Minerály

Apatit, fosforitan a fosforečnan



Krystaly apatitu: Rozptyl malých nazelenalých krystalů apatitu z Cerro del Mercado, Durango, Mexiko. Tyto hexagonální krystaly jsou malé, většinou dlouhé asi 8 milimetrů. Krystaly apatitu této čirosti nejsou často nalezeny ve velkých velikostech.

Co je to Apatite?

Apatite je název skupiny fosfátových minerálů s podobným chemickým složením a fyzikálními vlastnostmi. Jsou důležitou součástí fosforitu, horniny těžené pro obsah fosforu a používané k výrobě hnojiv, kyselin a chemikálií. Apatit má relativně konzistentní tvrdost a slouží jako indexový minerál pro tvrdost pěti v Mohsově stupnici tvrdosti. Vzorky s vynikající čistotou a barvou jsou někdy broušeny jako drahokamy tváří. Ti s dobrou barvou a průsvitností jsou broušeni jako cabochons.

Fyzikální vlastnosti apatitu

Chemická klasifikaceFosfát
BarvaZelená, hnědá, modrá, žlutá, fialová, růžová, bezbarvá. Jako drahé kameny se používají průhledné vzorky s vynikající čistotou a živou barvou.
PruhBílý
LeskSklovitý až subresinózní
DiaphaneityTransparentní až průsvitné
VýstřihChudák na nerozeznání
Mohsova tvrdost5
Specifická gravitace3.1 až 3.3
Diagnostické vlastnostiBarva, krystalická forma a tvrdost. Křehký, často velmi zlomený. Lze jej poškrábat ocelovou čepelí nože.
Chemické složeníSkupina fosforečnanů vápenatých.
Fluorapatit: Ca5(PO4)3F
Hydroxylapatit: Ca5(PO4)3(ACH)
Chlorapatit: Ca5(PO4)3Cl
Apatit / francolit bohatý na uhličitany:
Ca5(PO4, CO3)3(F, O)
Crystal SystemŠestiúhelník
PoužitíHnojivo, kyselina fosforečná, kyselina fluorovodíková, drahé kameny, ruda prvků vzácných zemin, pigmenty, drahokam. Slouží jako tvrdost 5 na stupnici Mohsovy tvrdosti.

Fyzikální vlastnosti

Apatit je nejlépe známý pro jeho použití jako index minerál s tvrdostí 5 v Mohsově stupnici tvrdosti. Je obvykle zelené barvy, ale může být žlutá, hnědá, modrá, fialová, růžová nebo bezbarvá. Tyto barvy jsou často tak živé, že apatit byl často řezán jako drahokam. Apatite je křehký materiál. Rozbije se jak lomem, tak štěpením, ale štěpení je obecně nejasné. Krystaly šestihranných apatitů se někdy vyskytují v vyvřelých a metamorfovaných horninách.

Facetovaný apatit: Pět tvárných kamenů z Madagaskaru v různých barvách. Ve směru hodinových ručiček zleva: zelený ovál 8 x 6,2 milimetrů o 1,23 karátů; žlutý ovál 8 x 6,3 mm, 1,37 karátů; modrozelený 8,1 x 6,2 mm ovál 1,38 karátů; modrý ovál 7,1 x 5 milimetrů z 0,91 karátů (tepelně zpracovaný); a modrozelený 7,1 x 5,2 mm ovál 1,05 karátů (tepelně zpracovaný).

Nejlepší způsob, jak se dozvědět o minerálech, je studovat se sbírkou malých vzorků, které můžete zpracovat, zkoumat a pozorovat jejich vlastnosti. V obchodě jsou dostupné levné sbírky minerálů.

Geologický výskyt

Apatit se tvoří za různých podmínek a nachází se v vyvřelých, metamorfovaných a sedimentárních horninách. Nejdůležitější ložiska apatitu jsou v sedimentárních horninách vytvořených v mořském a lakustrinském prostředí. Tam se akumulovaly fosfatické organické zbytky (jako jsou kosti, zuby, šupiny a fekální materiál) a během diageneze byly mineralizovány. Některé z těchto ložisek obsahují dostatek fosforu, aby mohly být těženy a použity k výrobě hnojiv a chemických produktů.

