Группа апатита.

В группу апатита входят минералы, состав которых можно выразить общей формулой A5Z[XO4]3,, где А — Са, Pb; Z — С1, F и (ОН); X — Р, As и V. Из минералов этой группы мы рассмотрим апатит, миметезит и ванадинит,

В структурном отношении минералы описываемой группы принадлежат к типу апатита.

Апатит представляет собой минеральный вид переменного состава — Ca2Ca3(F, С1, ОН)[РO4]3, изменяющегося от фтористой разности фторапатита — Ca2Ca3F[PO4]3 до гидроксильной разности гидроксилапатита — Са2Са3(ОН)[РO4]3. Название происходит от греч. слова апатао — обманываю (раньше его принимали за другие минералы сходного габитуса — берилл, турмалин и др.).

Гидроксил и фтор апатитов могут замещаться хлором с образованием разности, называемой хлорапатитом, а Са — редкими землями (до 12%), Sr (до 11,5%), Y (до 10,6%), Мп и др. Радикалы [РO4] могут замещаться группами [AsO4], [SO4], [SiO4], а также плоскими группами [СO3] с образованием карбонатапатита (известен под местными названиями — далит, подолит, франколит, штаффелит, курскит, гроднолит и др.).

Сингония — гексагональная, вид симметрии — гексагонально-бипирамидальный — С6h 6L3/m(L6PC). Структурная ячейка содержит 2 единицы. Для фтор апатитаа0 = 9,38, с0 = 6,86, O0 : с0 = 1 : 0,731. Пространственная группа — С26h — Р63/т.

Кристаллическая структура. В основе структуры апатита лежат изолированные фосфорнокислородные тетраэдры (рис, а), которые объединяются с помощью кальция. Ионы кальция занимают два рода положений: CaI — на тройных осях и СаII — в зеркальной плоскости симметрии. CaI — находится в девятерной координации кислорода, а Сац — в семерной 6O + 1F(OH). Отношение CaI : СаII= 2:3.

Ионы Са образуют параллельно оси с непрерывные цепочки (колонки), в которых каждый ион кальция связан с девятью ионами кислорода (рис, б). Такие цепочки соединяются друг с другом с помощью тетраэдров [PO4].

Агрегаты и габитус. Апатит встречается в виде кристаллических агрегатов, друз и отдельных кристаллов призматического габитуса.

Физические свойства минералов группы апатита

Минерал

Твердость

Плотность

Оптические свойства

nm

nm—nр

Апатит

Пироморфит

Миметезит

Ванадинит 

5-6

3,5—4,0

3,5

3,0

3,17—3,22

6,7-7,1

7,19—7,25

6,66—7,10

1,623—1,667

2,050

2,135

2,354

1,629—1,664

2,042

2,120

2,299

о,оо4—о,оo

0,008

0,015

0,055

Для породообразующих апатитов характерны игольчатые кристаллы, реже наблюдаются кристаллы короткостолбчатого и таблитчатого облика . Отдельные кристаллы апатита достигают одного метра в длину и весят свыше 160 кг (один из таких кристаллов хранится в Минералогическом музее Львовского университета). Кристаллы апатита чаще всего вытянуты по главной оси; господствующими являются плоскости призмы

{1010}. Часто кристалл заканчивается бипирамидой {110}, нередко — плоскостью пинакоида {0001} или пинакоида и бипирамиды. Значительно распространены зернистые, плотные, тонкокристаллические, иногда поперечножилковатые и землистые образования апатита. Скопления апатита в осадочных породах называют фосфоритами. Это шарообразные скорлуповатые агрегаты с радиальным строением, а также тонкозернистые или плотные конкреции, желваки обычно ассоциирующие с глауконитом.

Апатит , группа апатита

Кристаллическая структура апатита: а — общий вид (в проекции на плоскость (0001), б — в полиэдрах

Конкреции апатита часто содержат значительные примеси вмещающих пород. Отмечаются ориентированные срастания апатита с рутилом и монацитом, а также зональные кристаллы с зонами разного химического состава.

Физические свойства. Цвет апатита разнообразен, чаще минерал бывает голубого, зеленого и фиолетового цвета, иногда совсем бесцветный. Блеск стеклянный, на изломе жирный. Спайность несовершенная по (0001), по ней часто развивается отдельность. Твердость, плотность и оптические свойства приведены в табл.

Диагностические признаки апатита— призматический габитус кристаллов. Главные линии на рентгенограммах: 2,798; 2,702; 1,838 (для фторапатита); 2,764: 1,954: 1,840 (для хлорапатита). Растворяется в кислотах, П.п.т. плавится с трудом, порошок, смоченный H24, окраши-вает пламя в голубовато-зеленый цвет.

Отличие от сходных минералов. Апатит можно спутать с кристаллами берилла, от которых он отличается меньшей твердостью.

Искусственное получение. Апатит получен сплавлением Са3(РО4)2 или гидроксилапатита с CaF2 или СаСl2, нагреванием Са3(РО4)2 с NaCl и Н2О в запаянной трубке при температуре 250° С и другими способами.

Образование и месторождения. Главные промышленные типы месторождений апатита связаны с магматическими процессами, в результате которых апатит концентрируется в изверженных горных породах, преимущественно в сиенитах. В этих случаях он часто ассоциирует с железными рудами (месторождение Кирунаваара в Швеции, гора Высокая на Урале).

Исключительный интерес представляют месторождения апатита магматического происхождения, связанные со щелочными изверженными породами. Из них самым крупным в мире является Хибинское месторождение на Кольском полуострове. Меньшее значение имеет апатит, возникший пневматолитовым путем на контактах, а также в жилах. К этому типу следует отнести месторождения Люлю-Коп в Трансваале и Слюдянку в Забайкалье.

Месторождения фосфоритов формируются в морских бассейнах и на континентах и встречаются во всех отложениях от кембрийских до третичных. Они продолжают формироваться и в настоящее время. Морские фосфориты могут быть первичными, вторичными и сложенными из остатков животных организмов.

Первичные морские осадочные фосфориты возникают в результате химических процессов и по условиям залегания делятся на пластовые и желваковидные.

Вторичные фосфориты образуются при механическом переотложении и накоплении уже сформированных фосфоритов, чаще всего желвако-видных.

Среди континентальных месторождений фосфоритов наблюдаются метасоматические (переотложенные химическим путем) и остаточные (образованные из остатков животных организмов и гуано). Крупные месторождения фосфоритов имеются в Алжире и Марокко, а в Советском Союзе — в Каратау (Южный Казахстан), Московской, Кировской и Куйбышевской областях (Вятско-Камское и Егорьевское месторождения), в Днепровско-Донецкой впадине, являющейся одним из крупнейших фосфоритоносных районов Украины, а также в Приднестровье (Жванское месторождение в Хмельницкой области, Незвиское месторождение в Ивано-Франковской области).

Практическое значение. Апатит широко используется для изготовления минеральных удобрений (суперфосфата), а также в химической промышленности для получения чистого фосфора и фосфорной кислоты.


В основном с этим также ищут .