На сегодняшний день ультрафиолетовый свет применяется для решения самых разнообразных задач, включая поиск минералов. Под воздействием ультрафиолетового света различные минералы начинают флуоресцировать, то есть светятся различными цветами и оттенками. Благодаря этому в темноте очень легко отличить благородный камень на фоне обычных серых камней. Данный эффект активно используется не только непосредственно для поиска минералов и руды, но и их изучения: определения чистоты камней, а также наличия в их составе различных примесей.
История
Вазы, чаши, другую посуду, светящуюся под лучами солнца, изготавливали ещё в Древней Греции. Там эти изделия были доступны только знати.
Средневековые алхимики, проводя опыты над кристаллами флюорита, заметили, что при нагревании они начинают светиться в темноте. Нередко такие испытания заканчивались взрывом, а экспериментаторы отравлялись ядовитыми газами. За это минерал был прозван дьявольским камнем.
Есть у флюорита и другие имена:
- рудный цветок;
- южноафриканский изумруд;
- плавиковый шпат;
- мурин.
В 1529 году основоположник минералогии, немецкий учёный Григорий Агрикола придумал камню из-за его легкоплавкости имя «флюорес» (в переводе с латинского — «течение», «текучий»). Затем за минералом закрепилось название «флюорит».
От названия камня произошло слово «флюоресценция», обозначающее эффект свечения под ультрафиолетовыми лучами или другими источниками света.
Эффект флюорисценции
Флюоресценцией называют оптический эффект драгоценных камней, который выражается в их особом свечении. Происходит это в результате воздействия ультрафиолетом или при нагревании.
Почему камни светятся
Флюоресценция является видимым отображением химических процессов, проходящих внутри вещества. Под воздействием внешнего источника энергии: световых или тепловых волн, происходит переход электронов атомов на иной энергетический уровень. Что в свою очередь приводит к изменению параметров света.
Когда было впервые обнаружено свечение камней
Явление было открыто английским физиком Д.Г.Стоксом при изучении флюорита в 1852 году. Название имеет суффикс «эссенция», что на латыни означает «слабое действие». В последствие, термин стали употреблять в отношении самоцветов, для описания их специфических характеристик.
Какие бывают типы
По степени интенсивности, флюоресценция может быть нескольких типов:
- Нулевая;
- Ослабленная;
- Умеренная;
- Сильная.
слева направо 4 типа флюоресценции
Физико-химические свойства
Флюорит — минерал уникальный тем, что его формула содержит фтор. С точки зрения химиков он является фторидом кальция.
- Химическая формула — CaF2.
- Цвет — синий, фиолетовый, красный, сине-зелёный, жёлтый, коричневато-жёлтый, белый; бывает бесцветным.
- Блеск — стеклянный.
- Прозрачность — прозрачный, полупрозрачный.
- Твёрдость — 4.
- Плотность — 3,18 г/см3.
Минерал хрупок, растворим в соляной кислоте (при этом выделяется токсичный газ).
Он светится под ультрафиолетом. Если его нагреть, может светиться и в темноте.
Нагретый минерал обесцвечивается. При облучении рентгеновскими лучами окраска восстанавливается.
Некоторые образцы радиоактивны, но серьёзной опасности не представляют.
ПОТАЕННАЯ РАДУГА КАМНЯ
[Историческая версия этой статьи 1999 года] [Люминесценция на ГеоШоу в Петербурге] [История экспозиции «Люминесценция минералов»] [О выставке-ярмарке «Мир камня»]
Представьте себе свет, который струится из камня… Какая картина посетила Ваше воображение? Наверняка, это прекрасный драгоценный камень, бриллиант или рубин, ограненный рукой мастера и переливающийся всеми красками радуги, скрытыми в свете солнца. А может быть — благородный опал, сияние которого будто пробивается сквозь непрозрачный каменный панцирь. Но скроется солнце — и померкнут прекрасные камни, все станут одинаково серыми. Мало кто знает, что настает время разбудить в камне его истинный свет, не отражение чужих лучей, а его собственную, скрытую от людских глаз радугу.
Циркон (желтый), микроклин (фиолетово-красный), кальцит (розовый), флюорит (3 кристалла на переднем плане); КВ УФ |
Передо мной в темноте лежит россыпь светящихся камней. Все доступные воображению краски собраны вместе — вот розовые и ярко-красные, будто угли тлеющего кострища, кристаллы кальцита, рядом с ними — нежно-голубые, синие огоньки флюорита, сияющий золотом циркон, белый арагонит. Что заставило этот невзрачный при свете солнца «гравий» вдруг засиять в темноте? Разгадка одна — ультрафиолетовый свет, излучение специальных ламп, невидимое человеческому глазу, но заставляющее камни сверкать. Это прекрасное явление носит имя люминесценции
, или
флюоресценции
. Известно оно человечеству не так долго — лишь с тех пор, как в прошлом веке был создан первый источник ультрафиолетового света. А название ему подарил минерал флюорит, один из самых ярких каменных «ночных цветов», отнюдь не драгоценный камень, который несложно встретить практически во всех уголках мира.
мало кто знает, что под ультрафиолетовым светом даже «простые» камни могут засиять всеми цветами радуги
ДВА СЛОВА ПРО УЛЬТРАФИОЛЕТ
Чтобы увидеть люминесценцию, человеку необходимо специальное устройство, испускающее ультрафиолетовое излучение. Тем не менее, ничего загадочного в этом излучении нет — оно окружает человека весь день, пока на небе горит солнце. Только вот воспользоваться им для поиска люминесцирующих минералов мы не можем — вместе с «солнечным» ультрафиолетом на нас льется поток обычного, видимого света, который слишком ярок и заглушает слабое свечение минералов. Если мы рассортируем падающее на Землю солнечное излучение по энергии световых волн, то получим спектр
, центральную часть которого займет видимый свет, в котором чередуются все цвета радуги. С одной стороны видимый свет ограничен областью инфракрасного излучения, которое воспринимается человеком как тепло. C другой — «за» фиолетовым цветом — располагается широкая зона ультрафиолетового излучения. Энергия световой частицы (фотона) тем больше, чем короче длина световой волны. Ультрафиолетовое излучение (для простоты его часто обозначают «УФ») имеет длину волны от 100 до 380 нм, его энергия намного превышает энергию видимого света. Но и в самой УФ-области выделяют диапазоны длинно-, средне-, коротковолнового и вакуумного («дальнего») ультрафиолета (не правда ли, напоминает диапазоны радиоволн?).
