Apatite
生物学と産業に不可欠なリン酸塩鉱物グループ。
アパタイトはリン酸塩鉱物のグループであり、その最も一般的な3つの端成分はヒドロキシアパタイト、フッ素アパタイト、塩素アパタイトです。これらは、結晶構造内における水酸化物イオン（OH⁻）、フッ化物イオン（F⁻）、塩化物イオン（Cl⁻）の高濃度によって区別されます。これらの端成分の混合物の一般式はCa₁₀(PO₄)₆(OH,F,Cl)₂と表記され、個々の単位格子の式はCa₁₀(PO₄)₆(OH)₂、Ca₁₀(PO₄)₆F₂、Ca₁₀(PO₄)₆Cl₂です。この鉱物は1786年にドイツの地質学者アブラハム・ゴットロープ・ウェルナーによって命名されましたが、彼が記載した特定の鉱物は後に1860年にカール・フリードリヒ・アウグスト・ランメルスベルクによってフッ素アパタイトに再分類されました。名称はギリシャ語で「欺く」を意味する言葉に由来し、アパタイトが他の鉱物と誤認されやすいことを反映しています。ヒドロキシアパタイトとして、脊椎動物の歯や骨の主要な構成要素です。地質学において、アパタイトは火成岩や変成岩中に副成分鉱物として非常に一般的であり、最も豊富なリン酸塩鉱物ですが、通常は薄片でのみ観察できる小さな粒子として産出します。粗粒結晶のアパタイトは主にペグマタイト、特定の片麻岩、スカルン、または大理石に限られます。また、砕屑性堆積岩中に浸食された粒子として現れたり、動物の骨格の分解や海水からの沈殿によって形成されることもあります。リン鉱石は、コロファンと呼ばれる潜晶質塊として最大80%のアパタイトを含む堆積岩です。経済的な鉱床は、霞石閃長岩や炭酸塩岩にも存在します。アパタイトはモース硬度計で硬度5を定義し、その相対的な柔らかさによって緑柱石や電気石と区別できます。また、紫外線下で蛍光を発することがよくあります。
Quick Facts
- Category
- Phosphate mineral
- Formula
- Ca
- 5 (PO; 4;)
- 3 (F,Cl,OH)
- Strunz
- 8.BN.05
- Habit
- Tabular
- prismatic crystals
- massive
- compact or granular
- System
- Hexagonal
- Class
- Dipyramidal (6/m) (same H-M symbol)
- Symmetry
- P6; 3, m (no. 176)
- Fracture
- Conchoidal to uneven
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背景と経緯
名称はギリシャ語のἀπατάω（アパタオ、「欺く」の意）に由来し、他の鉱物と頻繁に誤認されることを反映しています。アパタイトは火成岩や変成岩中に副成分鉱物として非常に一般的で、通常は薄片でのみ観察できる小さな粒子として産出しますが、粗粒結晶の形態はペグマタイト、片麻岩、スカルン、大理石に見られます。また、砕屑性堆積岩や、コロファンと呼ばれる潜晶質塊として最大80%のアパタイトを含むリン酸塩に富む堆積岩であるリン鉱石にも見られます。この鉱物はモース硬度計で硬度5を定義し、その柔らかさによって野外で緑柱石や電気石と区別できます。紫外線下で蛍光を発することがよくあります。アパタイトはリン酸塩鉱物のグループであり、主にヒドロキシアパタイト、フッ素アパタイト、塩素アパタイトからなり、一般式はCa₁₀(PO₄)₆(OH,F,Cl)₂です。ヒドロキシアパタイトは脊椎動物の歯や骨の主要な構成要素であり、一方フッ素アパタイトは酸による攻撃に対してより耐性があります。フッ素添加水や歯磨き粉は、歯のアパタイトにおける水酸基とフッ化物イオンの交換を利用しています。アパタイト中の核分裂飛跡は、造山帯や堆積盆地の熱史を決定するために使用され、(U-Th)/He年代測定も用いられます。主な用途は肥料のためのリン酸源であり、時折宝石としてカットされ、シャトヤンシーを示す標本はキャッツアイアパタイト、緑色の石はアスパラガスストーン、青色の石はモロキサイトとして知られています。粉末状のアパタイトは兵馬俑の顔料や清朝の琺瑯に使用されました。また、従来の鉱石であるモナザイトよりも放射性が低いため、希土類元素の鉱石となることもありますが、しばしばウランとその崩壊生成物を含みます。
読者ガイド
アパタイトは地質学、生物学、産業にわたって広範な重要性を持っています。モース硬度計で硬度5を定義する鉱物として、岩石の野外同定に役立ちます。ヒドロキシアパタイトは歯のエナメル質や骨のミネラルの主要成分であり、フッ素アパタイトの酸耐性は、フッ素添加水が虫歯を減らすという発見につながり、この知見は水道水フッ素添加や歯磨き粉に応用されています。アパタイトは肥料やその他の工業用途のための主要なリン酸源であり、宝石として、また兵馬俑の顔料や清朝の琺瑯に使用されてきました。アパタイトの核分裂飛跡および(U-Th)/He年代測定は、造山帯や堆積盆地の熱史を決定するための確立された手法です。アパタイトは希土類元素の鉱石としても機能しますが、しばしばウランとその崩壊系列核種を含みます。この鉱物グループは、潜在的な核廃棄物貯蔵や有毒重金属の固定化のためにも研究されています。