cation étranger serait une terre rare. Les conditions de gisement sont les mêmes dans ces deux localités. Elle est fluorescente aux ultra violets de grande longueur d'onde. Elle a d'ailleurs donné son nom à ce phénomène. (Nous en reparlerons plus longuement plus loin). Chauffée, la fluorite devient fortement lumineuse (elle est phosphorescente). En 1824 le minéralogiste allemand Friedrich Mohs (1773-1839) découvrit cette particularité de la fluorite et la baptisa fluorescence. C'est une particularité bien reconnaissable sur certains spaths translucides. Si la lumière les traverse, ils ont une autre couleur qu'à la lumière incidente : à la lumière incidente ils sont d'ordinaire violets et verts à la lumière transparente. Le terme de fluorescence s'emploie de nos jours pour désigner un tout autre phénomène ou pour certaines formes de luminescence. | ||||||||||||||||||
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Genèse |
Hydrothermale sédimentaire et métasomatique de contact. | ||||||||||||||||||
| Réaction à l'acide | Réagit en présence d'acide sulfurique (H2SO4) et provoque un dégagement d'acide fluorhydrique (HF) | ||||||||||||||||||
Minéral largement répandu.
En veines et isolée ou servant de gangue (enveloppe) à des minerais métalliques et en association avec le quartz, la baryte, la cassitérite, la sphalérite, la topaze et beaucoup d'autres minéraux.
On la trouve dans les pegmatites et autres roches analogues et dans les filons hydrothermaux de basse ou haute température. Sous les hautes températures sont apparues des cristallisations des solutions aqueuses chaudes avec la participation de composés liquides sortant du magma. La fluorite d'origine sédimentaire est moins courante, par exemple dans les creux de calcaire ou dans le charbon. Il est cependant intéressant que les plus importants gisements de fluorite utile pour l'industrie appartiennent justement à ce type (couches de calcaire du Kentucky et de l'Illinois aux Etats-Unis).
Les grands gisements sont en Chine, aux U.S.A. (Colorado et Illinois), en Russie, en France (Pyrénées, Massif Central, Var) et dans certains pays africains. Il existe des mines de fluorites dans de nombreux pays, sur les cinq continents. D'autres gisements importants se trouvent pour l'Europe, en Saxe (Freiberg), en Angleterre (Wearsale près de Durham et comté de Derby), en France, en Italie et en U.R.S.S. (région du lac Baïkal).
Gisements français remarquables
De très nombreux gisements sont connus en France en particulier le long du grand sillon houiller du Massif Central. Les principaux sont ceux de Néris (Allier), d'Youx près de Saint-Éloy-les-Mines (Puy de Dôme), et surtout du Beix où les cristaux parfois groupés à axes parallèles dans une gangue de quartz sont bleus à bleu foncé. Ce sont sans aucun doute les plus beaux cristaux de fluorite français. Des faciès violets apparaissent aux épontes de cet énorme filon de plusieurs mètres de puissance et aujourd'hui en voie d'épuisement. On la retrouve au Kaymar (Aveyron) en cristaux zonés vert à violet, encore récupérables sur les haldes, ainsi que dans diverses localités du Tarn.
Elle constitue la gangue de nombreux gîtes métallifères et elle se retrouvera donc dans un grand nombre de mines de plomb comme celle en particulier de Peyrehorade (Tarn) où les cristaux énormes de couleur jaune miel sont parfois recouverts de cristaux de calcite ou de jolis quartz bi pyramidés et offrant ainsi une grande analogie avec les échantillons de fluorite de Grande-Bretagne.
Les mines de l'Estérel fournissent parfois quelques beaux spécimens de cristaux vert pâle associés assez rarement il est vrai à un autre fluorure rare, la sellaite, (fluorure de magnésium à structure fibreuse) dans la mine de Fonsantes (Var). Elle a été exploitée activement dans la Haute-Loire dans la mine du Barlet près de Langeac, associée à la galène, la chalcopyrite et la bournonite. On la trouve abondamment dans les Vosges où elle fut exploitée au Val d'Ajol avec la barytine, dans le Morvan, en association parfois avec des formations uranifères, à Bauzot près d'Issy-l'Évêque ou en filons énormes de structure rubanée typique à la mine de la Petite-Verrière (Voitennes). De très belles masses transparentes vertes et violettes se trouvent toujours à Foisches près de Givet (Ardennes).