Ультрафиолетовые лучи в спектре электромагнитного излучения (ДВ — длинноволновый, СВ — средневолновый, КВ — коротковолновый). Длина волны указана в метрах, а на подробной шкале для УФ-области — в нанометрах (1 нм = 10-9м). |
Не всякое УФ-излучение безвредно для человека. Сравнительно безопасен лишь длинноволновый УФ, который вызывает появления загара на коже и в разумных пределах даже полезен для здоровья. Он используется в медицинских лампах, соляриях, на дискотеках, а также для определения фальшивых денег и документов. Зато более коротковолновые разновидности УФ могут вызвать повреждение глазного дна, рак кожи и применяются только в технических целях со специальными мерами предосторожности. К счастью, наиболее высокоэнергетичный ультрафиолет, испускаемый Солнцем, задерживается высоко в атмосфере озоновым слоем (вот почему последние годы человечество так озабочено проблемой «озоновых дыр»). Тем из читателей, кто увлечется поиском люминесцирующих минералов, придется по душе тот факт, что весь ультрафиолет, кроме длинноволнового, задерживается обычным стеклом, то есть для защиты от него достаточно обычных очков (это не относится к излучению специальных мощных источников УФ-излучения, применяемых в науке и технике, ну да нас с Вами они беспокоить не будут). Но по этой же причине, если пытаться облучать камень сквозь стекло, никакой люминесценции не возникнет!
Двойник гипса; ДВ УФ |
для защиты от ультрафиолетового излучения достаточно обычного стела или очков
РОЖДЕНИЕ РАДУГИ
Теперь представим, что произойдет, если ультрафиолетовое излучение попадет на кристалл. «Часовые атомов» — электроны, расположенные во внешних электронных оболочках, поглотят кванты УФ-излучения и на кратчайшее время (миллионные или миллиардные доли секунды) перейдут на более высокий энергетический уровень, в «возбужденное состояние». Такое состояние неустойчиво, и вскоре электроны раздадут часть энергии кристаллической решетке в виде тепловых колебаний (т.е. кристалл попросту немного нагреется), а часть энергии («если повезет») излучат в окружающее пространство в виде света. Предсказать, «повезет» нам или же люминесценция не состоится, может только специалист, работающий в области физики твердого тела
. Процессы, сопровождающие люминесценцию, весьма сложны и зависят от вида кристаллического вещества, примесей и прочих «дефектов» его структуры, температуры окружающей среды и других факторов.
Так возникает люминесценция: на первом этапе (А) электрон (1) поглощает квант ультрафиолетового излучения (2), что переводит его на более высокий уровень энергии (3); затем (В), передав часть энергии кристаллу в виде тепла (4), электрон возвращается на исходный уровень (5), излучая остатки избыточной энергии в окружающее пространство в форме света (6). |
Теперь понятно, почему для наблюдения люминесценции требуется именно ультрафиолетовое излучение (а не инфракрасное, к примеру) — если мы хотим увидеть
люминесценцию (ведь бывает свечение и не только в диапазоне видимого света), то для ее возбуждения нам потребуется излучение, обладающее большей энергией, чем видимый свет. Впрочем, в научной лаборатории для этой же цели мы можем воспользоваться и другими источниками возбуждения — рентгеновскими и электронными лучами, причем свечение минерала станет еще ярче. Любителю такие устройства недоступны — они слишком громоздки, очень дороги и требуют исключительных мер предосторожности. В нашем с Вами распоряжении — ультрафиолетовые лампы, в которых под давлением находятся пары ртути. При пропускании электрического тока они испускают видимый свет и ультрафиолетовое излучение. Если лампу закрыть специальным светофильтром, который задерживает видимый свет, а ультрафиолетовый пропускает, мы получим простейший прибор, с помощью которого можно выходить на поиски «минералов-светлячков».
Чем мощнее лампа, тем больше фотонов УФ-излучения приходится на единицу площади поверхности минерала, тем ярче люминесценция. Портативные УФ-лампы обычно имею мощность 4-6 Вт, если же Вы хотите создать на дому маленький музей или витрину с люминесцирующими минералами, то следует приобретать специальные витринные лампы мощностью 15-30 Вт.
Арагонит: КВ УФ (слева) и ДВ УФ (справа) |
Не следует думать, что если минерал люминесцирует, то обнаружить это можно с помощью любого ультрафиолетового источника. Как известно, электрон, принадлежащий атому или кристаллу, изменяет свою энергию не произвольно, а «квантами», то есть ступенчатым образом. Это означает, что перевести электрон на определенный энергетический уровень можно, только воздействуя на него излучением с определенной длиной волны. А если в спектре лампы такой длины волны нет, то и люминесценции мы не увидим. Правда надо иметь в виду, что зачастую кристалл обладает целым набором возможных электронных уровней, каждый из которых «отвечает» за свою долю люминесценции и «ловит» ультрафиолетовое излучение «своей» строго определенной энергии. Здесь скрывается еще одна замечательная особенность люминесценции: энергия, которую электроны излучают при возвращении с разных электронных уровней, соответствует различным участкам спектра. Так что, меняя длину волны УФ-освещения, иногда можно заставить минерал светиться разным цветом. Конечно, конкретные особенности свечения будут зависеть от вида минерала и характера примесей в нем.
