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Présentation
ARC-F00007 — Fluorite zonée Lost Hat Pocket
La fluorite (ou fluorine, son nom français traditionnel) est un fluorure de calcium, CaF₂. Elle a été nommée en 1797 par le minéralogiste italien Carlo Antonio Galeani Napione, du latin fluere, « couler » : ajoutée aux minerais, elle abaisse leur température de fusion et sert de fondant en métallurgie. C'est aussi la principale source industrielle de fluor. L'élément chimique lui doit son nom, comme le phénomène de fluorescence.
Dureté de 4 sur l'échelle de Mohs, dont elle est le minéral de référence, densité voisine de 3,2 et clivage octaédrique parfait : la fluorite est tendre et se fend facilement. Pure, elle est incolore. Ses couleurs, du violet au vert, au bleu et au jaune, proviennent de traces de terres rares et de défauts créés par la radioactivité naturelle. Ce sont souvent des bandes successives qui enregistrent l'histoire chimique du fluide dans lequel le cristal a grandi.
À Okorusu, dans le centre-nord de la Namibie, la fluorite s'est formée autour d'un ancien complexe volcanique alcalin à carbonatite. La mine, longtemps l'une des plus grandes au monde pour ce type de gisement, a livré des cubes violets, verts, gris et jaunes, souvent ornés de fantômes de croissance.
Aussi appelée : Fluorine · Spath fluor · Fluorspar · Fluorite d'Okorusu
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Cristallographie & propriétés physiques
Composition et cristallographie
| FORMULE CHIMIQUE | CaF₂ — fluorure de calcium |
|---|---|
| GROUPE MINÉRAL | Halogénures — groupe de la fluorite |
| SYSTÈME CRISTALLIN | Cubique |
| CLASSE CRISTALLINE | Hexoctaédrique (m3m) — groupe d'espace Fm-3m |
| DURETÉ (MOHS) | 4 |
| Masse volumique | 3,1 – 3,3 g/cm³ |
Propriétés physiques
| CLIVAGE | Parfait selon l'octaèdre {111}, dans quatre directions |
|---|---|
| CASSURE | Esquilleuse à subconchoïdale |
| ÉCLAT | Vitreux |
| COULEUR | Violet, vert, gris, jaune à Okorusu, souvent zonée ; ailleurs aussi bleue, rose, incolore |
| TRAIT (POUDRE) | Blanc |
| TRANSPARENCE | Transparente à translucide |
Formule développée : Ca²⁺(F⁻)₂. La structure de la fluorite est si simple et si répandue qu'elle sert de modèle à toute une famille de composés, dite « type fluorine ». Les ions calcium occupent les sommets et les centres des faces d'un cube (un réseau cubique à faces centrées, de paramètre a ≈ 5,46 Å). Les ions fluorure se logent dans les huit sites tétraédriques de ce cube. Chaque calcium est entouré de huit fluor disposés aux sommets d'un cube, et chaque fluor de quatre calcium en tétraèdre.
Cette géométrie explique le clivage. Perpendiculairement aux directions <111>, la structure s'organise en couches où deux plans de fluor de même charge se font face : la liaison y est la plus faible. Le cristal se fend donc parallèlement aux quatre faces de l'octaèdre, et un cube de fluorite peut être « clivé » en octaèdre parfait.
Les couleurs de la fluorite sont généralement attribuées à des centres colorés, des défauts créés par l'irradiation naturelle et stabilisés par des impuretés, surtout l'yttrium et les terres rares qui remplacent le calcium. Le violet est le plus souvent relié à ces centres associés à l'yttrium et aux terres rares. Certains verts sont attribués au samarium divalent (Sm²⁺). La fluorite d'Okorusu est justement riche en terres rares et en strontium. Les bandes de couleur et les fantômes correspondent à des zones de croissance successives, formées dans un fluide dont la composition changeait.
Habitus : à Okorusu, des cubes {100} aux arêtes nettes, souvent groupés en amas, parfois légèrement modifiés par d'autres faces. Les fantômes, des cubes intérieurs plus colorés visibles par transparence, et les bordures violettes autour d'un cœur plus clair y sont fréquents. Les teintes varient d'une fosse à l'autre de la mine.
