Этот класс минералов
представлен солями фосфорной кислоты
H 3
PO 4
.
В качестве катионов Са, Fe, Al,
Mn
и др. Наиболее распространенным минералом
этого класса является апатит.
Фосфаты составляют
не более 0,1 % земной коры. Блеск у фосфатов
неметаллический, они не царапают стекло,
цвет непостоянный, черта непостоянная,
не реагируют с разбавленной соляной
кислотой. Фосфаты можно
спутать с сульфатами и карбонатами.
Отличие от сульфатов –
по черте (у сульфатов – постоянная
белая), от карбонатов – по поведению с
разбавленной соляной кислотой (карбонаты
реагируют).
Образуется при
всех эндогенных процессах. Наиболее
практическое значение имеют месторождения
апатита магматического происхождения.
В
экзогенных условиях апатит образует
натечные агрегаты, конкреции, сплошные
массы, представляющие механическую
смесь с минералами
глин, обломками кварца и др. Такие
экзогенные образования носят названия
фосфоритов.
Основное применение
фосфатов – сырье для получения фосфорных
удобрений, фосфора, фосфорной кислоты
и других соединений фосфора.
Химические
свойства
.
Cостав
очень сложный. В нем постоянно присутствуют
изоморфные примеси Mn,
Fe,
Sr,
Mg,
Al,
K,
Na,
Ca,
Th.
Растворяется в соляной и азотной
кислотах. Солянокислый раствор при
прибавлении аммиака дает белый
студневидный осадок.
Физические
свойства
.
Сингония гексагональная. Сплошные
зернистые массы, вкрапления и шестиугольные
призматические или таблитчатые кристаллы,
друзы. Мелкие кристаллы игольчатые.
Кристаллы вросшие или наросшие. Цвет
зеленый, голубовато-зеленый,
синевато-зеленый, также бурый, голубой,
фиолетовый, редко бесцветный, белый,
иногда зеленый с серыми пятнами. Черта
белая. Блеск стеклянный, иногда жирноватый.
Спайность
слабо выражена. Очень хрупкий. Твердость
– 5. Плотность – 3, 2.
Диагностические
признаки
.
Для апатита характерны неметаллический
блеск, средняя твердость, белая черта,
слабо выраженная спайность, зернистое
строение, шестиугольная призматическая
форма кристаллов, хрупкость. Апатит от
сходных с ним минералов (берилл, аквамарин
и др.) отличается меньшей твердостью –
не царапает стекло.
Разновидности
.
Мороксит
– густо
синевато-зеленого цвета.
Спутники
.
В магматических породах: нефелин,
ильменит, магнезит. В жилах: кварц,
полевой шпат, слюды, касситерит, берилл.
В контактах: кальцит, магнезит, флогопит.
Происхождение
.
Образуется апатит в результате
магматической дифференциации и по
происхождению связан со щелочными
магматическими породами (нефелиновые
сиениты). Крупные кристаллы образуются
пневматолитовым путем. Месторождения
контактового типа также имеют
пневматолитовое происхождение и
представляют результат метасоматических
воздействий летучих компонентов магмы
на контактируемые с ней известняки.
Месторождения
.
Мировые запасы апатитов сосредоточены
в месторождениях Хибинских тундр
(Кольский полуостров). В Бурятии находятся
Ошурковское и Белозиминское месторождения,
в Якутии (Селигдарское, Нерянджинское,
Улхан-Меленкинское). На Урале (Ильменские
горы) апатит сосредоточен в щелочных
глубинных магматических породах и
пневматолитовых образованиях. Крупные
кристаллы апатита контактового
происхождения встречаются в Прибайкалье
(река Слюдянка).
Из
зарубежных можно отметить месторождения
в Кокчетавской, Целиноградской и
Кустанайской областях (Казахстан), а
также Лао-Кай (Вьетнам).
Применение
.