чем больше мощность ультрафиолетовой лампы, тем ярче люминесценция минерала, а от длины волны УФ-излучения зависит, состоится ли люминесценция и каким будет ее цвет
На практике, изучая люминесценцию, специалисты выделяют ультрафиолет требуемой длины волны, подбирая светофильтры или другими способами. Портативные лампы производятся со встроенными светофильтрами, причем обычно выпускаются лампы, излучающие в двух стандартных диапазонах — 254 нм («коротковолновый ультрафиолет», КВ УФ) и 366 нм («длинноволновый ультрафиолет», ДВ УФ). В некоторые лампы встроено одновременно два разных светофильтра. Такая стандартизация дает возможность применять лампы различных производителей и получать сопоставимые результаты, что особенно важно при использовании литературных источников.
Итак, тайна свечения минералов частично разгадана. Пора спуститься с небес теории на каменную Землю.
КАМНИ-СВЕТЛЯЧКИ
Внимательный читатель должен был отметить, что люминесцировать могут самые разные минералы. Среди них и драгоценные камни — алмаз, рубин, сапфир, топаз, шпинель, кунцит, опал, лазурит, бирюза, янтарь, но есть и «простые» минералы, которые никогда не привлекут Ваш взор, если попадутся на глаза не как кристаллы, а в виде обломков. Между тем именно такие минералы найти несложно, а радость при виде светящегося камушка ничем не уступит чувству, которое вызывает ювелирный камень в драгоценной оправе. В природе открыто уже более 3000 минералов, а люминесцируют из них более 500. Это значит, что практически в любой горной породе может найтись люминесцирующее зернышко. Наиболее известные люминесцирующие минералы — флюорит, минералы-карбонаты (кальцит, доломит, магнезит, арагонит и другие), апатит, циркон, шеелит. Рудные минералы — самородные металлы, их оксиды и сульфиды обычно не люминесцируют. Кроме того, к сожалению «не светятся» такие красивые минералы как кварц, халцедон и их разновидности, а также многие бериллы, гранаты, турмалины.
люминесцируют многие «простые» минералы, которые несложно найти самому или купить на выставке
Обычно минералы не светятся «в чистом виде», для возникновения люминесценции необходимо присутствие активаторов
— структурных примесей различных химических элементов. Типичными активаторами являются редкоземельные элементы, хром, марганец, уран. Вызывать люминесценцию могут комплексы переходных металлов, молекулярные ионы и даже дефекты кристаллической структуры минерала, не связанные с примесями.
Шеелит; КВ УФ | Кальцит; КВ УФ | Кальцит; ДВ УФ |
Вот короткие описания люминесценции некоторых распространенных минералов (указаны: название минерала, его химическая формула, цвета люминесценции в КВ и ДВ диапазонах):
Алмаз.
C. КВ и ДВ: голубой, светло-зеленый, желтый, оранжевый, красный.
Арагонит.
Ca[CO3]. КВ и ДВ: белый, зеленый, желтый, кремовый, голубовато-белый, красный. оранжевый.
Апатит.
Ca5[(F,Cl,OH)|(PO4)3]. КВ и ДВ: оранжевый, желтый. коричневы, красный, кремовый, белый, фиолетовый, голубовато-серый.
Кальцит.
Ca[CO3]. КВ и ДВ: красный, белый. зеленый. голубой, оранжевый, фиолетовый, пурпурный.
Корунд (рубин, сапфир).
Al2O3. КВ и ДВ: красный, пурпурный, оранжевый, желтый; КВ: голубой.
Флюорит.
CaF2. КВ и ДВ: голубой, фиолетовый, белый, красный, желтый, кремовый.
Циркон.
Zr[SiO4]. КВ (слабее в ДВ): ярко-желтый, оранжевый.
Шеелит.
Ca[WO4]. КВ: бело-голубой, кремовый, желтый.
Шпинель.
MgAl2O4. КВ и ДВ: красный; ДВ: зеленый, голубой.
Урановые слюдки (отенит, торбернит).
(Ca,Cu)[UO2|PO4]2·10-12H2O. КВ и ДВ: яркий желто-зеленый, зеленый, желтый.
Опал: КВ УФ (слева) и ДВ УФ (справа) |
Есть еще одно интересное явление, которое Вы сможете обнаружить: некоторые камни, после того как Вы выключите УФ-лампу гаснут медленно, как бы затухая. Это явление называется фосфоресценцией
, оно нередко наблюдается у опала, кальцита, арагонита. Вот почему даже из одного минерала можно, если постараться, составить прекрасную коллекцию, в которой все образцы будут светиться по-своему, удивляя и радуя Вас и Ваших гостей.
ЕСТЬ ЛИ ПОЛЬЗА ОТ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ МИНЕРАЛОВ?
Прежде чем броситься на поиски красивых образцов, хотелось бы сказать о том, что люминесценция минералов не только красивый и забавный феномен, но и полезный инструмент в самых разных областях деятельности человека. Прежде всего человек стал использовать люминесцирующие минералы для поиска месторождений редких металлов. Имея под рукой небольшую ультрафиолетовую лампу, легко диагностировать такие минералы, как шеелит (ценнейшая руда на вольфрам), циркон (цирконий), многие урановые минералы. В те времена, когда люминесцентный способ был фактически единственным доступным методом полевой диагностики этих минералов, издавались даже специальные пособия по их определению. И сегодня на некоторых месторождениях вольфрама у горняков ультрафиолетовая лампа дополнительно вмонтирована в шахтерский фонарь.
Другая важная задача — определить подделку драгоценного камня, отличить природный камень от синтетического. Ошибка здесь может дорого обойтись, поэтому геммологи
— специалисты по драгоценным камням, давно используют ультрафиолетовые лампы, им мы обязаны введением стандартизации ламп по длинам УФ-излучения.
В науке и технике люминесценция природных и синтетических минералов тоже не на последнем месте. Изучение законов формирования месторождений в земной коре, особенностей роста минералов, свойств синтетических материалов не обходится без люминесцентного инструментария. Впрочем, обо всех областях применения люминесценции, обо всех ее разновидностях не рассказать в двух словах.