Apatit se občas vyskytuje jako dobře tvarované hexagonální krystaly v hydrotermálních žilách a pegmatitových kapsách. Tyto krystaly mají často velmi vysokou čistotu a živou barvu a byly pro sběratele rozřezány na drahokamy. Sběratelé nerostů si také dobře užívají tyto dobře tvarované krystaly apatitu a ceny za ně často převyšují jejich hodnotu jako drsný drahokam.

Fosfátová hornina z horní formace Zhujiaqing provincie Yunnan v jihozápadní Číně s fosilními peloidními texturami. Fotograf James St. John, použitý zde na základě licence Creative Commons License.

Fosforečnanová hornina a fosforitan

Fosfátová hornina a fosforitan jsou názvy používané pro sedimentární horniny, které obsahují nejméně 15% až 20% fosfátu na základě hmotnosti. Obsah fosforu v těchto horninách je hlavně odvozen od přítomnosti apatitových minerálů. Stanovení, které minerály skupiny apatitů jsou ve skále, nelze určit bez laboratorního testování, protože jejich velikost částic je tak malá.

Většina fosfátových hornin má nedetritální původ podobný vápenci. Část fosfátu se vylučuje srážením z roztoku; některé jsou zbytky a odpadní produkty organismů; a některé jsou ukládány podzemní vodou během diageneze.

Podobně jako vápenec je i fosfátová hornina uložena v sedimentárních pánvích, kde je příliv detitálního materiálu relativně nízký. To umožňuje, aby se fosfát akumuloval s velmi malým ředěním z jiných materiálů. Tam, kde je rychlost ředění vysoká, se místo fosfátové horniny vytvoří fosfátové břidlice, bláta, vápence a pískovce.

Fosfátová hornina z dolu Simplot, Phosphoria Formation of southeastern Idaho, s peloidní texturou. Fotograf James St. John, použitý zde na základě licence Creative Commons License.

Použití apatitu jako fosforečnanu

Většina fosfátových hornin těžených na celém světě se používá k výrobě fosfátových hnojiv. Používá se také k výrobě doplňků krmiv pro zvířata, kyseliny fosforečné, elementárních fosforů a sloučenin fosfátů pro chemický průmysl.

Čína je největším producentem fosfátových hornin a v roce 2014 produkuje přibližně 100 milionů tun. Hlavními producenty fosfátů jsou také USA, Rusko, Maroko a Západní Sahara. Více než 75% světových zásob fosfátových hornin se nachází v Maroku a západní Sahary.

Fosfátová hornina je jediným materiálem, který lze použít k výrobě dostatečného množství hnojiv pro uspokojení světové poptávky. Bez něj by zemědělci nebyli schopni produkovat dostatek potravin, aby mohli živit světovou populaci. Je překvapivé, že jeden druh skály, skála, o které většina lidí nic neví, je tak důležitý pro udržení světa živého a živého.

Kočičí apatit: Dva pěkné cabochony s chatoyance vyrobené jemným hedvábím rutilových jehel. Kámen nalevo je žlutý ovál o rozměrech 7 x 5,9 milimetrů o 1,82 karátech vyřezaný z apatitu těženého v Keni. Kámen napravo je zelenavě zlatý (tepelně zpracovaný) 9,3 x 6,9 milimetrového oválu 2,77 karátů řezaných z apatitu těženého v Keni.

Gemologie

Průhledné vzorky apatitu se živou zelenou, modrou, žlutou nebo růžovou barvou a vynikající čistotou jsou často vyřezávány do drahokamů s tváří. Některé kameny jsou tepelně zpracovány, aby se zlepšila jejich barva.

Atraktivní průsvitné kameny vynikající barvy jsou broušeny en cabochon. Průsvitný apatit málokdy obsahuje jemné hedvábí rovnoběžných rutilních krystalů. Při řezu en cabochon hedvábí orientovaným rovnoběžně se dnem kamene budou tyto exempláře často vykazovat chatoyance známé jako „kočičí oko“.

Jako drahokam je apatit populárnější u sběratelů drahokamů než u kupujících šperků. Minerál má Mohsovu tvrdost 5, lámá se s odloučením a je velmi křehký. Díky těmto vlastnostem je příliš křehký pro použití ve většině typů šperků.