- •Лекция 1 силикаты и алюмосиликаты
- •Лекция 2 островные силикаты
- •Лекция 3 кольцевые силикаты
- •Лекция 4 цепочечные и ленточные силикаты
- •Лекция 5 слоистые силикаты
- •Лекция 6 каркасные силикаты и алюмосиликаты
- •Лекция 7 щелочные и калинатриевые полевые шпаты
- •Лекция 8 группа полиморфных модификаций кремнезема
- •Лекция 9 фосфаты, их систематика
- •Лекция 10 сульфаты, их систематика
- •Лекция 11 бораты и нитраты, вольфраматы и молибдаты
- •Лекция 12 карбонаты
- •Лекция 13 галоидные соединения
- •Лекция 14 минералы – органические соединения
- •Лекция 15 минералы в познании вселенной
- •Лекция 16 методы минералогических исследований
- •Лекция 17 практическое использование минералов
Лекция 9 фосфаты, их систематика
Фосфаты представляют собой соли фосфорной кислоты. Кристаллическая структура этих минералов соответственно характеризуется присутствием трехвалентного анионного комплекса [РО4]3-. Фосфаты подразделяются на:
– безводные фосфаты эндогенного генезиса монацит, апатит);
– безводные фосфаты экзогенного генезиса (фосфориты, пироморфит);
– водные фосфаты и их аналоги.
БЕЗВОДНЫЕ ФОСФАТЫ
Монацит (Се, La...) [PO4]. Фосфат церия Се и других редких земель, а также тория Th. Содержание ТhО2 обычно 5—10%.
Физические свойства. Сингония моноклинная. Кристаллы преимущественно таблитчатого вида, встречаются в виде одиночных вкрапленников в полевом пшате пегматитовых жил. Цвет красновато-коричневый, желто-бурый. Блеск стеклянный. Спайность совершенная. Твердость 5—5,5. Плотность около 5. Радиоактивен.
Происхождение. Магматическое и пегматитовое. В гранитах встречается в виде мелких рассеянных зерен. В пегматитах одиночные кристаллы достигают иногда нескольких сантиметров в длину. Парагенезис: полевой шпат, циркон, ильменит.
Применение. Промышленное значение монацит имеет в россыпях, образовавшихся благодаря выветриванию монацитосодержащих гранитов и гнейсов.Монацит — руда на редкие земли и торий.
Апатит Ca5[PO4]3(F,Cl,ОН). Название происходит от греческого слова «апатао» — обманываю, так как этот минерал долгое время принимался за другие.
Химический состав апатитов сложен. По существу это группа минералов, состав которых благодаря изоморфным замещениям непостоянен. Выделяют следующие разновидности апатитов:
-
фторапатит Ca5[PO4]3F (преобладает в природе),
-
хлорапатит Са5 [РО4]3С1,
3)гидроксилапатит Са5 [РО4]3(ОН),
4)оксиапатит Са10[РО4]вО.
Физические свойства. Сингония апатита гексагональная. Кристаллы обычно представляют собой комбинации гексагональной призмы и дипирамиды. Размер их от очень мелких, видимых только под микроскопом, до гигантских массой в 50 кг. Также характерны сплошные зернистые сахаровидные массы.
Цвет желто-зеленый, белый, голубой, иногда бесцветен. Черта светлая. Блеск стеклянный. Спайность несовершенная. Излом неровный. Хрупок. Твердость 5. Плотность 3,2.
Происхождение. Магматическое — встречается в кислых изверженных породах как акцессорный минерал, в щелочных породах — совместно с нефелином является одним из главных породообразующих минералов (в нефелиновых сиенитах). Это важнейший промышленный тип месторождений апатита, последний представлен здесь светлыми, желто-зелеными мелкозернистыми массами. Встречается в пегматитовых жилах с мусковитом. Типичен для некоторых контактово-метасоматических месторождений, откуда происходят хорошо ограненные крупные кристаллы голубого или голубовато-зеленого цвета. Ассоциирует с диопсидом, флогопитом, кальцитом, скаполитом, а также образует зернистые диопсид-апатитовые породы.
Применение. Источник фосфора; основное сырье для получения различных фосфорных удобрений.
Фосфориты представляют собой осадочные образования, состоящие из фосфата кальция. По составу аналогичны апатиту. Встречаются в конкрециях, желваках и в виде землистых масс серого или бурого цвета.