КАК СОБИРАТЬ КОЛЕКЦИЮ СВЕТЯЩИХСЯ КАМНЕЙ
Так чем же должен запастись начинающий коллекционер люминесцирующих минералов? Единственный необходимый инструмент — это ультрафиолетовая лампа. Правда здесь начинаются проблемы: где взять портативную УФ-лампу в России? Отечественных производителей таких ламп найти трудно, автору настоящей статьи они, к сожалению, не известны. За границей такие предприятия существуют, но с ними связаться трудно. Выходов несколько — если есть возможность, стоит посетить выставку минералов или специализированный магазин за рубежом, можно разыскать соответствующие фирмы в сети Интернет или в журналах для коллекционеров минералов (Lapis, Мир камня и др.). Не вредно заглядывать и на выставки-продажи камней-самоцветов (например, на регулярную выставку «Мир камня» в Санкт-Петербурге). Настойчивому рано или поздно повезет.
все, что необходимо начинающему коллекционеру люминесцирующих минералов: портативная ультрафиолетовая лампа с двумя стандартными диапазонами излучения, защитные очки, фонарь, геологический молоток, рюкзак и терпение
Стоит не пожалеть денег и купить такую лампу, которая излучает и в котротко-, и в длинноволновом диапазоне. Кроме того, хорошо бы приобрести специальные защитные очки — береженого Бог бережет, хотя мощность наших ламп достаточно мала, чтобы причинить реальный ущерб здоровью (очкарики могут радоваться — сквозь стеклянные линзы ультрафиолет не проходит).
Начать поиски «светящихся камней» можно на той же выставке-продаже минералов. Здесь Вам может повезти, если попадется дешевый и невзрачный на вид камень (к примеру, один из карбонатов), сияющий ярким светом. Помните, что на ярком свету люминесценции не будет видно — надо укрыться в темном помещении или хотя бы накрыться с головой плотной курткой. Любителям находить все самостоятельно не обойтись без геологического молотка, фонаря, рюкзачка и запаса терпения. Скорее всего, охота предстоит ночная, поэтому фонарик совершенно необходим. Будьте осторожны, ночь — не самое лучшее время для прогулок, поэтому, выбираясь в старый карьер или «на природу» в поисков выходов горных пород, соблюдайте необходимые меры предосторожности!
Магнезит (белый), кальцит (оранжево-красный), флюорит (3 кристалла на переднем плане); ДВ УФ |
Куда ехать? Универсального ответа на этот вопрос нет. Конечно, существуют прекрасные месторождения, где особенно много люминесцирующих минералов, но это уже тема другого разговора. Главное, что и рядом с Вашим домом, на берегу реки, в скалистых обрывах или на руднике могут встретиться замечательные образцы, достойные самого серьезного музейного собрания.
ЧТО ПРОЧИТАТЬ (для самых любознательных)
Прочитана маленькая глава о люминесценции минералов, а вопросов осталось много. Куда обратиться за дальнейшей информацией? К сожалению, популярные книги о люминесценции минералов, число которых за рубежом уже перевалило десяток, недоступны на русском языке. Зато на нем можно найти великолепную, не имеющую зарубежных аналогов, научную литературу, которая может пригодиться тем, кто хочет глубже разобраться в физике явления люминесценции. Закономерный парадокс… Пусть он поможет нам и всесторонне познакомиться с предметом, и лучше выучить английский язык! И то и другое может пригодится, так как очень много современной информации о люминесценции минералов доступно в компьютерной сети Internet (и все — в зарубежных сетях): здесь и фотографии светящихся минералов, и популярная информация, научные и любительские общества (и такое, оказывается, есть за рубежом), возможность заказать книгу и просто познакомиться с любителями люминесценции и всего загадочного и прекрасного, что окружает замечательный мир минералов.
Литература
Марфунин А.С.
Спектроскопия, люминесценция и радиационные центры в минералах. М., Недра, 1975.
Солодова Ю.П. и др.
Определитель ювелирных и поделочных камней. М., Недра, 1985.
Таращан А.Н.
Люминесценция минералов. Киев, Наукова думка, 1978.
Robbins, M.
The collector’s book of fluorescent minerals. New-York, Van Nostrand Reinhold, 1983.
Robbins, M.
Fluorescence: Gems and minerals under ultraviolet light. Phoenix, Arizona Geoscience Press, 1994.
Warren, T.S. et al.
Ultraviolet light and fluorescent minerals: Understanding, collecting and displaying fluorescent minerals. Thomas S.Warren Publ., 1995.
Впервые статья опубликована на сайте кафедры минералогии, кристаллографии и петрографии Санкт-Петербургского горного института в 1999 году. Оригинал статьи…
Вариант статьи «Потаенная радуга камня» опубликован в 3-м выпуске журнала «Минерал» (1999, N2).
Вариант статьи опубликован в сборнике научно-популярных статей Клуба юных геологов Санкт-Петербургского Дома творчества юных.
Автор выражает свою глубокую признательность за предоставленные образцы профессору Санкт-Петербургского государственного горного института (технического университета) доктору геолого-минералогических наук М.А.Иванову (флюориты, шеелит) и доцентам кандидатам геолого-минералогических наук В.А.Романову (кальцит, арагонит, опал, гипс) и В.В.Смоленскому (циркон, полевой шпат, кальцит), а также особую благодарность — старшему лаборанту кафедры минералогии, кристаллографии и петрографии СПГГИ(ТУ) Т.В.Спецовой.
Разновидности
Флюорит, исходя из особенностей структуры и цвета, разделили на следующие разновидности:
- Альпино. Добывается в швейцарских Альпах. Кристаллы-октаэдры имеют красную цветовую гамму.
- Антозонит (радиофлюорит, плавиковый шпат). Радиоактивный камень тёмно-фиолетового цвета. Расколовшись, он выделяет специфический запах.
- Дербиширский Джон (дербиширский шпат, голубой Джон, синий Джон). Его добывают в графстве Дербишир (Великобритания). Камни синей гаммы. Структура обычно полосчатая: синие, фиолетовые или голубые полосы чередуются с сероватыми, белыми, жёлтыми.
- Литос-лазули. Отличается концентрическими полосками красного (пурпурного) цвета.
- Ратовкит. Рыхловатые камни фиолетового цвета. Происхождение осадочное.