Апатит называют «хлебным» камнем,
применяется он для получения удобрений
(суперфосфатов). Фосфатные минералы
находят применение в литейном деле
(придают литью большую текучесть и,
таким образом, литье хорошо заполняет
формы), в химической (для получения
фосфора, фосфорной кислоты и других
соединений) и керамической промышленности
(для получения «костяного фарфора»). Из
отходов производства фосфорных удобрений
изготовляют так называемое фосфорное
стекло, пропускающее ультрафиолетовые
лучи. Получают также сорта стекол,
задерживающих инфракрасные тепловые
лучи. Применение фосфорного стекла дает
возможность принимать солнечные ванны
в помещении, наблюдать доменный процесс.
Некоторые сорта фосфорного стекла
выдерживают нагревание до 800 °C.
Фосфор, фосфорная
кислота и соединения фосфора применяются
в спичечной, керамической, текстильной,
пищевой промышленностях, военном деле,
медицине. Насчитывается более 100 отраслей
народного хозяйства, где используются
эти вещества.
– безводные
фосфаты эндогенного генезиса монацит,
апатит);
– безводные
фосфаты экзогенного генезиса (фосфориты,
пироморфит);
– водные
фосфаты и их аналоги.
Физические
свойства.
Сингония моноклинная. Кристаллы
преимущественно таблитчатого вида,
встречаются в виде одиночных вкрапленников
в полевом пшате пегматитовых жил. Цвет
красновато-коричневый, желто-бурый.
Блеск стеклянный. Спайность совершенная.
Твердость 5—5,5. Плотность около 5.
Радиоактивен.
Происхождение.
Магматическое
и пегматитовое. В гранитах встречается
в виде мелких рассеянных зерен. В
пегматитах одиночные кристаллы
достигают иногда нескольких сантиметров
в длину. Парагенезис: полевой шпат,
циркон, ильменит.
Применение
.
Промышленное
значение монацит имеет в россыпях,
образовавшихся благодаря выветриванию
монацитосодержащих гранитов и
гнейсов. Монацит — руда на редкие земли
и торий.
Химический
состав апатитов сложен. По существу это
группа минералов, состав которых
благодаря изоморфным замещениям
непостоянен. Выделяют следующие
разновидности апатитов:
Физические
свойства
.
Сингония апатита гексагональная.
Кристаллы обычно представляют собой
комбинации гексагональной призмы и
дипирамиды. Размер их от очень мелких,
видимых только под микроскопом, до
гигантских массой в 50 кг. Также характерны
сплошные зернистые сахаровидные
массы.
Цвет
желто-зеленый, белый, голубой, иногда
бесцветен. Черта светлая. Блеск
стеклянный. Спайность несовершенная.
Излом неровный. Хрупок. Твердость 5.
Плотность 3,2.
Происхождение.
Магматическое
— встречается в кислых изверженных
породах как акцессорный минерал, в
щелочных породах — совместно с нефелином
является одним из главных породообразующих
минералов (в нефелиновых сиенитах). Это
важнейший промышленный тип месторождений
апатита, последний представлен здесь
светлыми, желто-зелеными мелкозернистыми
массами. Встречается в пегматитовых
жилах с мусковитом. Типичен для некоторых
контактово-метасоматических месторождений,
откуда происходят хорошо ограненные
крупные кристаллы голубого или
голубовато-зеленого цвета. Ассоциирует
с диопсидом, флогопитом, кальцитом,
скаполитом, а также образует зернистые
диопсид-апатитовые породы.
Применение.
Источник
фосфора; основное сырье для получения
различных фосфорных удобрений.
Фосфориты
представляют
собой осадочные образования, состоящие
из фосфата кальция. По составу аналогичны
апатиту. Встречаются в конкрециях,
желваках и в виде землистых масс серого
или бурого цвета.
Происхождение.
Биогенное
— в результате жизнедеятельности
организмов. Образуют пласты различной
мощности среди глинистых пород,
известняков и песчаников. Нередки
псевдоморфозы фосфоритов по ископаемым
остаткам (раковинам и костям животных).
