Mineraalid

Apatiit, fosforiit ja fosfaatkivim



Apatiitkristallid: Mehhikos Durangos asuva Cerro del Mercado väikeste rohekaskollase apatiidi kristallide hajumine. Need kuusnurksed kristallid on väikesed, enamasti umbes 8 millimeetrit pikad. Sellise selgusega apatiidi kristalle ei leidu sageli suurtes suurustes.

Mis on apaat?

Apatiit on sarnase keemilise koostise ja füüsikaliste omadustega fosfaatmineraalide rühma nimi. Need on oluline fosforiidi koostisosa - kivim, mida kaevandatakse fosforisisalduse järgi ja mida kasutatakse väetiste, hapete ja kemikaalide valmistamiseks. Apatiidil on suhteliselt püsiv kõvadus ja see on Mohsi kõvadusskaalas viie kõvadusega indeks mineraal. Suurepärase selguse ja värviga proovid lõigatakse mõnikord lihvitud vääriskivideks. Need, millel on hea värv ja poolläbipaistvus, lõigatakse cabochonideks.

Apatiidi füüsikalised omadused

Keemiline klassifikatsioonFosfaat
VärvRoheline, pruun, sinine, kollane, violetne, roosa, värvitu. Vääriskividena kasutatakse suurepärase selguse ja erksavärvilisi läbipaistvaid isendeid.
VöötValge
LäigeKlaasjas kuni alavärviline
DiafaanilisusLäbipaistev kuni poolläbipaistev
LõhestamineVaene eristamatu
Mohsi kõvadus5
Erikaal3.1 kuni 3.3
Diagnostilised omadusedVärvus, kristallvorm ja kõvadus. Õrn, sageli väga luumurd. Võib kriimustada terasest noateraga.
Keemiline koostisRühm kaltsiumfosfaate.
Fluorapatiit: Ca5(PO4)3F
Hüdroksülapatiit: Ca5(PO4)3(OH)
Kloraatiit: Ca5(PO4)3Kl
Karbonaadirikas apatiit / frankoliit:
Ca5(PO4, CO3)3(F, O)
KristallsüsteemKuusnurkne
KasutabVäetis, fosforhape, vesinikfluoriidhape, vääriskivid, haruldaste muldmetallide maagid, pigmendid, vääriskivi. Toimib kõvadusena Mohsi kõvadusskaalal 5-ga.

Füüsikalised omadused

Apatiit on kõige paremini tuntud selle poolest, et seda kasutatakse indeksi mineraalina, mille kõvadus on Mohsi kõvadusskaalas 5. See on tavaliselt rohelise värvusega, kuid võib olla kollane, pruun, sinine, lilla, roosa või värvitu. Need värvid on sageli nii erksad, et apatiiti on sageli lõigatud vääriskiviks. Apatiit on rabe materjal. See puruneb nii murru kui ka lõhestamise teel, kuid lõhustumine on üldiselt ebatäpne. Kuusnurkseid apatiidi kristalle leidub mõnikord tard- ja moondekivimites.

Lihvitud apaat: Viis Madagaskari erineva värviga lihvitud kivi. Päripäeva vasakult: roheline 8 x 6,2-millimeetrine ovaal 1,23 karaati; kollane 8 x 6,3 millimeetri suurune ovaal 1,37 karaati; sinakasroheline 8,1 x 6,2-millimeetrine ovaal 1,38 karaati; sinine 7,1 x 5 millimeetri suurune ovaal 0,91 karaati (kuumtöödeldud); ja sinakasroheline 7,1 x 5,2-millimeetrine ovaal 1,05 karaati (kuumtöödeldud).

Parim viis mineraalide tundmaõppimiseks on uurida väikeste isendite koguga, mille abil saate nende omadusi käsitleda, neid uurida ja jälgida. Poes on saadaval odavad mineraalide kollektsioonid.

Geoloogiline esinemine

Apatiit moodustub väga erinevates tingimustes ja seda leidub tard-, moondekivimites ja settekivimites. Kõige olulisemad apatiidi ladestused asuvad settekivimites, mis on moodustunud mere- ja vesikeskkonnas. Sinna oli kogunenud fosfaate sisaldavaid orgaanilisi jäätmeid (nagu luud, hambad, soomused ja fekaalsed materjalid), mis mineraliseerusid diageneesi ajal. Mõned neist maardlatest sisaldavad piisavalt fosforit, et neid saaks kaevandada ja kasutada väetiste ja keemiatoodete tootmiseks.