- Хлорофан. Экземпляры, проявляющие при нагреве эффект интенсивно-зелёной флюоресценции.
Иногда в составе флюорита кальций замещается другими элементами. Такими разновидностями камня являются:
- Иттрофлюорит (кальций замещён иттрием).
- Церфлюорит (содержит вместо кальция церий).
Флюорит
Плавиковый шпат — это минералогическое название флюорита. Камень получил свое название еще в 16 веке благодаря свойству текучести, которым он обладает. С латыни fluor переводится как «текучий». И наградил его этим именем «отец» минералогии Георгий Агрикола.
Но это вовсе не означает, что ученый открыл этот камень. Минерал флюорит применяется человечеством уже много веков. В Древнем Риме очень ценились вазы из этого минерала. Но тогда он именовался иначе — мурин.
И стоимость таких вещей была соизмерима с ценой золотых изделий. Ни одна из ваз не сохранилась, мы можем судить об их красоте только из описаний в работах Плиния Старшего. В Саксонии рудокопы называли этот камень рудным цветком за его необычную окраску. Предметы и украшения, найденные в Чехии и на Украине, имеют возраст более 100 веков.
Месторождений этого минерала много. Наиболее крупные находятся в Германии, Шотландии, Англии, Китае, США. На территории России его добывают в Приморском крае, Бурятии и Забайкалье. Важнейшими поставщиками на экспорт являются Монголия, Китай и Казахстан.
Разновидности и физико-химические свойства
Камень флюорит бывает очень разнообразным. Невозможно подобрать пару одинаковых камней или даже очень похожих — все они разные. Цвета варьируются от полностью бесцветного до черного. Имеет неоднородную окраску, с переходами от темного (по краям) до светлого (в центре). Могут быть пятна, полосы и разводы с плавным перетеканием цветов.
Наиболее часто встречаются камни синих и фиолетовых оттенков. Нередко находят желтый, красный и зеленый флюорит. А прозрачные и бесцветные — большая редкость. Окраска находится в прямой зависимости от содержания редкоземельных элементов, а также места добычи.
По наличию примесей и цвету выделяют следующие группы:
- Ратовкит. Окраска от пурпурного до фиолетового. Тонкоземлистая, зернистая и неплотная структура.
- Иттрофлюорит. Обогащен иттрием. Имеет желтые оттенки.
- Хлорофан. В составе есть ионы самария. Характерен зеленый цвет, который становится ярче и насыщеннее при повышении температуры.
- Антозонит. Содержит фтор. Радиоактивен. Как правило, темно-фиолетового цвета, иногда почти черного. Так называемый вонючий шпат, или аметист дербиширский. При измельчении или резких ударах источает характерный фторный аромат.
- «Синий Джон». Плотный зернистый самоцвет (добывался в Девоншире). Двухцветный полосатый минерал. Фиолетовый с белым или желтым.
- Церфлюорит. Обогащен элементами цериевой группы.
Кристаллы чаще всего имеют кубическую форму, иногда октаэдрическую, еще реже ромбического додекаэдра. Могут быть единичными, двоичными (в виде двух взаимопроникающих кубов) и агрегатными (несколько кристаллов и их сростков). Имеют жирный, стеклянный блеск.
Этот минерал относится к группе фторидов кальция. Его химическая формула — CaF2. К свойствам камня флюорит можно отнести следующие качества:
- Растворяется в кислотах, в частности в соляной, выделяя ядовитый сероводород.
- Температура плавления выше 1360 °С.
- Твердость по шкале Мооса равна 4. Очень легко царапается.
- Под воздействием ультрафиолетовых лучей начинает светиться.
- При нагревании меняет плотность внутреннего цвета и светится в темноте.
- Изменяется под радиоактивным излучением.
- Повышенная хрупкость. При ударе рассыпается на кусочки.
Применение
Флюорит можно назвать камнем-тружеником. Большая часть минералов добывается именно для производства. Применение флюорита в промышленности очень широко:
- В производстве плавиковой кислоты и безводного фтористого водорода. Для дальнейшего получения сложных фтористых соединений.
- В качестве флюса в металлургической промышленности. Ускоряет процесс плавления, улучшает отделение шлаков, понижает температуру плавления.
- В качестве присадок в составе электродов для сварки. Они повышают качество и прочность сварочных швов.
- В атомной промышленности.
- В керамическом производстве. При изготовлении эмалей и глазури.
- В стекольной промышленности. Для придания цвета стеклу и уменьшения времени плавления. Для изготовления линз.
- При изготовлении алюминия. В производстве используется криолит, в чей состав входит и плавиковый шпат.
- В цементной промышленности. Понижает температуру обжига, улучшает качество цемента.
В ювелирной промышленности в качестве вставок флюорит практически не применяется, хотя и считается полудрагоценным. Из него изготавливаются бусы, браслеты, кулоны и пр. Используется как поделочный камень для изготовления статуэток, шкатулок, ваз и различных сувениров.
Представляет интерес для коллекционеров из-за очень красивых, необычных и крупных кристаллов. Издавна флюорит выдавали за настоящие драгоценные камни, такие как рубин, аметист, цитрин, изумруд. Но он легко распознается из-за низкой твердости
Магические свойства
Говорят, что по своим магическим качествам он превосходит все камни, так как светится в темноте. Он считается самым сильным в эзотерическом плане. Может круто изменить течение жизни человека, поэтому применять его надо с умом. Можно выделить такие магические свойства флюорита:
- открывает «третий глаз»;
- с его помощью смотрят будущее во время спиритических сеансов;
- дает дар провидения;
- дает мудрость;
- улучшает интуицию;
- защищает от недоброжелателей.
По гороскопу плавиковый шпат соответствует больше всего Водолею, в меньшей степени Рыбам и Близнецам. Те знаки, кому подходит этот камень, получат от него большую энергетическую подпитку и помощь.
Самый ценный — это прозрачный бесцветный минерал. Его энергетика полезна всем знакам зодиака. Но есть одно исключение. Флюорит нельзя носить Стрельцам. У них он вызывает упадок сил, страх и депрессию.
