Апатит Са5(РО4)3(F, ОН, Cl)

14.12.2016

Химический состав непостоянный. Кроме указанных в формуле компонентов, в переменных количествах устанавливаются также Na, Sr, Mn, Fe, Y, Ce, Th, U, CO2, SiO2, SO3 и др., замещающие в решетке апатита Ca и соответственно группы (PO1)-3 и F-1. В зависимости от характера добавочных анионов в серии апатита выделяют три основных минеральных вида: фторапатит Ca5(PO4)3F, хлорапатит Ca5(PO4)3Cl и гидроксилапатит Ca5(PO4)3(OH). Сравнительно редким видом является карбонатапатит (подолит). в котором в качестве добавочного аниона присутствует группа (СО3)-2. Эти четыре вида являются конечными членами обширной и непрерывной изоморфной серии апатита и могут быть выделены лишь по преобладанию в составе минерала того или другого из названных компонентов. Из разновидностей фторапатита, наиболее распространенного в этой серии, установлены марганцовистая (манганапатит), стронцистая (стронциоапатит) и церистая (саамит).
Апатит широко распространен в обломочных осадках и в тех или иных количествах встречается почти во всех типах россыпей. Исключение составляют немногие россыпи, сформированные при участии процессов интенсивного и длительного истирания обломочного материала при переносе, либо впоследствии претерпевшие глубокое химическое выветривание.
В россыпях апатит встречается в виде кристаллов, их обломков, различно окатанных зерен, а также в виде частиц, имеющих тонкозернистое или скрытокристаллическое сложение.
Кристаллизуется в гексагональной сингонии, в гексагонально-дипирамидальном виде симметрии.
Кристаллы обычно дипирамидально-призматические, образованные преобладающими гранями {1010} и подчиненными им гранями {1011}. Грани призмы и дипирамиды часто корродированы и искривлены. Апатит такого облика обычно происходит из высокотемпературных магматогенных месторождений Изредка встречается в столбчатых и таблитчатых кристаллах, характеризующихся сильным развитием пинакоида {0001}; такой облик кристаллов наиболее характерен для апатита из месторождений жильного типа. Апатит часто наблюдается также в форме шестоватых кристаллов с неразвитыми конечными гранями, имеющих неровные или занозистые окончания Такую форму нередко имеют выделения апатита в филлитах, тальковохлоритовых и кристаллических сланцах и в других метаморфических породах.
Наиболее обычны в россыпях обломки призматических кристаллов, имеющих в поперечном сечении очертания правильных и неравносторонних шестиугольников, а также остроугольные или угловато окатанные зерна. Хорошо окатанные (яйцевидные, шаровидные и др.) формы зерен апатита сравнительно редки; они наблюдаются главным образом в прибрежно-морских или озерных россыпях, но изредка отмечаются и в аллювиальных отложениях крупных речных артерий. Наблюдаемые в некоторых речных россыпях концентрации мелких (0,3—0,1 мм) окатанных зерен апатита обычно связаны с вымыванием этого материала из более древних обломочных отложений.
Наряду с отдельными зернами и обломками кристаллов апатит в россыпях встречается также в виде агрегатов, имеющих тонкозернистое, окрытокристаллическое, иногда радиально-волокнистое сложение (фосфорит). Такие агрегаты апатита часто содержат механическую примесь пелитового материала, карбонатов, битума, иногда тонко-диспергированных сульфидов.
Цвет апатита чаще всего молочно-белый, реже буроватый, зеленоватый, голубовато-зеленый (манганапатит), розовый и бледно-лиловый; нередко бесцветен. Для призматических кристаллов иногда отмечается зональное распределение окраски: светло-бурой или розово-серой в срединных частях зерен и почти бесцветной в краевых зонах. В окрашенных зонах таких кристаллов, обычно происходящих из различных изверженных пород (преимущественно гранитоидов), часто присутствуют включения биотита, циркона, иногда монацита, рутила.
Прозрачен или просвечивает. Блеск слабый стеклянный или жирный. Спайность отсутствует, но часто обнаруживается отдельность по {0001}. Излом неровный, или раковинчатый. Tв. 5. Хрупок, раздавливается средне. Уд. вес 3.0—3,2.
В порошке под микроскопом обычно бесцветен. Окрашенные (особенно зональные) кристаллы иногда обнаруживают отчетливый полихроизм в лиловых, желто-коричневых, голубых или зеленоватых тонах, часто с изменением тона окраски.
Одноосный отрицательный, иногда аномально двуосен. Показатели преломления варьируют в зависимости от состава: для фторапатитов No = 1,633—1,640; Ne = 1,630—1,635; для гидроксилапатитов No = 1,650—1,661; Ne = 1,644—1,657; для хлорапатитов No = 1,658—1,668; Ne = 1,653—1,664; для подолитов No = 1,605—1,630; Ne = 1,600—1,622. Двупреломление для большинства разновидностей низкое, No—Ne = 0,003—0,006.
Частицы скрытокристаллического сложения иод микроскопом обычно окрашены в буроватый или серовато-желтый цвет, в скрещенных николях агрегатно поляризуют, иногда же кажутся изотропными. Средний показатель преломления их обычно понижен по сравнению с ясно кристаллическими разновидностями апатита и находится в пределах 1,590—1,610.
В ультрафиолетовом свете с различной длиной волны и в катодных лучах большинство разновидностей апатита люминесцирует (от слабого до яркого) желтым, фиолетовым, голубым или розовым.
В кислотах растворим, подолиты растворяются со вскипанием. Порошок (NH4)2MoO4, смоченный каплей азотнокислого раствора апатита, окрашивается в желтый цвет, усиливающийся при подсушивании
В окатанных зернах в неправильных осколках сходен с баритом, ангидритом, топазом, шеелитом, иногда флюоритом. От всех названных минералов легко отличается по оптическим свойствам и по реакции на фосфор.
Первичные месторождения апатита весьма многочисленны и разнообразны. Он выделяется в качестве акцессорного минерала в гранитоидах и сиенитах (фторапатит), в основных породах группы габбро и пироксенитах (преимущественно хлорапатит); часто образует концентрации в нефелиновых сиенитах и породах мельтейгит-уртитовой серии (фторапатит, обычно содержащий повышенные количества Sr, Na, Tr). Выделяется в титаномагнетитовых шлирах в связи с основными и ультраосновными пародами, присутствует в гранитных (манганапатит) и щелочных пегматитах. Совместно с карбонатами, магнетитом, флогопитом и другими минералами присутствует в пневматолито-гидротермальных месторождениях, приуроченных к массивам ультраосновных и щелочных пород. Встречается во многих сульфидных гидротермальных месторождениях, образуется в скарнах, филлитах, кристаллических сланцах и других метаморфических породах.
В значительных массах (скрытокристаллическая разновидность апатита — фосфорит) образуется биохимическим путем в осадочных породах, где выделяется в виде стяжений, конкреций, оолитов, а также в цементе обломочных осадков.