C'est un accompagnateur de certains filons stanno-wolframifères : Vaulry (Haute-Vienne), Montbelleux (Ille-et-Vilaine).
Enfin c'est l'un des plus beaux minéraux des fentes alpines où, associée au quartz enfumé ou clair, elle forme des spécimens remarquables très recherchés des collectionneurs, dans le Massif du Mont-Blanc.
Les cristaux de fluorite atteignent parfois des dimensions remarquables. En France, le filon jaune de la mine de Valzergues (Aveyron) a fourni des cristaux cubiques d'une trentaine de centimètres d'arête; ceux du Burg (ou Le Burc, dans le Tarn) sont parfois pluridécimétriques. L'un des plus grands cristaux connus a été découvert dans une pegmatite de Pellea, dans le district de Rio Ariba au Nouveau Mexique (États-Unis) ; d'un «diamètre » de 2,13 mètres, son volume et sa masse ont été estimés respectivement à plus de 5 mètres cubes et plus de 16 tonnes. De tels cristaux sont souvent composites, leurs faces présentant une structure en mosaïque résultant de la juxtaposition de petits domaines cubiques.
La fluorite est le composé naturel le plus répandu du fluor et la matière première de ce gaz, auquel elle a donné son nom Le gaz fluor se range parmi les éléments peu étudiés jusqu'à présent. Les caractères de ses combinaisons sont très particuliers. On peut cependant dire que dans l'industrie l'avenir leur réserve une place très importante.
Quelques combinaisons du fluor sont, comme lui, des poisons ; elles ont des propriétés désinfectantes. A l'aide de certaines combinaisons du fluor, on peut abaisser la température à - 100', d'où leur emploi dans l'industrie des conserves. On en fait aussi des matières plastiques. Le fluor sert dans la séparation de l'uranium et de ses isotopes, et dans la technique des fusées. On taille quelquefois, mais rarement, la fluorite comme pierre précieuse.
C'est une matière première importante dont l'adjonction facilite la fusion des minerais. Elle est principalement utilisée comme fondant dans l'industrie (un ajout d'une faible quantité de fluorite fait baisser fortement la température du bain de fusion). L'industrie de l'aluminium en utilise également de grandes quantités (pour la production de cryolite).
La réactivité extrême du fluor explique de nombreuses utilisations dans
l'industrie chimique. Certains de ses composés sont connus, comme le Téflon
, l'acide fluorhydrique, certaines céramiques, etc.
L'optique : Les variétés massives et extrêmement pures peuvent être utilisées pour la fabrication de filtres à ondes électromagnétiques particulières dans l'industrie optique, de prismes, etc. La fluorite incolore sert à fabriquer des lentilles optiques qui laissent passer les rayons ultraviolets. La principale exploitation des Ardennes (Foisches, Ardennes françaises) extrayait une fluorite ultra pure dans ce but.
Bien qu'elle soit trop tendre et trop aisément clivable pour être employée comme pierre précieuse, la variation des couleurs, et surtout la variété colorée en bandes, lui a donné du prix en tant que pierre d'ornement et semi-précieuse dont on a façonné vases et ornements depuis l'antiquité.
On la façonne en cabochons, sculptures, intailles, etc. On peut essayer de la tailler avec le plus de succès en suivant les consignes suivantes : un angle de taille pour la couronne de 40 à 50' et pour le pavillon de 43'. Elle est de plus très sensible à la chaleur.
Il est possible d'obtenir de la fluorite
synthétique de toutes les couleurs. Environ la moitié de la fluorite
extraite est utilisée dans la production d'acide
fluorhydrique utile dans l'industrie chimique, dans l'industrie
galvanotechnique; comme conservateur, comme fixatif, comme propergol dans
les sprays. L'autre moitié est utilisée
directement comme fondant dans l'industrie
sidérurgique; elle
est utilisée dans le secteur de la porcelaine, du verre, comme vernis; comme
composant d'instruments d'optique.