Fig. 1 — Maille de la fluorite projetée sur une face du cube : les ions Ca²⁺ (cercles) forment un réseau cubique à faces centrées ; les ions F⁻ (carrés) occupent les sites tétraédriques. Chaque calcium a huit voisins fluor, chaque fluor quatre voisins calcium.
Fig. 2 — Habitus : à gauche, un cube {100} avec un fantôme de croissance plus coloré, typique d'Okorusu ; à droite, l'octaèdre que l'on obtient en exploitant les quatre directions du clivage parfait {111}.
Espèces apparentées
La fluorite donne son nom à une structure partagée par plusieurs fluorures et oxydes, mais aussi à des minéraux qui associent le fluor au calcium sous d'autres formes.
- Fluorite yttrifère (yttrofluorite) · (Ca,Y)F₂₊ₓ — Variété de fluorite riche en yttrium, où des ions fluor supplémentaires compensent la charge de Y³⁺. Elle illustre la capacité de la structure à accueillir les terres rares, à l'origine de nombreuses couleurs.
- Frankdicksonite · BaF₂ — Fluorure de baryum de même structure que la fluorite, très rare dans la nature. Le gros ion baryum agrandit la maille sans changer l'agencement des atomes.
- Uraninite · UO₂ — Oxyde d'uranium qui adopte lui aussi la structure de type fluorine, avec l'uranium à la place du calcium et l'oxygène à la place du fluor : la preuve qu'il s'agit d'un arrangement géométrique plus que chimique.
Repères documentaires
Le mot « fluorescence » vient de la fluorite. En 1852, le physicien George Gabriel Stokes étudiait la lueur bleutée que certaines fluorites émettent sous un rayonnement ultraviolet, et il a forgé le terme à partir du nom du minéral. Cette lueur est le plus souvent attribuée à des traces d'europium divalent (Eu²⁺) qui remplacent le calcium dans le cristal.
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Formation du gisement
La fluorite d'Okorusu est hydrothermale. Elle s'est déposée à partir de fluides riches en fluor expulsés, en fin d'évolution, par une carbonatite, une roche magmatique rare composée surtout de calcite et issue du manteau supérieur. Le gisement est en grande partie un gisement de remplacement : le fluor a pris la place du carbonate dans des roches riches en calcium, à la fois la carbonatite elle-même et les marbres qui l'entourent.
Le complexe d'Okorusu appartient aux complexes anorogéniques mésozoïques du Damaraland, un ensemble d'intrusions alcalines du nord-ouest de la Namibie. Il est généralement rattaché au Crétacé inférieur. Il s'est mis en place dans des roches métamorphiques bien plus anciennes de la chaîne Damara, d'âge néoprotérozoïque.
Un magma très riche en sodium et en éléments volatils monte dans les métasédiments de la chaîne Damara : quartzites, marbres et micaschistes. Il forme un complexe annulaire de syénites et de syénites néphéliniques, au cœur duquel s'injectent des petits massifs de carbonatite. La carbonatite précoce (une sövite, presque entièrement faite de calcite) est suivie de carbonatites pegmatitiques plus grossières, riches en calcite, magnétite, apatite et sulfures.
Les fluides sodiques émis par le magma transforment chimiquement les roches voisines en fénite, une roche à grain fin faite surtout d'aegyrine-augite, de magnétite titanifère et de calcite. Cette fénite, dure et résistante, explique le relief actuel : le mont Okorusu domine la plaine parce qu'elle a mieux résisté à l'érosion que les roches qui l'entouraient.
Plus tard, des fluides chauds chargés en fluor, en strontium et en terres rares s'échappent de la carbonatite. Les rapports isotopiques du strontium de la fluorite (environ 0,7046), identiques à ceux de la carbonatite, confirment cette origine. Ces fluides s'infiltrent par les fractures et les brèches de la fénite, jusqu'aux roches riches en calcium.
Au contact de la calcite, l'acide fluorhydrique réagit : CaCO₃ + 2 HF → CaF₂ + CO₂ + H₂O. Le calcium reste sur place, le carbonate part sous forme de gaz carbonique, et la fluorite occupe la place de la calcite. Les corps A et D remplacent surtout la carbonatite, ce qui leur donne un peu de phosphore et de terres rares. Les corps B et C remplacent à la fois carbonatite et marbre, et montrent un rubanement siliceux. Le principal corps minéralisé est tabulaire, long d'environ 300 m, et plonge fortement vers le nord.