Физические
свойства.
Сингония гексагональная. Характерны
корочки сросшихся между собой кристаллов
травяно-зеленого цвета. Кристаллы
призматического вида с алмазным
блеском. Твердость 3,5—4,0. Спайности нет.
Характерна большая плотность 6,7 — 7,1.
Происхождение.
Пироморфит
образуется в зоне окисления свинцовых
месторождений. Ассоциирует с галенитом,
англезитом и другими минералами зоны
окисления, иногда образует псевдоморфозы
по галениту. Известны случаи находок
пироморфита в низкотемпературных
гидротермальных жилах. Встречается в
небольших количествах в зоне окисления
многих месторождений (в Забайкалье, в
Казахстане и других местах).
ВОДНЫЕ
ФОСФАТЫ И ИХ АНАЛОГИ
Физические
свойства.
Сингония моноклинная. Обычно образует
радиально-лучистые, звездчатые агрегаты,
встречается также в виде землистых масс
(«синяя земля»). Цвет чистого кристаллического
вивианита (неокисленного) – светло-зеленый,
при окислении становится серовато-синим,
синим до темно-синего. Блеск стеклянный.
Твердость 1,5 – 2. Плотность 2,6.
Происхождение.
Вивианит является экзогенным минералом,
встречается в торфяниках и железорудных
месторождениях озерного или морского
происхождения. Известен в торфяниках
Московской области, в железных рудах
Керченского месторождения в Крыму.
Применение.
Используется как синяя краска.
Урановые
слюдки.
В
эту группу входит около 20 различных
водных фосфатов, арсенатов и ванадатов
урана. Они относятся главным образом к
тетрагональной и ромбической сингониям.
Со слюдами их сближает листоватая форма
кристаллов и совершенная спайность
в одном направлении.
Физические
свойства.
Урановые слюдки обычно образуют
тонколистоватые и порошковатые
скопления и налеты. Сильно радиоактивны.
Цвет яркий, преимущественно желтый
и зеленый. Блеск перламутровый. Твердость
от 1 до 2,5. Плотность примерно 3 – 4,5.
Происхождение
экзогенное — это минералы зоны окисления
урановых месторождений. Ассоциируют
с уранинитом и другими минералами
урана, ванадия, с карбонатами и баритом.
Разновидности.
Важнейшие урановые слюдки следующие:
Макроскопически
три последних минерала почти неотличимы.
Распространены
урановые слюдки во многих месторождениях
СНГ и за границей. Являются хорошим
поисковым признаком на уран. При
значительных скоплениях могут служить
рудой на уран, радии и ванадий.
- Ферсман А. Е.
Наш апатит. — М., 1968 - Киевленко Е. Я., Чупров В. И.
Декоративные коллекционные минералы
. — М.
: Недра, 1987. — 223 с. - Волошин А. В., Майстерман С. А.
Минералы Кольского полуострова. — Мурманское книжное издательство, 1983. — 110 с. — ISBN 5-85510-011-1
. - Ферсман А. Е.
К вопросу о содержании редких земель в апатитах // Доклады РАН. 1924. апрель-июнь. С. 42-45.
Общая химическая формула апатитов Ca 10
(PO 4
) 6
(OH,F,Cl) 2
.
Различают три вида апатитов:
- гидроксиапатит
— Ca 10
(PO 4
) 6
(OH) 2 - фторапатит — Ca 10
(PO 4
) 6
(F) 2 - хлорапатит — Ca 10
(PO 4
) 6
(Cl) 2
Часто встречается в виде от призматических до игольчатых кристаллов, реже отмечаются короткостолбчатые или таблитчатые кристаллы. Характерны зернистые сахаровидные агрегаты, плотные сливные массы, а также радиально-лучистые и шестоватые агрегаты. В осадочных породах
распространены содержащие апатит конкреции
тонковолокнистого строения — фосфориты
.
