Апатит — минерал фосфатной группы¶
Апатит — обобщённое название группы фосфатных минералов, основным представителем которых является фосфорит кальция Ca₅(PO₄)₃(F, Cl, OH). Апатит является главным промышленным источником фосфора и основой для производства фосфорных удобрений. Минерал назван греческим словом «апате» (ἀπάτη) — «обман», поскольку впервые его приняли за берилл, оливин и другие драгоценные и полудрагоценные камни.
¶Состав и разновидности
Группа апатита включает три основных минерала, различающихся по преобладающему аниону:
| Минерал | Формула | Содержание CaO, % | Содержание P₂O₅, % |
|---|---|---|---|
| Фторапатит | Ca₅(PO₄)₃F | 55,5 | 42,3 |
| Хлорапатит | Ca₅(PO₄)₃Cl | 54,0 | 41,1 |
| Гидроксилапатит | Ca₅(PO₄)₃(OH) | 55,8 | 42,4 |
Помимо основных компонентов, в апатите часто присутствуют примеси стронция, редкоземельных элементов, марганца, железа, натрия и кремния. Степень замещения фтора хлором или гидроксильной группой может быть различной, поэтому состав природного апатита всегда отклоняется от идеальной формулы.
¶Физические свойства
Апатит кристаллизуется в гексагональной сингонии. Кристаллы обычно имеют форму шестигранных призм, бипирамид или таблитчатых пластин. Цвет минерала варьируется от бесцветного и белого до зелёного, голубого, фиолетового, жёлтого и коричневого. Твёрдость по шкале Мооса составляет 5, что делает апатит достаточно мягким минералом — его можно поцарапать ножом. Плотность 3,16–3,22 г/см³. Блеск стеклянный, на изломе — жирноватый. Излом раковистый или неровный. Апатит прозрачен или полупрозрачен.
¶Месторождения
Апатит относится к числу распространённых минералов. Он образуется в магматических породах (граниты, пегматиты, сиениты), метаморфических породах, а также в осадочных формированиях — фосфоритах.
Наиболее значимое в мире месторождение — Хибинское (Апатит-Цирконовое) месторождение на Кольском полуострове в Мурманской области России. Оно открыто в 1929 году геологом А. Н. Чёрным. Разработка ведётся с 1931 года. Месторождение представлено массивными рудными телами сложной формы, залегающими среди сиенит-непелиновых пород. Среднее содержание P₂O₅ в рудах составляет около 18 %. По запасам апатита Хибинское месторождение занимает ведущее место в мире.
Крупнейшее предприятие по добыче апатита — ОАО «Апатит» (входит в компанию «ФосАгро»). Годовая добыча апатитового концентрата на Кольском полуострове исчисляется десятками миллионов тонн.
Другие значимые месторождения апатита расположены в Канаде (Онтарио), Бразилии (Минас-Жерайс), Индии, ЮАР, Финляндии (Сокли), США (Флорида — крупнейшие фосфоритовые месторождения).
¶Применение
Основная часть добываемого апатита перерабатывается в фосфорные удобрения — суперфосфат, аммофос, фосфорную кислоту. Фосфор незаменим в сельском хозяйстве: он входит в состав нуклеиновых кислот, АТФ, костной ткани растений и животных.
Помимо удобрений, апатит применяется в металлургии (как флюс при выплавке ферросплавов), в химической промышленности для производства фосфорной кислоты и фосфора, в производстве фосфорсодержащих стёкол и эмалей.
Гидроксилапатит имеет важное значение в биологии и медицине: он является основным минеральным компонентом костей и зубной эмали человека и позвоночных животных (до 70 % массы кости). Синтетический гидроксилапатит применяется в стоматологии и ортопедии для изготовления зубных паст, пломбировочных материалов и имплантатов.
¶Апатит как поделочный и ювелирный камень
Прозрачные кристаллы апатита ценятся в ювелирном деле. Наиболее известны голубые разновидности, иногда называемые «аслан-камнем». Крупные прозрачные экземпляры встречаются редко, поэтому ювелирный апатит относится к числу коллекционных камней. Мягкость (твёрдость 5) ограничивает использование апатита в оправах — камень подходит преимущественно для кулонов, подвесок и кольцов с защитной оправой.
¶Интересные факты
- Апатит — один из немногих минералов, в которых присутствуют все три основные анионные разновидности (F, Cl, OH) в переменном соотношении.
- Название «апатит» было предложено немецким минералогом Августом Брейтгауптом в 1827 году.
- В Хибинах найдены кристаллы апатита длиной до 1,5 метра.
- Апатит входит в число минералов, по которым определяют фосфоритовые руды при геологоразведке.
¶Источники
- Геологический словарь / под ред. К. Н. Паффенгольца
- Смирнов В. И. «Геология полезных ископаемых»
- Минералогический словарь / под ред. Л. С. Бородина
- Справочник «Полезные ископаемые России»