Apatiiti esineb aeg-ajalt hästi moodustatud kuusnurksete kristallidena hüdrotermilistes veenides ja pegmatiiditaskutes. Nendel kristallidel on sageli väga suur selgus ja erksavärv ning need on kollektsionäärideks lõigatud kalliskividega. Ka mineraalide kogujad naudivad neid hästi moodustatud apatiidikristalle ja nende eest makstavad hinnad ületavad nende väärtust sageli kalliskivina.

Fosfaatkivim fossiilse peloidse tekstuuriga Edela-Hiina Yunani provintsi Zhujiaqingi ülemisest kihist. Foto James St. John, kasutatud siin Creative Commonsi litsentsi alusel.

Fosfaatkivim ja fosforiit

Fosfaatkivim ja fosforiit on settekivimite nimetused, mis sisaldavad massi järgi vähemalt 15% kuni 20% fosfaati. Nendes kivimites sisalduv fosforisisaldus tuleneb peamiselt apatiitmineraalide olemasolust. Seda, millised apatiidirühma mineraalid kivimis sisaldavad, ei saa ilma laboratoorsete uuringuteta kindlaks teha, kuna nende osakeste suurus on nii väike.

Enamikul fosfaatkivimitel on lubjakiviga sarnane mittedetritaalne päritolu. Osa fosfaadist ladestub sadestamise teel lahusest; mõned neist on organismide jäänused ja jäätmed; ja osa neist ladestub põhjavee poolt geneesi ajal.

Nagu lubjakivi, ladestub fosfaatkivim settebasseinidesse, kus detritaalse materjali sissevool on suhteliselt väike. See võimaldab fosfaadil akumuleeruda väga vähese lahjendusega teistest materjalidest. Kui lahjendusaste on kõrge, moodustuvad fosfaatkivimi asemel fosfaatkilbid, mudakivid, lubjakivid ja liivakivid.

Fosfaatkivim alates Simploti kaevandusest, Idaho kaguosa Phosphoria kihistu, peloidse tekstuuriga. Foto James St. John, kasutatud siin Creative Commonsi litsentsi alusel.

Apatiidi kasutamine fosfaatkivimina

Enamikku kogu maailmas kaevandatud fosfaatkivimitest kasutatakse fosfaatväetise tootmiseks. Seda kasutatakse ka loomasöödalisandite, fosforhappe, elementaarse fosfori ja fosfaatühendite tootmiseks keemiatööstuses.

Hiina on suurim fosfaatkivimi tootja, tootes 2014. aastal umbes 100 miljonit tonni. Suurimad fosfaatide tootjad on ka USA, Venemaa, Maroko ja Lääne-Sahara. Üle 75% maailma fosfaatkivimivarudest asub Marokos ja Lääne-Saharas.

Fosfaatkivim on ainus materjal, mida saab kasutada piisavalt väetise tootmiseks, et rahuldada maailma nõudlust. Ilma selleta ei suudaks põllumehed toota piisavalt toitu maailma elanike toitmiseks. On üllatav, et üks kivimitüüp - kivim, millest enamik inimesi midagi ei tea - on maailma toitmise ja elus hoidmise jaoks nii oluline.

Kassisilma isu: Kaks kena kabošoni koos chatoyance'iga, mille on valmistanud rutiilnõelte peen siid. Vasakul asuv kivi on Keenia kaevandatud apatiidist lõigatud kollane 7 x 5,9 millimeetri suurune ovaal 1,82 karaati. Paremal asuv kivi on roheliselt kuldne (kuumtöödeldud) 9,3 x 6,9 millimeetrine ovaal 2,77 karaadist, mis on lõigatud Keenia kaevandatud apatiidist.

Gemoloogia

Läbipaistvad apatiidi erksa rohelise, sinise, kollase või roosa värvi ning suurepärase selgusega proovid lõigatakse sageli lihvitud vääriskivideks. Mõned kivid on nende värvi parandamiseks kuumtöödeldud.

Suurepärase värviga atraktiivsed poolläbipaistvad kivid on lõigatud kabošoniga. Harva sisaldab poolläbipaistev apatiit paralleelsete rutiilsete kristallide peent siidi. Kui lõigata en cabochon siidiga, mis on orienteeritud paralleelselt kivi põhjaga, siis need isendid näevad sageli chatoyance, mida nimetatakse "kassisilmaks".

Vääriskivina on apatiit kalliskivikollektsionääride seas populaarsem kui ehete ostjate seas. Mineraali kõvadus Mohsi korral on 5, puruneb eraldumisega ja on väga habras. Need omadused muudavad selle enamiku ehete jaoks kasutamiseks habras.