Parfois, la fluorite se taille comme une pierre précieuse.
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Les gisements de fluorite belges et français de la Calestienne. |
Une description détaillée des gisements de Foisches et de Rancennes sera faite, car celles-ci permettent une conception claire de la mise en place des dépôts de fluorite régionaux. Les gisements associés à des filons permettent de constater que la barytine et les métaux ne sont pas absents du sous-sol régional. Les autres gisements ne seront que mentionnés, mais seront toutefois classés selon leur origine génétique (Frasnien ou Givetien). Enfin, une description succincte des échantillons présents terminera l'article.
La plupart des dépôts de fluorite sont localisés dans une zone étroite de Dourbes à l'Ouest jusqu'à Resteigne à l'Est. Elle coïncide avec la partie centrale du synclinorium de Dinant. Plusieurs exploitations ont été ouvertes dans cette aire de 50 km de long sur 5 km de large : Gimnée et Doische en Belgique, Foisches et Rancennes dans les Ardennes françaises. Les dépôts sont situés dans les roches carbonatées du Givetien et du Frasnien. La fluorite se présente en cubes isolés ou en agrégats facilement clivables, en association avec de la calcite et des sulfures (galène, sphalérite), ainsi qu'avec de la baryte. De nombreux autres indices ont été découverts dans le synclinorium de Namur. A Seilles notamment des amas de fluorite massive se rencontrent dans les calcaires du Viséen supérieur (carbonifère), ils n'ont pas été exploités, mais ont fait la joie des minéralogistes, vu leur grande diversité de coloris (Bleu, mauve, vert, presque noir). Des masses atteignant le mètre cube furent signalées dans des poches de dissolution il y a quelques années... elles posèrent des problèmes important pour l'exploitation des calcaires.
Dans le Givetien, les minéraux fluorés se sont déposés sur toute la largeur de la province de Namur dans des bandes continues de calcaire de cet âge et dans les dômes de Dourbes et d'Ave qui affleurent au milieu des schistes frasnien au Nord de cette bande.
Dans le Frasnien, les concentrations de fluorite se trouvent en France, dans la lentille de Rancennes et dans le mamelon de Foisches ; en Belgique, à l'Ouest et dans le prolongement de la zone des points précédents, dans une étroite bande de calcaires interstratifiés dans les schistes et qui passe à Doische et à Gimnée. A quelques distances, au nord de cet horizon, les calcaires frasnien de Villers-en-Fagne montrent également des indices de minéralisations fluorées.
Gisements dans les calcaires frasniens
1. Le gisement de la mine de Foisches
Le gisement de Foisches (France) est situé dans un mamelon calcaire boisé, dénommé Bois-le-Duc, qui émerge au milieu de limons récents masquant le substratum paléozoïque. Les calcaires généralement bien stratifiés plongent vers l'Est en dessinant un demi-dôme qui s'enfonce sous les terrains de couverture.
Pour s'y rendre, de Givet, prendre la N51 en direction de Revin et Fumay. Passer devant la Carrière des Trois Fontaines, passer le rond point de Chooz et garder la direction Aubrives, Fumay, Revin, et en haut de la côte, prendre à droite en direction de Foisches. Traverser le village et passer à côté du cimetière. Devant soi, une bute recouverte d'arbres émerge de la petite dépression limoneuse. C'est l'emplacement de l'ancienne mine de fluorite aujourd'hui classée "Réserve Naturelle de la Pointe de Givet"
La minéralisation est éparpillée en divers points au sommet et sur les flancs du mamelon avec une densité de caractères fort variables. La fluorite généralement violette, plus rarement d'un vert foncé, se présente massive, en filonnets épais de 5 à 6 cm, au maximum, suivant les joints de stratification et entamant plus ou moins les bancs, en veinettes remplissant des diaclases ou des fissures, en agrégats cristallins tapissant des géodes ou formant des "boules" dans la masse du calcaire. On la trouve aussi en blocs de la grosseur du poing. Par endroits, la minéralisation est si ténue qu'elle se réduit à de minces filonnets et à une dispersion très clairsemée de mouchetures violacées dans le calcaire bleu-gris. Le spath fluor se présente généralement seul, mais peut être accompagné de calcite blanche ou encore de galène. On peut trouver aussi des empilements de couches de différentes couleurs, ce qui pourrait être assez joli si les cristaux étaient bien formés et s'ils n'étaient pas recouverts d'une fine couche de rouille brune très difficile à enlever.
