Минералогия с основами кристаллографии и петрографии

1.3. ФОСФАТЫ

Этот класс минералов объединяет соли фосфорной, мышьяковой и, в меньшей степени, ванадиевой кислот и насчитывает свыше 300 минералов. Наиболее многочисленны среди них фосфаты. Однако, большинство минералов этого класса мало распространены и редко образуют крупные скопления.

Ведущую роль играют здесь катионы Са²⁺, Fe²⁺, UO₂²⁺, Cu²⁺, Al³⁺, Fe³⁺; в качестве дополнительных анионов большую роль играют также ОH^- ионы, F^-, менее СL^- -ион. Значительную роль в составе минералов описываемого класса играет Н₂О. Она входит в состав более 50% собственно фосфатов, а также почти во все минералы, содержащие UO₂.

Таким образом, по особенностям состава описываемые минералы можно разделить на три подкласса: безводные без добавочных анионов, безводные с добавочными анионами, водные фосфаты и их аналоги. Р и Аs образуют преимущественно характерные тетраэдрические кислородные группы [РО₄]^3- и [AsO₄]³-, в то же время координация ванадия в ванадатах переходная между 4 и 6, для них обычна пятерная и даже шестерная координация. Это одна из причин отсутствия широкого изоморфизма между V с одной стороны, и Р и As - с другой. Для всех рассматриваемых минералов этого класса характерна ковалентная связь в пределах анионного комплекса и ионная - между анионами и катионами.

В водных фосфатах и их аналогах значительна роль водородной связи. Все они относятся к одному - островному - типу структуры. Характерны изоморфные замещения в катионной части типа Сa²⁺ = Sr²⁺; Fe²⁺ = Mn²⁺; Co²⁺ = Ni²⁺. Изоморфизм анионов [РО₄]^3- н [AsO₄]^3- ограничен, но нередко радикал [РО₄]^3- замещается анионами [SiO₄]^4-, [SO₄]^2- и даже [CO₃]^2-, например в апатите.

Большинство фосфатов кристаллизуется в виде удлиненных до игольчатых кристаллов, иногда кристаллы таблитчатые, уплощенные. Почти для всех минералов этого класса характерны землистые, колломорфные агрегаты, налеты, корки, плотные скрытокристаллические скопления. Многие минералы отличаются яркой окраской, связанной с содержанием ионов-хромофоров. Это относится к большому числу минералов, содержащих уран и имеющих канареечно-желтый или изумрудно-зеленый цвет. Минералы, содержащие Cu - зеленые разных оттенков до зеленовато-голубого; Со - розовые до малиново-красного; Fе - бурые, желтые, синие; Mn - розовые. Большинство фосфатов и их аналогов имеют низкую и среднюю твердость. Редко она доходит до 5.

Подавляющая часть минералов этого класса, включая все арсенаты и ванадаты, а также все водные соединения, являются минералами поверхностных процессов. Наиболее часто это зона окисления сульфидных месторождений, находящихся в странах с жарким, тропическим климатом. Значительные количества они образуют также в процессах осадконакопления (фосфориты, апатит, вивианит). Меньшее число минералов возникает в результате магматического или пегматитового процессов (апатит, монацит). Апатит является минералом, возникающим практически во всех процессах минералообразования.

Из-за ярких окрасок служат хорошими поисковыми признаками на первичное оруденение Co, Ni, V, U и Pb. При значительных концентрациях используются как руды редких земель, урана и других элементов, а также для получения фосфорных удобрений.

В настоящем курсе подробно рассматриваются следующие минералы:

Оглавление| Назад| Следующая страница