Кристалл является мощным стимулятором духовного развития, потому как отвлекает от материальных ценностей и суеты. Рекомендуют хранить в плотном ящичке или шкатулке. Считается, что в темноте камень накапливает силу.
Древние маги берегли свои талисманы как зеницу ока. Фиолетовый камень пирамидальной формы используется для медитаций, так как способствует настройке на тонкие планы. Он помогает приобрести ясность ума, мудрость и душевное равновесие.
Лечебные свойства
Но не только в магии применяется этот камень. Его успешно используют и в медицинских целях. Внутрь его не употребляют (в виде порошка), так как фтор вреден для здоровья. Применяется в литотерапии в виде массажных шариков для общеукрепляющего массажа головы и тела. Наложением теплых камней лечат целый ряд заболеваний. Перечислим, чем помогает флюорит:
- избавляет от головной боли;
- нормализует давление;
- улучшает сон;
- улучшает деятельность головного мозга, снимает приступы эпилепсии;
- укрепляет сердечно-сосудистую систему;
- помогает выйти из депрессии.
Придает энергию и силу, снимает стресс и усталость. Успокаивает нервную систему и очень рекомендуется людям, склонным к истеричным состояниям. Помогает при метеозависимости.
Прозрачный плавиковый шпат гармонизирует ауру и заряжает энергией. Зеленые кристаллы очищают энергетику, залечивают душевные раны, открывают подсознание и усиливают интуицию. Желтые камни подойдут творческим людям, они помогаю раскрыть потенциал.
Синий флюорит упорядочивает деятельность мозга и управляет энергией. Фиолетовый или пурпурный минерал является самым загадочным и магическим, так как именно он раскрывает «третий глаз» и наделяет здравым смыслом.
Флюорит по свойствам является мощным талисманом и оберегом. Он подойдет всем, а не только магам и прорицателям. Влюбленным полезно иметь его для защиты от сглаза, в семье он убережет от ссор.
Одиноким людям этот камень помогает найти свою вторую половинку. Он оградит от несчастий и поможет в преодолении трудностей. Очень полезно носить при себе изделие из флюорита. Это может быть перстень, серьги или просто брелок.
Применение
Флюорит — это камень, используемый во многих сферах.
Ювелирное дело
Благодаря красоте и богатой цветовой гамме этот камень популярен у мастеров-ювелиров.
Особенно эффектно выглядят украшения (бусы, ожерелья, браслеты и комплекты) из экземпляров разных цветов.
Оправу подбирают так, чтобы она гармонировала с цветом камня: мельхиор, серебро, «золотой» ювелирный сплав, радированная латунь.
Декоративно-прикладное искусство
Минерал податлив в обработке. Из него делают настольные приборы, сувениры, мелкую пластику. Декорированные им бонбоньерки, фоторамки и другие вещицы недёшевы, поэтому могут быть отнесены в категорию VIP-подарков.
Изготавливают из кристаллов флюорита и пирамидки, шары, нательные амулеты.
Другие сферы
В промышленности используется сырьё неювелирных кондиций:
- Металлургия. Добавка флюорита понижает температуру плавления руды.
- Химическая промышленность. Плавиковый шпат идёт на изготовление плавиковой кислоты.
- Оптика. Из бесцветных прозрачных экземпляров делают линзы фотокамер и приборов ночного видения.
Собирателям минералогических коллекций предлагается широкий ассортимент этого камня:
- агломераты;
- друзы;
- кристаллы различных оттенков и месторождений.
Описание и виды светящихся камней
Светящиеся камни — это не разновидность натуральных минералов. Их делают специально для декорирования помещения или садового участка. Конечно, есть минералы, обладающие люминесценцией, но видна она только под ультрафиолетовым светом. Да и в качестве декоративного материала такие камни использовать дорого.
Делают флюоресцирующие камни несколькими способами:
- Простой и дешевый вариант — покрыть обычную гальку или булыжники флуоресцентными красками. Камешки легко сделать самостоятельно, дав волю фантазии. Служить они будут долго, периодически нужно только обновлять краску.
- Пластиковые камни с люминофорным катализатором. Это уже промышленный вариант. Пластик смешивают со специальным химическим составом, изготавливают из него булыжники разных форм и размеров. Днем состав накапливает солнечный свет, а в ночной темноте отдает его. Работать такое украшение будет около 20 лет.
- Полимерные камешки со светодиодами. Из полимерного материала изготавливают полые валуны, внутрь помещают светодиоды. Выглядят несравнимо лучше окрашенных камней или булыжников с катализатором. Однако срок их службы небольшой. К тому же, светодиоды не будут работать при сильном морозе.
Для сада подойдут окрашенные камешки или изделия с катализатором. А полимерную гальку со светодиодами лучше использовать для декорирования помещений.
Как выглядят камни на участке днем и ночью смотрите видео:
Лечебные свойства
Флюорит, по мнению литотерапевтов, помогает оздоровить организм.
Применяя этот камень в лечебных целях, не следует отказываться от лечения, назначенного врачом.
Лечебные свойства флюорита применяются, если есть следующие проблемы или болезни:
- бессонница, депрессия, склонность к стрессам;
- атеросклероз;
- последствия инсульта;
- заболевания почек;
- метеозависимость (ломота, мигрени);
- усталость глаз, ослабление зрения (особенно полезно для глаз смотреть на просвет через прозрачный кристалл флюорита зелёного или синего цвета);
- старение кожи (омолодить её можно с помощью массажа флюоритовыми шариками или валиками);
- ослабление иммунитета (поможет его повысить ношение украшений из флюорита).
Этот минерал укрепляет суставы, кости, зубы и ускоряет регенерацию тканей организма после травм или хирургического вмешательства.
Промышленное производство флюоресцирующих камней
Все три типа светящихся камней встречаются в промышленном производстве. И если покрасить гальку светящейся краской можно самостоятельно, то светодиодные или катализаторные изделия лучше покупать в специализированных магазинах.