L'examen d'échantillons en lames minces indique que la mise en place de fluorite est en relation avec des phénomènes de silicification des calcaires.
Le dépôt de fluorite a eu lieu plus tard et dans les zones préalablement silicifiées comme le montre la présence de nombreux cristaux de quartz corrodés à l'intérieur des plages de fluorite.
A cette altération endogène des calcaires s'est surimposée, par la suite, une altération supergène très active en certains points où les eaux d'infiltration ont décalcifié la roche calcaire et désagrégé la roche silicifiée, les transformant respectivement en une argile brune et rougeâtre et en sable. Cette altération superficielle a évidemment laissé intact l'élément stable qu'est la fluorite et celle-ci se présente alors au sein des produits résiduels en masses cristallines violettes de toutes grosseurs.
L'altération météoritique affecte certains bancs beaucoup plus intensément que d'autres et il est remarquable de constater que les zones les plus fortement transformées par les eaux météoritiques coïncident avec celles qui se sont montrées les plus sensibles à l'action des solutions minéralisantes ascendantes. Ainsi, au front d'une carrière, on peut voir une couche d'argile brune et sableuse enrobant des lentilles et des boules massives de spath fluor, surmontées de bancs calcaires peu ou pas silicifiées, sans décalcification appréciable, et pratiquement stériles quant à la fluorite. Seul le banc calcaire est légèrement moucheté de fluorite.
On observe également des bancs calcaires inaltérés à leur partie supérieure, la plus proche du sol, et ne contenant que quelques cristaux dispersés de fluorite qui passent en aval à une couche d'argile résiduelle criblée de masses plus ou moins volumineuses de spath fluor. En y regardant de plus près, on constate que la zone altérée de l'assise calcaire appartient à une véritable poche de dissolution allant jusqu'à la surface du sol et comblée d'argiles de décalcification, de sable détritique, de blocs de calcaire résistant et de fluorite. Cette poche d'altération coïncide avec une colonne richement minéralisée probablement à cause d'une fracture qui a permis une montée plus facile des solutions magmatiques. Le banc sous-jacent, plus massif, n'a subit pratiquement aucune modification du fait des solutions siliceuses et fluorées ascendantes, ni du fait des agents météoritiques.
Si on a fait une description si importante de gisement de Foisches, c'est parce que ses caractéristiques sont comparables et transférables aux autres gisements.
N.B. Les minéralisations de Foisches ne sont pas fluorescentes.
2. Le gisement de la mine de Rancennes
Sur le versant ouest de la Houille, la fluorite a envahi une lentille de calcaire située à quelque distance au S.E. de la porte de Fromelennes (Givet). Pour s'y rendre, de Givet, prendre la direction de Beauraing et au premier rond point, prendre la direction "Fromelennes". Dans le village se garer sur la place de l'église, près du kiosque. Traverser la route et se diriger à pied vers le bureau de poste, puis emprunter la petite rue qui rejoint la Houille. Traverser le pont puis prendre à droite et suivre l'ancienne voie de chemin de fer le long des jardins. Après les jardins, on longe des champs à droite et un bois à gauche. Pénétrer dans le bois par un petit sentier qui va suivre le pied du massif presque à plat sur 200 mètres. Le sentier arrive à une bifurcation : une branche continue à plat en suivant le pied du massif et l'autre grimpe en droite ligne vers le sommet de la colline. Monter le sentier. Allez-y à votre aise car ça grimpe sec !!! (hé oui, 'faut faire de la gym) Après une petite centaine de mètres de grimpette, vous voyez à gauche les premiers déblais. Toute la surface est à explorer... et au sommet vous pourrez observer l'ancienne entrée de mine qui ressemble à une entrée de grotte de 3m de haut sur 3m de large et qui s'enfonce de 4 à 5 mètres dans le massif. Le reste a été heureusement rebouché.