Широко известны крупные голубовато-зелёные шестигранные призматические кристаллы с дипирамидальными головками, ассоциирующие с флогопитом, диопсидом и оранжевым кальцитом из скарновых
месторождений (Слюдянка в Прибайкалье и др.).
Апатит — полигенный минерал, образующий скопления в щелочных магматических породах
(мельтейгит-уртитах и др.), карбонатитах, нефелиновых и гранитных пегматитах
, скарнах
, некоторых рудных и альпийских жилах
. Крупнейшие месторождения апатита (фосфоритов) связаны с осадконакоплением и биохимическими процессами.
В качестве коллекционного материала используются хорошо огранённые преимущественно полупрозрачные и прозрачные кристаллы апатита — отдельные и вросшие в породу. Кристаллы
такого же облика встречаются в нефелин
-полевошпатовых пегматитах
и эгиринканкринит-натролитовых жилах
Хибин ( Кольский полуостров
). Большим своеобразием отличается апатит альпийских жил, представленный бесцветными прозрачными кристаллами пинакоидального (таблитчатого) габитуса.
Апатит изредка используется ювелирами, но его широкое применение в ювелирном деле невозможно из-за невысокой твёрдости и хрупкости этого камня. Ювелирные апатиты имеют небольшие размеры — обычно до 5 каратов, изредка до 20 каратов, но они представляют почти исключительно коллекционный интерес. Самый крупный кристалл апатита ювелирного качества был найден в Кении
и весил 147 каратов.
руда, Хибины
Апатит является сырьём для производства фосфорных удобрений
, фосфора
и фосфорной кислоты
, его применяют в чёрной
и цветной
металлургии
, в производстве керамики
и стекла
.
Гидроксиапатит применяется в медицине: в хирургии (в травматологии и ортопедии), в стоматологии (в зубных пастах для реминерализации и укрепления зубной эмали).
История и термин
Термин происходит от др.-греч.
«обманываю». Это связано с тем, что апатит встречается в природе в разных видах и внешне похож на минералы берилл
, диопсид
или турмалин
. Основным диагностическим признаком апатита служит призматический облик кристаллов; от похожего на него берилла
отличается существенно меньшей твёрдостью.
- // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
: в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб.
, 1890—1907. - Апатит
на kristallov.net
(рус.) - Апатит в GeoWiki
- Номенклатура надгруппы апатитов
- Апатит на «Каталоге Минералов»
Описание, фотографии, месторождения (рус.)
Класс минералов «фосфаты»
Наиболее
распространен минерал апатит
Ca 5
(PO 4
) 3
(F,Cl).
В основном используется как сырье для
производства фосфорных удобрений.
- Апатит
Архивная копия
от 8 апреля 2019 на Wayback Machine
в БРЭ
. - Werner A. G.
Geschichte, Karakteristik und kurze chemische Untersuchung des Apatits
Архивная копия
от 2 сентября 2018 на Wayback Machine
// Bergm. Journ. 1. Bd. 1. Freiberg, 1788. S. 76-96. — История, характеристика и краткое химическое исследование апатита.
В живых организмах
Апатит — главная неорганическая составляющая костей и зубов позвоночных животных и человека. Он может откладываться в почечных камнях
.
C апатитом связаны исследования нанобактерий
.
Промышленные залежи апатита редки. Крупнейшее в мире месторождение — Хибинское
на Кольском полуострове
в России, где добывают апатитовые руды
, состоящие в основном из фторапатита и нефелина
(апатитонефелиновая руда). Также известны Ошурковское и Белозиминское месторождения в Бурятии, Селигдарское, Нерянджинское и Улхан-Меленкинское — в Якутии.
Крупные хорошо образованные кристаллы
апатита (так называемый мороксит
) известны из месторождения Слюдянка (вблизи города Слюдянка
на юге Иркутской области
).
Месторождения апатита известны также в Бразилии, Мексике, США, Чили, ЮАР, Финляндии, Испании, Норвегии и других районах мира.