Dans les vides laissés par la dissolution, la fluorite cristallise librement en cubes. Les inclusions fluides indiquent des températures d'environ 144 à 166 °C pour les fluorites violettes et vertes principales, puis de 128 à 132 °C pour la fluorite jaune tardive, avec une salinité faible (1,5 à 5 % équivalent NaCl). La succession des couleurs (opaque, puis verte, violette et grise, enfin jaune) enregistre ce refroidissement et l'évolution chimique du fluide. Du quartz et de la calcite tardifs viennent parfois coiffer l'ensemble.
Coupe schématique (non à l'échelle) du complexe d'Okorusu : une carbonatite, entourée d'une auréole de fénite, recoupe les métasédiments de la chaîne Damara. Des fluides riches en fluor issus de la carbonatite remplacent la calcite et forment un corps tabulaire de fluorite plongeant vers le nord, avec des géodes à cubes. Le mont Okorusu doit son relief à la fénite, résistante à l'érosion.
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Le gisement : Okorusu, Namibie
La mine d'Okorusu se trouve au pied sud du mont Okorusu, à une quarantaine de kilomètres au nord d'Otjiwarongo, dans la région d'Otjozondjupa, au centre-nord de la Namibie. Elle se compose de plusieurs fosses à ciel ouvert, nommées A, B, C, D et E, distantes d'environ un kilomètre les unes des autres. Chacune a livré des spécimens au caractère propre.
Le complexe alcalin d'Okorusu forme des anneaux concentriques de syénite et de syénite néphélinique, injectés de petites carbonatites et entourés d'une large auréole de fénite. Il fait partie des complexes mésozoïques du Damaraland, des intrusions anorogéniques qui recoupent la chaîne Damara du Néoprotérozoïque, et il est généralement daté du Crétacé inférieur. La fluorite s'y est formée par le remplacement de carbonatites pegmatitiques, de marbres, de micaschistes et de brèches de fénite par des fluides fluorés issus de la carbonatite.
Le gisement est surtout connu pour son exploitation industrielle. Des sources de négociants signalent des travaux dès les années 1920. Le groupe chimique Solvay en devient propriétaire en 1988 et l'exploite jusqu'en 2014. La mine produisait jusqu'à 132 000 tonnes par an d'un concentré de fluorine à 97 %, de qualité « acide » destinée à la chimie du fluor, puis environ 120 000 tonnes. Elle a longtemps été la plus grande mine de fluorine liée à une carbonatite au monde. En novembre 2014, l'épuisement des minerais à haute teneur et la baisse de la demande entraînent sa mise en sommeil (care and maintenance), avec la suppression de 407 emplois.
En parallèle de la production industrielle, la mine a fourni des spécimens de collection vendus dans le monde entier : des cubes violets à vert-jaune, souvent zonés, avec des fantômes nets. La fosse étant fermée, les spécimens sur le marché proviennent aujourd'hui de stocks anciens.
Minéraux associés au gisement étudié
ARCA MINERAL
Les fluorites d'Okorusu proposées par Arca Mineral montrent deux visages de la mine : des amas de cubes violets aux bordures plus sombres, accompagnés de petits cristaux jaunâtres tardifs, et des cubes zonés violet et jaune sur une matrice grise. Ces teintes successives rappellent l'ordre de cristallisation décrit plus haut. La mine étant fermée depuis 2014, ces pièces proviennent de stocks constitués pendant l'exploitation.
Préparation de la carte…
Localisation schématique de la mine d'Okorusu, à une quarantaine de kilomètres au nord d'Otjiwarongo (Otjozondjupa, Namibie), dans la province alcaline du Damaraland. Kalkfeld, autre complexe à carbonatite de la région, est indiqué au sud-ouest. Contours simplifiés ; coordonnées approximatives.
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Conservation & entretien
Manipulation
Avec une dureté de 4, la fluorite se raye au contact d'un couteau, du quartz ou même d'autres fluorites. Son clivage octaédrique parfait la rend sensible aux chocs : un simple coup sur une arête peut détacher un éclat triangulaire. Tenez le spécimen par la matrice, stockez-le à part dans une boîte rembourrée et ne le posez jamais sur une surface dure sans protection.