La lentille fait partie d'un petit synclinal frasnien pincé dans un repli transversal de la grande bande givetienne bien visible dans la coupe de la Meuse. Elle comprend, de bas en haut : calcaires givetiens en bancs réguliers, schistes marneux avec lentilles et nodules calcareux (frasnien) et calcaire principalement zoogène, stratifié ou massif (frasnien également). L'ensemble plonge de 25' à 30' vers le S.E.
Une carrière ouverte pour l'exploitation permet de se rendre parfaitement compte de l'allure du contact marquant le passage latéral du frasnien calcaire au frasnien schisteux. Cette allure caractérise la bordure des récifs de coraux dont il existe d'ailleurs d'abondants spécimens dans les calcaires considérés.
Dans le complexe des schistes, des marnes, des calcaires massifs et stratifiés, les solutions fluorées ont minéralisé principalement les bancs calcaires massifs ; dans l'assise schisteuse, à part quelques filets de fluorite violette dans les joints, on n'observe que de rares concentrations de ce minéral dans des lentilles et nodules calcaires ; les bancs calcaires minces et bien stratifiés sont généralement sains et stériles. Dans certains cas, on peut même constater que le calcaire massif, silicifié, se présentant en masses jaunâtres et caverneuses, riche en spath fluor, passe latéralement avec brusquerie, à un calcaire en bancs minces, gris, inaltérés et sans aucune trace visible de fluorite.
A Rancennes, la localisation de la minéralisation peut s'expliquer par l'existence de véritables filons de spath fluor dans des fractures subverticales larges de quelques centimètres à 2 ou 3 décimètres.
A l'intérieur de ces fractures, la fluorite apparaît pure et massive, souvent en très beaux cristaux violets, blancs et plus rarement verts. Dans les épontes, on relève des taches et des traînées violettes dans le calcaire silicifié, gris ou jaune.
Ce mode de gisement confine la minéralisation dans des zones limitées et l'on passe sans transition d'un secteur richement minéralisé à un secteur complètement stérile dans la même assise calcaire. Aucune règle n'a pu être établie en ce qui concerne la répartition de filons, mais on pense que la zone du passage latéral des calcaires aux schistes est la seule qui soit fracturée et minéralisée.
N.B. A Rancennes, je n'ai pas trouvé d'exemplaire fluorescent.
3. Le gisement de Han sur Lesse
On ne peut pas parler ici réellement de "gisement" car ce n'est pas une mine ni une carrière que nous allons visiter.
Nous sommes sur la route allant Han-sur-Lesse à Belvaux. Dans un virage vers la gauche, nous voyons à gauche de la route un petit sentier. Le gisement se trouve de l'autre côté de la route, au sommet du tienne.
La fluorite y est verdâtre, cristallisée dans un calcaire silicifié. Il faut casser des blocs pour découvrir de charmantes petites géodes, avec de beaux petits cristaux qui feront le bonheur des amoureux du micromontage.
N.B. A Han sur Lesse, les cristaux ne sont pas ou sont très peu fluorescents.
4. Le gisement de la fluorite de Doische
Sur la route Philippeville-Givet, prendre à droite au carrefour "Couvin Doische Vallée du Viroin". Entrer dans le village de Doische et se diriger vers l'église. Là, prendre en direction de "Vaucelles 4", prairies, cultures de plantes aquatiques avec lagunage, entrée dans un bois. Entrer dans le bois à droite par un petit sentier. Traverser le ruisseau de la "Jonquière" au gué et suivre le sentier à travers une sapinière jusqu'au coteau. Là, des éboulis et des traces d'exploitation de surface montrent des essais de recherche de la fluorite. Le minéral s'est cristallisé dans les failles et les fentes de la roche calcaro-schisteuse encaissante. Nous sommes, stratigraphiquement au bout du filon qui a été exploité à Foisches et Rancennes. Ici, nous assistons à une minéralisation de remplissage qui ne laisse pas de beaux cristaux visibles mais des masses translucides allant du presque transparent au bleu-violet intense.
