6.2 Фосфаты

Минералы этого класса представляют собой соли ортофосфорной кислоты (H₃PO₄), составляя 0,75% от массы земной коры, довольно широко распространены в природе, хотя не являются породообразующими; присутствуют во многих магматических породах. Они являются важными агрономическими рудами. Фосфаты подразделяются на два подкласса: безводные (апатит в виде фторапатита, хлорапатита, гидроксилапатита; преобладает в природе фторапатит) и водные (фосфорит, вивианит). Чаще всего скопления апатита в осадочных породах называют фосфоритами. По составу они аналогичны апатиту, но содержат, кроме фтор- и хлорапатита, фосфатные коллоидальные гидроксилапатиты – курскит и коллофан, а также большое количество примесей (SiO₂, CaCO₃, Fe, Al), органические вещества, включения песка, глинистых минералов, представляя, таким образом, не однородный минерал, а горную породу. Происхождение фосфатов магматическое и осадочное морское, иногда континентальное. Главнейшими фосфатными минералами являются: хлорапатит Ca₅(PO₄)₃Cl, фторапатит Ca₅(PO₄)₃F, гидроксилапатит Ca₅(PO₄)₃OH, франколит Ca₁₀(PO₄)₆F₂(OH)₂(CO₃)O, курскит Ca₈(PO₄)₄CO₃·F₂, подолит, Ca₁₀(PO₄)₆CO₃, коллофан nCaOmP₂O₅·pH₂O, фосфорит Ca₅(PO₄)₃Cl Ca₅(PO₄)₃F, вивианит Fe₃(PO₄)₃·8H₂O.

Апатит Ca₅(F,Cl)[PО₄]₃. Название происходит от греческого слова «апатао» - обманываю, так как долгое время его принимали за другие материалы. Встречается в виде мелкозернистых сахаровидных масс, а также в виде крупных таблитчатых призматических кристаллов. Цвет желто-зеленый, голубой, белый, иногда бесцветен; блеск стеклянный, на изломе иногда жирный; твердость 5; плотность 3,2; спайность несовершенная. В воде не растворяется. Происхождение эндогенное. Стоек к процессу механического, выветривания. Является сырьем для производства различных фосфорных удобрений (суперфосфата, термофосфата). При этом нерастворимые фосфаты переводятся в растворимые обработкой апатита серной кислотой.

Фосфориты по составу аналогичны апатиту. Содержание P₂O₅ колеблется от 15 до 30 процентов. Кроме фосфата кальция содержат большое количество примесей в виде кварца, глинных минералов, кальцита, окислов и гидроокислов железа и алюминия, органических веществ. Поэтому фосфориты правильнее рассматривать как горшую породу осадочного происхождения, а не как минеральный вид. Залегают в форме конкреций, всевозможных псевдоморфоз по различным органическим остаткам, в виде желваков, плит, пластов. Строение аморфное. Физические свойства в связи с большой неоднородностью и непостоянством химического состава подвержены колебаниям. Цвет черный, темно-серый, серый, бурый, желтовато-бурый; блеск матовый. При трении свежих образцов друг о друга возникает запах жженой кости. Происхождение экзогенное. Используются фосфориты как фосфорное удобрение в виде фосфоритной муки.

Вивианит Fе₃(Р0₄)₂·8Н₂О. Название дано по фамилии Вивиэн. Встречается в виде землистых рыхлых масс. Иногда образует радиально-лучистые и призматические агрегаты. В свежем состоянии бесцветен. На воздухе чрезвычайно быстро окисляется (двухвалентное железо переходит в трехвалентное), меняя окраску на синюю, зеленую, а затем и бурую. Происхождение экзогенное, связанное с восстановительной средой. В болотных почвах, торфяниках часто залегает вместе с лимонитом. Используется совместно с торфом как удобрение, идет на изготовление синей краски.