Lumière & chaleur
La fluorite craint les chocs thermiques : un passage brusque du froid au chaud, une lampe chaude ou de l'eau très chaude peuvent ouvrir des fissures le long des plans de clivage. Certaines couleurs, liées à des centres colorés, peuvent aussi pâlir après une longue exposition au soleil ou à la chaleur. Exposez sous LED, à l'abri du soleil direct et des sources de chaleur.
Nettoyage
Nettoyez à l'eau tiède légèrement savonneuse avec un pinceau doux, puis rincez à l'eau distillée et laissez sécher à l'air, sans jamais passer d'une eau froide à une eau chaude. Proscrivez les ultrasons, qui exploitent les plans de clivage, et les acides : ils attaquent la calcite souvent présente sur la matrice, et un acide fort peut libérer de l'acide fluorhydrique au contact de la fluorite.
Sécurité
Peu soluble, la fluorite ne présente pas de danger à la manipulation. Le risque apparaît seulement en chimie : au contact d'un acide fort comme l'acide sulfurique, elle dégage de l'acide fluorhydrique, très toxique. N'utilisez donc jamais d'acide fort pour la nettoyer, et lavez-vous les mains après avoir manipulé une matrice poussiéreuse.
Présentation
Pour révéler les fantômes et les bordures violettes, éclairez le spécimen par l'arrière ou par le côté : la lumière traverse les cubes et souligne leurs zones de croissance. Un fond sombre renforce le contraste entre violet et jaune. Si vous possédez une lampe UV, testez la fluorescence de vos pièces : certaines fluorites d'Okorusu réagissent, et c'est un bel argument de présentation.
Repères historiques et usages
Le fluor, dompté grâce à la fluorite
Le fluor, présent dans la fluorite, est l'élément le plus réactif du tableau périodique. Il a résisté aux chimistes jusqu'en 1886, quand Henri Moissan l'a isolé par électrolyse d'une solution de fluorure de potassium dans l'acide fluorhydrique, lui-même tiré de la fluorite. Ce travail lui a valu le prix Nobel de chimie en 1906.
De Stokes à la fluorescence
En 1852, George Gabriel Stokes a étudié la lumière émise par la fluorite sous éclairage ultraviolet et a nommé le phénomène « fluorescence » d'après le minéral. Chez la fluorite, la lueur bleue la plus courante est attribuée à l'europium divalent, mais d'autres terres rares produisent d'autres couleurs.
Une mine au service de la chimie mondiale
Pendant ses années d'exploitation par Solvay, Okorusu a produit jusqu'à 132 000 tonnes par an de fluorine de qualité « acide », la matière première de l'acide fluorhydrique et de toute la chimie du fluor (réfrigérants, polymères fluorés, aluminium). L'épuisement des minerais à haute teneur a conduit à la mise en sommeil de la mine en novembre 2014.
Références
Mindat.org — Fluorite (min-1576) et Okorusu Mine, Otjozondjupa · Hagni R.D. (2016) Fluorspar Deposits at Okorusu, North-Central Namibia: Economic Importance, History of Mining and Geology, in Handbook on Africa, Nova Science, p. 149-182 · Hagni R.D. (2000) JOM 52(4) — textures des minerais de fluorine d'Okorusu · Bühn B., Rankin A.H., Schneider J., Dulski P. (2002) The nature of orthomagmatic, carbonatitic fluids precipitating REE,Sr-rich fluorite: fluid-inclusion evidence from the Okorusu fluorite deposit, Namibia, Chemical Geology 186, 75-98 · Bill H. & Calas G. (1978) Color centers, associated rare-earth ions and the origin of coloration in natural fluorites, Physics and Chemistry of Minerals 3, 117-131 · Mining Technology (2014) Okorusu mine in Namibia to close · The Nobel Prize — Henri Moissan (1906)
© 2026 Arca Mineral — Fiche minéralogique originale (Référence ARC·FLU·02), mise à jour le 3 novembre 2026. Reproduction ou réutilisation interdite sans autorisation écrite. arcamineral.com
Citer cette fiche
Arca Mineral, « Fluorite d’Okorusu — fiche minéralogique » (Référence ARC·FLU·02), mise à jour le 3 novembre 2026, https://arcamineral.com/mineraux/fluorite-okorusu, consultée le 8 novembre 2026.