Пластиковые флюоресцирующие булыжники делают из пластика, смешанного со специальным химическим составом. Этот состав способен накапливать ультрафиолет от солнечных лучей, а ночью светиться. Такое украшение не требует специальной подзарядки, служит долго, не боится воды.
Полимерные светодиодные камни представляют собой округлые полые емкости. Сделаны они из полимерного материала. Внутрь помещают набор светодиодов и аккумулятор. Украшение требует регулярной подзарядки, не работает под водой и при низкой температуре.
Магические свойства
Флюорит, кроме лечебных свойств, обладает и волшебными качествами.
Камень помогает владельцу раскрыть и развить способности и таланты, по-новому взглянуть на себя и окружающих людей.
Флюорит имеет значение для человека, который старается развить свои аналитические способности. Он поможет выделять главное, его владелец не будет тратить время на второстепенные вопросы и проблемы.
Ценят этот камень поклонники медитаций. Считается, что вглядевшись во флюоритовый шар, можно увидеть будущие события.
Минерал (особенно зелёный флюорит) — прекрасный оберег от негативного внешнего воздействия. Попытки других людей контролировать сознание его владельца будут безуспешны.
Флюорит забирает не только негативную ментальную энергию, но и излучения от гаджетов. Полезно поместить камень около компьютера, микроволновки и т. п.
Цвет флюорита влияет на его магические свойства:
- Синий. Способствует раскрытию творческого потенциала, упорядочиванию мысли. В зависимости от потребности организма владельца камня, успокаивает или активирует его энергетику.
- Фиолетовый. Идеален для медитаций, помогает открыть «третий глаз», а также обрести здравомыслие.
- Зелёный. Нейтрализует негативную энергию, направленную на хозяина минерала, помогает исцелить душеные раны.
- Жёлтый. Усиливает творческие, интеллектуальные способности. Положительно влияет на микроклимат в коллективе.
- Красный. Избавляет от уныния, депрессии, побуждает к созидательной активности. Слишком агрессивным людям такой камень не подойдёт, да и другим людям постоянно носить его не рекомендуется.
- Бесцветный. Гармонизирует интеллектуальный и духовный уровень, работу всех чакр. Заряжает ауру человека энергией Вселенной.
Что такое флуоресцентный минерал?
Все минералы обладают способностью отражать свет. Именно это делает их видимыми для человеческого глаза. Некоторые минералы обладают интересным физическим свойством, известным как «флуоресценция».
Эти вещества обладают способностью временно поглощать небольшое количество света и мгновенно выпускать его с другой длиной волны. Такое изменение длины волны вызывает временную перемену цвета минерала.
Изменение цвета флуоресцентных минералов наиболее впечатляет, когда они освещены в темноте ультрафиолетовым светом (невидимым для людей).
Детально о флуоресценции
Флуоресценция в минералах происходит, когда образец освещается с определенной длиной волны света. Ультрафиолетовый (УФ) свет, рентгеновские лучи и катодные лучи являются типичными видами света, которые вызывают флуоресценцию.
Эти типы света обладают способностью возбуждать чувствительные электроны в атомной структуре минерала. Возбужденные электроны временно подпрыгивают до более высокой орбиты внутри атомной структуры минерала.
Когда эти электроны возвращаются к своей первоначальной орбите, небольшое количество энергии выделяется в виде света. Такой процесс выброса света известен как флуоресценция.
Длина волны света, выделяемого из флуоресцентного минерала, часто заметно отличается от длины волны падающего света. Это приводит к заметному изменению цвета минерала. Свечение продолжается до тех пор, пока минерал освещается светом соответствующей длины волны.
Сколько минералов светится в УФ-свете?
Большинство минералов не имеют заметной флуоресценции. Только около 15% минералов имеют свечение, которое видят люди, а другие образцы этих минералов не будут светиться. Флуоресценция обычно возникает, когда в минерале присутствуют определенные примеси, известные как «активаторы».
Эти активаторы обычно представляют собой катионы металлов, таких как: вольфрам, молибден, свинец, бор, титан, марганец, уран и хром. Известно, что редкоземельные элементы, такие как европий, тербий, диспрозий и иттрий, способствуют возникновению явления флуоресценции. Свечение минералов также может быть вызвано структурными дефектами кристаллов или органическими примесями.
Некоторые примеси погашают флуоресценцию. Если железо или медь присутствуют в виде примесей, они могут уменьшить или исключить флуоресценцию. Кроме того, если активатор-минерал присутствует в больших количествах, это может понизить эффект флуоресценции.
Большинство минералов светятся одним цветом. Другие минералы имеют несколько цветов флуоресценции. Известно, что кальцит светится красным, синим, белым, розовым, зеленым и оранжевым.
Некоторые минералы обладают несколькими цветами флуоресценции в одном образце. Это могут быть полосатые минералы, которые демонстрируют несколько стадий роста из исходных растворов с изменяющимися составами. Многие минералы флуоресцируют один цвет под коротковолновым УФ-светом и другой цвет под длинноволновым УФ-светом.
Флюорит: оригинальный «флуоресцентный минерал»
Одним из первых людей, наблюдавших флуоресценцию минералов, был Джордж Габриэль Стокс в 1852 году. Он отметил способность флюорита вырабатывать синее свечение при освещении невидимым светом «за фиолетовым концом спектра».
Он назвал это явление «флуоресценцией». Это определение получило широкое признание в области минералогии, геммологии, биологии, оптики, коммерческого освещения и многих других областях.
Большинство образцов флюорита имеют достаточно сильную флуоресценцию. Наблюдатель может вытащить их наружу, подержать на солнечном свете, затем переместить в тень и увидеть изменение цвета минерала. Только несколько минералов имеют этот уровень флуоресценции.
Флюорит обычно светится сине-фиолетовым цветом под коротковолновым и длинноволновым светом. Известно, что некоторые образцы накапливают кремовый или белый цвет, но многие из них не флуоресцируют. Предполагается, что свечение во флюорите обусловлено присутствием в качестве активаторов иттрия, европия, самария или органического материала.
Флуоресцентные жеоды?