Le 28 octobre 1997, dans une faille de près de 8 cm de large, de très beaux cristaux individuels (dont le plus gros mesure 2.5 cm d'arête !!) ont été découverts sur une gangue de calcaire recouvert de pyrite-marcassite-limonite.
N.B. A Doische, les minéralisations de fluorite ne sont pas fluorescentes.
Le gisement de Givet se situe au sein même de la carrière dite des "Trois Fontaines" exploitée par la société Lafarge.
Le matériau exploité est un calcaire bleu-noir très dur, massif, par endroit légèrement veiné de calcite blanche. Quand les veines deviennent plus larges, les calcites, au lieu d'être massives, peuvent cristalliser en rhomboèdres ou en scalénoèdres et des cristaux de fluorite bleue peuvent y cristalliser. Cristaux bleus sur fond blanc, du plus bel effet... mais il faut bien reconnaître que ces cristaux tendent plutôt vers la microminéralogie.
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Autres minéralisations :
Gimnée : Les gisements sont situés dans la même bande calcaire frasnienne, à l'Ouest du précédent, et se révèlent analogues. Des travaux de recherche ont mis en évidence la présence d'agrégats cristallins de fluorite empâtés dans de l'argile de décalcification. Deux puits forés à une vingtaine de mètres de ces fouilles ont traversé des calcaires à polypiers en minces plaquettes dans l'un d'eux, en gros bancs dans l'autre, et absolument dépourvus en fluorite. C'est une nouvelle preuve de l'altération particulière des zones minéralisées à l'intervention des eaux d'infiltration.
Jonquière : Une petite carrière entame la partie supérieure de givetien. Au contact des bancs petits et argileux et de bancs plus puissants, la fluorite violette apparaît en mouches et en veinettes, parfois associée à de la calcite.
Matagne-la-Grande : A grande distance à l'Ouest, dans l'extrémité orientale d'un dôme de calcaire givetien, on trouve de la fluorite. Ce gisement ne diffère pas des précédents.
Couvin : Dans la carrière "La Couvinoise", certaines failles du calcaire, emplies de calcite comportent des mouchetures de fluorite violette.
Surice :
Des minéralisations de Pb-Zn-F-Ba développées dans les calcaires givetiens et frasniens des régions de Sautour, Villers-en-Fagne, Fagnolle et Doische ont également fait l’objet d’une exploitation locale, à ce jour totalement abandonnée. Dans les régions de Fagnolle/Matagne-la-Grande et de Roly/Villers-en-Fagne, ces minéralisations sont associées aux «fagnolithes», roches hypersiliceuses très dures, d’aspect le plus souvent massif et à texture quartzitique, issues de l’épigénie par la silice (silicification) d’une roche initialement calcaire d’âge frasnien.Tous ces gisements peu considérables affleurent au pied des versants ou à flanc de coteau dans des vallées.
Gisements associés à des filons de galène et de baryte
Villers-en-Fagne : Au Nord de Matagne, le calcaire frasnien de Villers-en-Fagne, affleurant au milieu des schistes, est traversé par cinq filons de galène et de pyrite. L'exploitation ancienne de certains de ces filons a permis de constater que leur gangue renferme un peu de fluorite. On y trouve des cristaux incolores sur de la calcite et de la barytine.
Gimnée-Champ-des-vaches : Ce gisement est au contraire juché sur un plateau, où l'action dissolvante des eaux superficielles a atteint son maximum, provoquant une intense altération du calcaire sous une couverture de terre végétale de 10 cm à peine. Des recherches ont mis à jour des poches d'argile à contour irrégulier entourées de calcaire moins altéré. Les calcaires renferment par endroits des filons ou des filonnets de galène cubique bien minéralisée. La fluorite étant, au départ emprisonnée dans les calcaires, se trouve, elle aussi parcourue par des filons de galène.