Происхождение. Биогенное — в результате жизнедеятельности организмов. Образуют пласты различной мощности среди глинистых пород, известняков и песчаников. Нередки псевдоморфозы фосфоритов по ископаемым остаткам (раковинам и костям животных).
Применение. Аналогичное апатиту.
Пироморфит Pb5 [PO4]3Cl.
Физические свойства. Сингония гексагональная. Характерны корочки сросшихся между собой кристаллов травяно-зеленого цвета. Кристаллы призматического вида с алмазным блеском. Твердость 3,5—4,0. Спайности нет. Характерна большая плотность 6,7 — 7,1.
Происхождение. Пироморфит образуется в зоне окисления свинцовых месторождений. Ассоциирует с галенитом, англезитом и другими минералами зоны окисления, иногда образует псевдоморфозы по галениту. Известны случаи находок пироморфита в низкотемпературных гидротермальных жилах. Встречается в небольших количествах в зоне окисления многих месторождений (в Забайкалье, в Казахстане и других местах).
ВОДНЫЕ ФОСФАТЫ И ИХ АНАЛОГИ
Вивианит Fe3[PO4]2.8H2O.
Физические свойства. Сингония моноклинная. Обычно образует радиально-лучистые, звездчатые агрегаты, встречается также в виде землистых масс («синяя земля»). Цвет чистого кристаллического вивианита (неокисленного) – светло-зеленый, при окислении становится серовато-синим, синим до темно-синего. Блеск стеклянный. Твердость 1,5 – 2. Плотность 2,6.
Происхождение. Вивианит является экзогенным минералом, встречается в торфяниках и железорудных месторождениях озерного или морского происхождения. Известен в торфяниках Московской области, в железных рудах Керченского месторождения в Крыму.
Применение. Используется как синяя краска.
Эритрин Со3[AsO4]2• 8Н2О. Распространен в виде землистых тонкопорошковатых масс розового или малинового цвета. Сингония моноклинная. Выделяется в виде розово-, фиолетово-, малиново-красных агрегатов. Прозрачен до просвечивающего. Спайность совершенная в одном направлении. Твердость 1,5-2,5. Хрупок. Является продуктом разрушения кобальтосодержащих минералов и характеризует зону окисления мышьяковых кобальтовых руд. Поисковый признак на кобальт.
Аннабергит Ni3[As04)2• 8Н2О. Образует налеты и землистые массы зеленого цвета. Вторичный минерал – образуется в зоне окисления руд, представленных арсенидами никеля. Поисковый признак на никель.
Скородит Fe[AsO4] •2H2O. Обычно плотные или порошковатые землистые массы грязно-зеленого или серо-зеленого цвета, иногда мучнисто-белый. Образуется при разрушении арсенопирита и присутствует в зоне окисления во многих мышьяковых месторождениях.
Урановые слюдки. В эту группу входит около 20 различных водных фосфатов, арсенатов и ванадатов урана. Они относятся главным образом к тетрагональной и ромбической сингониям. Со слюдами их сближает листоватая форма кристаллов и совершенная спайность в одном направлении.
Физические свойства. Урановые слюдки обычно образуют тонколистоватые и порошковатые скопления и налеты. Сильно радиоактивны. Цвет яркий, преимущественно желтый и зеленый. Блеск перламутровый. Твердость от 1 до 2,5. Плотность примерно 3 – 4,5.
Происхождение экзогенное — это минералы зоны окисления урановых месторождений. Ассоциируют с уранинитом и другими минералами урана, ванадия, с карбонатами и баритом.
Разновидности. Важнейшие урановые слюдки следующие:
1) торбернит Cu(UO2)3 [РО4]2•12Н2О — медная урановая слюдка. Образует мелкие тонкие листочки тетрагонального вида. Цвет изумрудно-зеленый;
-
отунит Ca(UO2)2 [РО412•8Н2О. Наблюдается в виде тонкочешуйчатых или порошковатых налетов желтого цвета;
-
карнотит K2(UO2)2 [VO4]2•3H2O. Образует порошковатые массы и налеты ярко-желтого цвета;
-
тюямунит Ca(UO2)2 [VO4]2 •8Н2О. Тонкочешуйчатые и землистые массы зеленовато-желтого цвета.
Макроскопически три последних минерала почти неотличимы.
Распространены урановые слюдки во многих месторождениях СНГ и за границей. Являются хорошим поисковым признаком на уран. При значительных скоплениях могут служить рудой на уран, радии и ванадий.