Вы можете быть удивлены, узнав, что были найдены жеоды (геологическое образование) с флуоресцентными минералами внутри. Некоторые из жеодов, обнаруженных вблизи сообщества Дагвей, штат Юта, заполнены халцедоном, который производит лимонно-зеленую флуоресценцию, вызванную присутствием следов урана.
Эти жеоды удивительны по другой причине. Они образовались несколько миллионов лет назад в газовых карманах археолита. Затем, около 20 000 лет назад, были разрушены воздействием волн вдоль береговой линии ледникового озера и перенесены на несколько миль туда, где осели в озерных отложениях. Сегодня люди выкапывают эти жеоды и пополняют ими геодезические и флуоресцентные коллекции минералов.
Кому подходит по знаку зодиака
Флюорит имеет идеальную совместимость с двумя знаками зодиака: Девой и Близнецами:
- Дева под влиянием камня начнёт задумываться о смысле жизни, выделять главные приоритеты, не тратя время на маловажные занятия.
- Близнецы станут внимательнее и добрее к окружающим, начнут разбираться в тех сферах жизни, которые считали неинтересными.
По гороскопу магические свойства флюорита подходят также следующим знакам зодиака:
- Водолей окрепнет физически, проявит свои способности и таланты в важных делах, достигнет успеха в выбранной сфере деятельности.
- Овен, стремящийся к духовному самосовершенствованию, получит помощь от этого минерала.
- Козерог почувствует стремление к творчеству.
- Рыбы смогут энергетически подзарядиться от камня настолько, что с радостью будут делиться с другими людьми жизненной силой и оптимизмом.
Остальные знаки зодиака (кроме одного) могут носить украшения с этим минералом, но его магические свойства на них действовать, скорее всего, не будут.
- Стрельцу флюорит не рекомендуют, так как он может способствовать искажению любой информации. Стрельцу хорошо подходят волшебные свойства следующих камней: лазурит, апатит, хризоколла, празиолит, синий сапфир, шпинель, рубин, халцедон, улексит, хризоберилл, родолит, алмаз, янтарь, содалит, голубой кварц, варисцит.
Преимущество камней светящихся в темноте
Такой декор сегодня привлекает владельцев участков по многим причинам.
- Декор с подсветкой выглядит потрясающе в тёмное время суток.
- Помогает ориентироваться в пространстве ночью.
- Светящиеся камни для ландшафтного дизайна служат дополнительным источником света.
- Это весьма экзотично, встречается не в каждом дворе, что позволяет сделать свой участок уникальным.
Самостоятельное изготовление не займёт много сил и времени. А результат порадует владельца участка.
Идеи декора из светящихся камней
Оформление дизайна участка при помощи светящихся камней ограничивается только фантазией дизайнера.
Светящиеся дорожки
Вариант, позволяющий выделить дорожку на участке. Это самый часто применяемый вид декорирования. Главное преимущество — практическая польза. Дорожка хорошо просматривается в тёмное время суток, нет риска случайно наступить в клумбу в темноте. При таком оформлении выделяют всю дорожку целиком, или размещают камни преимущественно вдоль бордюров.
Эффект «млечный путь»
Крошку или гальку разбрасывают хаотично по дорожке или участку. Ночью это выглядит, как звёздное небо на земле.
Обрамление клумбы
Используются крупные булыжники: они лучше смотрятся. Их располагают по краю клумбы хаотично. Булыжники размещают на самой клумбе. Производители краски уверяют, что состав полностью безопасен для человека, и может применяться даже внутри помещения. Но для оформления огорода такие краски использовать не стоит. При дожде или поливе через распыление частички краски могут смываться с камней и попадать в почву, которая питает овощи и фрукты. Химия попадёт в пищу. Подойдёт пластик с химическими катализаторами или булыжники со встроенным механизмом.
Декор водоёма
Отличный вариант для украшения искусственного водоёма. Хорошо подходят для этого пластиковые камни с химическими катализаторами. Они будут набираться света днём, естественным путём, и отдавать его ночью. Изделие не потеряет вид в воде, и не испортится. А вот два других варианта от воды могут пострадать.
Окрашивание плитки и бордюров.
Распространено нанесение светящихся составов на тротуарную плитку и другие элементы.
- Ею выделяют бордюры край клумбы.
- Наносят на дорожку. Её покрывают целиком или частично, выделяя какие-то участки.
- Украшают изгороди.
- Декоративные элементы фонтана.
Эти и другие варианты помогут сориентироваться, и украсить участок при помощи светящихся в темноте камней.
Как носить
Флюорит можно носить в виде украшений, брелоков, а можно и необработанный минерал положить в карман или зашить в одежду. Чтобы камень сохранился целым, нужно, чтобы он не соприкасался с твёрдыми предметами.
Считается, что магические свойства флюорита проявляются сильнее, если носить серьги, перстни или кольца (лучше на безымянном пальце). Оправа может быть золотая или серебряная.
Кулоны, колье, бусы смотрятся красиво, но носить их нужно нечасто и недолго, иначе камень может угнетающе воздействовать на психику владельца и сбить его с верного пути. Обилие камня (например, в браслетах) будет действовать на владельца так же.
Флюорит подходит людям любого возраста.
Для мужчин из него изготавливают перстни, галстучные зажимы, запонки.
Богатая цветовая палитра камня, умеренный или сильный блеск позволяет женщинам подобрать украшения для любого наряда.
Цена
Флюорит — минерал недорогой, поэтому купить его может любой человек. Примеры цен в российских интернет-магазинах:
- бусина (8 мм) — 20 руб.;
- галтовка (2 см) — 160 руб.;
- серьги (латунь) — 230 руб.;
- кабошон (26 х 22 х 11 мм) — 270 руб.;
- кристалл (8 см) — 708 руб.;
- сросток кристаллов — 840 руб.;
- колье — 1 163 руб.;
- чётки (30 зёрен,d=10 мм) — 1 220 руб.;
- шар (4,5 см) — 2 316 руб.;
- фигурка «Сова» (15 см) — 13 000 руб.