Ave. Dans la Famenne qui prolonge la Fagne à l'Est, des filons de barytine recoupent les calcaires givetiens. Un de ces filons a été exploité pendant de nombreuses années, a fourni outre la barytine, un peu de galène et de fluorite surtout dans sa partie orientale. Le spath fluor s'y présente sous plusieurs formes : - à l'intérieur du filon, en petits agrégats de cristaux incolores ou jaunâtres sur de grosses masses de barytine blanche ; - dans les épontes du filon, en petits cubes blanc jaune ou incolores tapissant les joints des calcaires ; ces cristaux se présentent parfois groupés avec interpénétration et très souvent un liseré jaune plus opaque longe les arêtes. - dans le calcaire encaissant, en mouches, boules, filonnets et garnissage de géodes ; la fluorite y est de teinte violette foncée à mauve, jusqu'à noire, opaque, cubique, les cristaux isolés ou groupés s'interpénétrant le tout sur un lit de baryte recouvrant le calcaire.
L'ensemble de la production de fluorite de la région n'atteignit pas les deux cents tonnes. Seule une qualité de minerai extrêmement pure a permis (de 1900 à 1950 environ) une exploitation pour les besoins de l'industrie optique. En ce qui concerne la baryte, quelques milliers de tonnes furent sorties jusqu'en 1948.
Signalons enfin les affleurements calcaires de Lavaux-Sainte-Anne, qui ont fourni, lors de la rectification d'une route, de nombreuses cristallisations parfois remarquables sur le plan minéralogique (cubes entremêlés et même fluorite rose).
Le potentiel minéralogique en fluorite de la région n'a pas fini d'être découvert...
La fluorite se présente généralement en petits cubes ou en masses clivables. Le faciès rhombododécaèdrique net n'a été trouvé qu'a Gimnée. Les autres formes ne résultent le plus souvent que de petites troncatures.
Buttgenbach (1900 et 1906) a étudié la morphologie de la plupart des fluorites belges.
Les différentes colorations observées sont, en fonction des localités :
- Ave-et-Auffe : jaune ou incolore, sur baryte.
- Bouffioulx : petits cubes violets sur calcite.
- Comblain-au-Pont : violette ou jaune englobant de la galène.
- Couvin : violette en petits cubes avec calcite blanche et dolomite jaune.
- Denée : violette, jaune ou incolore, avec calcite ou dolomite.
- Doische : violette.
- Engihoul : violette sur baryte, verte et jaune.
- Gimnée : verte, jaune, violette et incolore.
- Halleux : cubes jaunes.
- Lives : violette.
- Lavaux Sainte-Anne : violette en cubes sur calcaire et calcite.
- Mazée : violette.
- Marche-les-Dames, Namèche : toutes teintes, cubes et masses cariées.
- Namur : sur grès, violette.
- Pondrome : violette sur calcite et dolomite.
- Seilles : toutes teintes.
- Vierset-Barse : violette et incolore.
- Villers-en-Fagne : incolore, sur baryte.
- Villers-sur-Lesse : violette, bleue à jaune voire même blanche en cubes avec calcite, baryte et mouchetures de galène
- Visé : violette et incolore.
L'énergie électromagnétique que nous recevons du soleil couvre une très large gamme de longueur d'ondes et seule une partie de ce spectre est visible.
C'est la lumière blanche et l'alliance de la lumière et de l'obscurité qui créent les couleurs et nous permettent de reconnaître le monde dans sa diversité de couleurs.
Cristaux et gouttes de pluies peuvent réfracter la lumière pour créer toutes les couleurs de l'arc-en-ciel.
Le savant anglais Sir Isaac Newton (1642-1727) étudia la réfraction de la lumière à travers un prisme et présenta en 1704 sa théorie de la réfraction de la lumière et des couleurs. En faisant passer de la lumière blanche à travers un prisme de verre, on peut la décomposer en une figure nommée "spectre visible". La lumière blanche est la superposition de toutes les couleurs.
