Апатит

Апатит - минерал, содержащий переменное количество фтора, хлора, OH ^- , а точнее - общее название для ряда родственных минералов группы апатита с общей формулой Ca ₅ (PO ₄ ) ₃ (F,OH,Cl). Разновидности (минеральные виды в группе) - фторапатит ( F - до 3,8), хлорапатит (Cl - до 6,8), гидроксилапатит , карбонат-апатит (с содержанием карбонатной группы СO ₂ ), стронциоапатит . Часто содержит примеси марганца, железа, стронция, алюминия, редких земель. Назв. от греч. арate - обман, введение в заблуждение, т.к. апатит часто принимался за другие минералы.

Химический состав

Cодержание (в %): СаО —53—56; P₂0s—41; F — до 3,8 (фторапатит); Cl — до 6,8 (хлорапатит); часто отмечаются примеси марганца, железа, стронция, алюминия, тория, редких земель, карбонатной группы — С0₂(карбонат-апатит) и др.

Для оптимизации номенклатуры "апатитов" IMA был создан специальный подкомитет под председательством Марко Пазеро (Marco Pasero). В марте 2010 г. подкомитет опубликовал результаты своей работы в *статье "Номенклатура минералов надгруппы апатитов ".

По кристаллохимическим признакам надгруппа апатитов разделена на пять групп: группа апатитов (apatite group), группа гедифана (hedyphane group), группа беловитов (belovite group), группа бритолитов (britholite group) и группа эллестадитов (ellestadite group).

Таким образом, официально слово апатит названием минерала не является. Оно служит названием надгруппы (apatite supergroup) и группы минералов.

Апатит является одним из самых распространенных акцессорных минералов.

В магматических породах апатит может начинать кристаллизоваться одним из первых, и продолжать до завершения кристаллизации, часто уже на интеркумулосной стадии. Часто встречаются друзы кристаллов в миаролах в гранитных пегматитах, в осадочных породах — в виде окатанных зерен.

Характерный минерал карбонатитов и лампрофиров. В этих породах апатит может быть ксенокристаллом, и происходить как из мантии, так и из коровых пород, или кристаллизоваться непосредственно из расплава.

Апатит является одним из самых распространенных биоминералов. Его микрокристаллы есть в зубах и костях позвоночных животных и человека. Апатит установлен во всех формах жизни - бактериях, беспозвоночных и растениях.

Биогенный апатит обычно является гидроксилапатитом и содержит большое количество CO₂ - до 6%. Фомула апатита может быть записана так: Ca₅(PO₄,CO3)₃(OH, F, Cl, CO₃). Он слабо раскристаллизован и слагает в костях игольчатые кристаллы вытянутые по оси с на примерно 1000 А и толщиной несколько элементарных ячеек (2 достоверно не известны, так как ультрадисперсное строение и постоянная примесь других соединения пока мешают применению рентгеноструктурного метода.
Главное отличие биологического апатита от апатитов Земной коры заключается в их химическом составе. Установлено, что в биологическом апатите часть ионов Ca²⁺, (PO₄)²⁺ или (OH)^- замещена другими ионами. Например, места Ca²⁺ могут занимать Sr²⁺, Mg²⁺, Na⁺ или K⁺; ионы фосфата частично замещены ионами карбоната, а в качестве дополнительных анионов присутствуют (OH)^-, фтор, хлор или карбонат-ионы. То, что многие ионы-заместители имеют отличную от исходных ионов величину заряда (среди заместителей двухзарядного иона кальция присутствуют однозарядные ионы натрия и калия, а заместителем трехзарядного иона ортофосфата часто служит двухзарядный ион карбоната), - компенсируется биологическим апатитом путём образования необходимого количества ионных вакансий, что приводит к нестехиометрическому переменному химическому составу биологического минерала. Именно поэтому невозможно говорить о точном химическом составе биологического апатита. Более того, химический состав сильно зависит и от вида твердой ткани; он различен для зубов и костей. В среднем кости человека и млекопитающих содержат 60-70% фосфатов кальция (значение меняется в зависимости от возраста и состояния здоровья).

Применение

Апатит и фосфорит называют «хлебным» камнем – применяются они 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 изготавливают 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 800С.

Фосфор, фосфорная кислота и соединения фосфора применяются в спичечной, керамической, текстильной, пищевой промышленности, военном деле, медицине. Насчитывается более ста отраслей народного хозяйства, где используются эти вещества. Прозрачные в ювелирном деле в Танзании, желтые – в Мексике, а желто-зеленый «кошачий глаз» — в Индии.

Месторождения апатита

Мировые запасы апатитов сосредоточены в месторождениях Хибинских тундр (Кольский п-ов). В Бурятии находятся Ошурковское и Белозиминское месторождения, в Якутии – Селигдарское, Нерянджинское, Улхан-Меленкинское. Апатиты найдены в Кокчетаевской, Акмолинской и Кустанайской областях (Казахстан). На Урале (Ильменские горы) апатит сосредоточен в глубинных щелочных магматических породах и пневматолитовых образованиях. Крупные кристаллы апатита контактового происхождения встречаются в Прибайкалье (р. Слюдянка).

Из зарубежных можно отметить месторождения Лао-Кай, Мау-Кок (Вьетнам), Китай, Танзания.