Апатит - Ca5(PО4)3(F, Cl, ОН)

Кристаллография. Гекс, с.; 6/m. Обычно встречается в виде кристаллов удлиненно-призматического габитуса, иногда — короткопризматических или таблитчатых. Как правило, головки кристаллов представляют собой хорошо развитые пирамиды первого порядка, а часто — грани базопинакоида. Некоторые кристаллы имеют грани гексагональной бипирамиды μ (рис. 9.35, в), выявляющие истинную симметрию. Агрегаты зернистые, массивные, сплошные.

Физические свойства. Спайность по {0001} несовершенная. Tb. 5 (царапается ножом). Уд. вес 3,15—3,20. Блеск стеклянный до смолистого. Цвет обычно варьирует оттенки зеленого или коричневого; бывает также голубым, фиолетовым, бесцветным. Прозрачен до просвечивающего. Оптически отрицательный: No = 1,633; Ne = 1,630 (фторапатит).

Состав и структура. Наиболее распространен Ca5(PO1)3F — фторапатит; реже встречаются Ca5(PO4)3Cl — хлорапатит и Ca5(PO4)3(OH) — гидроксилапатит. F, Cl и ОН могут взаимозамещаться, образуя непрерывный ряд. Группа (PO4) может замещаться группой (CO3, ОН) с образованием карбонат-апатита, а также частично группами (SO4) или (SiO4). Замещение иона P3+ на S6+ компенсируется одновременным замещением Ca2+ на Na+; оно может быть сбалансировано также замещением Р5+ на Si4+. Ca может замещаться небольшими количествами Mn и Sr. Структура апатита показана на рис. 9.34.

Коллофан. Название дано массивному скрытокристаллическому апатиту, из которого состоит множество фосфатных пород и окаменелостей. Рентгеновское излучение показало, что коллофан является по существу апатитом, так что выделение его в самостоятельный вид неоправдано. По внешнему облику коллофан плотный, массивный, с конкреционной или колломорфной структурой. Обычно он загрязнен небольшими количествами карбоната кальция.

Диагностические признаки. Плавится с трудом (5—5,5). Растворим в кислотах; с молибдатом аммония дает испытание из фосфатную группу. Апатит обычно узнается по форме кристаллов, цвету и твердости; в отличие от берилла, имеет пирамидальные головки кристаллов и царапается лезвием ножа.

Нахождение. Широко распространен в виде акцессорной вкрапленности в самых разнообразных типах пород — изверженных, осадочных и метаморфических. Встречается также в пегматитах и жилах гидротермального происхождения. Найден в телах титансодержащих магнетитов. Иногда сконцентрирован в виде крупных залежей и жил, ассоциирующих со щелочными породами. Фосфатная составная часть костей и зубов также представляет собой вещество, соответствующее апатиту.

В больших количествах апатит встречается вдоль южного побережья Норвегии между фиордами Лангезунд и Арендаль, где он образует жилы и «карманы», в ассоциации с габбро. Он распространен в магнетитовых железных рудах в Кируне (Швеция) и Тагавас (штат Нью-Йорк). Ранее отмечались находки крупных кристаллов апатита в кристаллических известняках Канады — в Онтарио и Квебеке. Великолепные кристалль получены из округа Ренфью (Онтарио). Крупнейшее в мире месторождение апатита расположено на Кольском полуострове вблизи Кировска (СССР). Здесь апатит найден в виде зернистых агрегатов в тесной ассоциации с нефелином и сфеном и образует крупные линзы между двумя типами щелочных пород.

Тонкокристаллический апатит встречается в различных местах в Тироле, в Швейцарии и в Испании (Джумилле). В США — в Оберне (штат Мэн) и районах Сейнт-Лоренс (штат Нью-Йорк), Александер (штат Северная Каролина) и Сан-Диего (штат Калифорния).

Важной составной частью фосфоритов и фосфатных пород является коллофан. Фосфат кальция — вещество, из которого состоят кости, так что крупные залежи фосфоритов образовались как в результате накопления остатков животных, так и в результате осаждения из морской воды. Промышленные месторождения фосфоритов найдены в северной Франции, Бельгии, Испании и особенно в северной Африке — Тунисе, Алжире и Марокко. В США высокосортные залежи фосфатов найдены в штатах Теннесси, Вайоминг и Айдахо. Залежи «галечниковых» фосфатов найдены вдоль атлантического побережья в различных местах от Северной Каролины до Флориды. Наиболее продуктивные месторождения США находятся во Флориде.

Применение. Кристаллический апатит интенсивно используется для изготовления фосфатных удобрений, но в настоящее время только месторождения Кольского полуострова представляют значение в этом плане, большая же часть фосфатов для удобрений получается из фосфоритовых залежей. Фосфат кальция обрабатывается серной кислотой и превращается в суперфосфат, который более растворим в разбавленных кислотах, содержащихся в почве. Прозрачные разновидности апатита с красивой окраской иногда используются для украшений. Однако низкая твердость препятствует его широкому применению в этом качестве.

Название. Происходит от греческого слова «обманывать», так как его прозрачные разновидности ошибочно принимались за другие минералы.