A chaque couleur de l'arc-en-ciel correspond une longueur d'onde spécifique.
En physique classique, ces longueurs d'onde sont mesurables et s'expriment en nanomètres (10-9 m) ou en Angström (10-10 m). Personnellement, je préfère exprimer les longueurs d'ondes en angström car cela fait référence à Anders Jonas Angström, physicien suédois (1814-1874) internationalement reconnu pour ses études sur le spectre de la lumière solaire.
Quand l'œil humain reçoit la lumière correspondant à cette gamme de longueur d'ondes, le cerveau l'interprète en terme de couleurs. L'œil humain perçoit une gradation de couleurs allant du violet au rouge en passant par le bleu, le vert, le jaune et d'après la courbe de sensibilité de l'œil, le maximum de perception se situe aux environs de 5600 angströms, dans le vert.
Au sens physiologique du terme, la couleur n'existe donc qu'en fonction de trois éléments : le système visuel, la lumière émise par une source et le milieu qui les sépare.
Les objets prennent une couleur déterminée en absorbant certaines couleurs de la lumière et en réfléchissant les autres. Les rayons lumineux réfléchis donnent la couleur à l'objet. Par exemple, un minéral est jaune parce qu'il absorbe tous les rayonnements lumineux (rouges, bleus... ) sauf le jaune. Un minéral blanc réfléchit toutes les couleurs tandis qu'un noir absorbe toutes les couleurs du spectre visible. La couleur dépend donc de la manière dont la substance éclairée réagit sous la lumière.
Nous avons l'habitude de parler de la lumière du soleil mais la lumière que nous voyons correspond en fait à un rayonnement de la matière, à des particules incandescentes comme dans le fer en fusion ou le filament en tungstène d'une ampoule électrique ordinaire.
La luminescence est par contre une "lumière froide" qui peut apparaître à température normale par excitation des électrons soumis à une source d'énergie, par exemple, par l'action du rayonnement ultraviolet. La fluorescence est une luminescence.
Quand de l'énergie provenant d'une source U.V. touche certains minéraux, ils émettent une fluorescence sous la forme d'une lumière visible. Il y a plusieurs théories expliquant le mécanisme de la fluorescence des minéraux :
Schématiquement, un atome se compose d'un noyau central autour duquel gravitent des électrons qui suivent des trajectoires orbitales précises. Mais si on excite l'atome par une source d'énergie, par exemple une lumière ultraviolette, les électrons sautent sur des orbites supérieures en absorbant l'énergie du rayonnement U.V. Cet état est temporaire et les électrons ont tendance à reprendre leur position d'origine en restituant le surplus d'énergie absorbée sous la forme de lumière. Cette lumière est normalement dans une longueur d'onde plus longue que la lumière U.V. qui a permis d'exciter les électrons et se situe généralement dans le spectre visible.
Dans le cas de la fluorite, la fluorescence est due à la présence dans le minéral d'éléments étrangers, souvent en très petite quantité. Ces éléments sont appelés "activateurs". C'est le cas du samarium, de l'europium et de l'ytterbium pour la fluorite. Cependant, certains éléments comme le fer ou le cobalt peuvent empêcher la fluorescence même si un activateur est présent. Ces éléments sont appelés "désactivateurs".
On est souvent surpris par l'effet produit par les échantillons fluorescents d'une vitrine placée dans le noir complet. Chacun d'eux possède une intensité et une couleur qui lui est propre. Au rouge de la calcite répond le jaune vert de la willémite et de nombreux minéraux d'uranium, l'orangé de la sodalite, le bleu violet de la fluorite et ainsi de suite.
Les rayons ultraviolets et les lampes correspondantes Les lampes et les tubes U.V. ont des longueurs d'onde inférieures à celle de la lumière visible. Les longueurs d'onde qui nous intéressent pour la fluorescence sont les 3650 angströms (ondes longues), les 2540 angströms (ondes courtes) et dans une moindre mesure, les 3120 angströms (ondes moyennes). A chacune de ces longueurs d'ondes correspondent des lampes ou tubes fluorescents spécifiques.
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