Apatite
一个对生物学和工业至关重要的磷酸盐矿物组。
磷灰石是一组磷酸盐矿物，其三种最常见的端元矿物为羟基磷灰石、氟磷灰石和氯磷灰石。这些矿物通过晶体结构中高浓度的氢氧根离子（OH⁻）、氟离子（F⁻）和氯离子（Cl⁻）来区分。这些端元混合物的通式写作Ca₁₀(PO₄)₆(OH,F,Cl)₂，而单个晶胞的化学式分别为Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂、Ca₁₀(PO₄)₆F₂和Ca₁₀(PO₄)₆Cl₂。该矿物于1786年由德国地质学家亚伯拉罕·戈特洛布·韦尔纳命名，不过他描述的具体矿物后来在1860年被卡尔·弗里德里希·奥古斯特·拉梅尔斯贝格重新归类为氟磷灰石。其名称源自希腊语，意为“欺骗”，反映了磷灰石极易被误认为其他矿物。作为羟基磷灰石，它是脊椎动物牙齿和骨骼的主要成分。在地质学中，磷灰石作为副矿物广泛存在于火成岩和变质岩中，是最丰富的磷酸盐矿物，但通常以仅在薄片中可见的小颗粒形式出现。粗晶磷灰石主要局限于伟晶岩、某些片麻岩、矽卡岩或大理岩中。它也可以作为侵蚀颗粒出现在碎屑沉积岩中，并可能由动物骨骼分解或海水沉淀形成。磷矿是一种沉积岩，含有高达80%的磷灰石，以称为胶磷矿的隐晶质集合体形式存在。经济矿床也出现在霞石正长岩或碳酸岩中。磷灰石在莫氏硬度标度上定义为硬度5，可通过其相对较软的特性与绿柱石和电气石区分；它在紫外线下常呈现荧光。
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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背景与渊源
该名称源自希腊语ἀπατάω（apatáō），意为“欺骗”，反映了它常被误认为其他矿物。磷灰石作为副矿物广泛存在于火成岩和变质岩中，通常以仅在薄片中可见的小颗粒形式出现，但粗晶形态存在于伟晶岩、片麻岩、矽卡岩和大理岩中。它也出现在碎屑沉积岩和磷矿中，磷矿是一种富含磷酸盐的沉积岩，含有高达80%的磷灰石，以称为胶磷矿的隐晶质集合体形式存在。该矿物在莫氏硬度标度上定义为硬度5，在野外可通过其较软的特性与绿柱石和电气石区分。它在紫外线下常呈现荧光。磷灰石是一组磷酸盐矿物，主要为羟基磷灰石、氟磷灰石和氯磷灰石，通式为Ca₁₀(PO₄)₆(OH,F,Cl)₂。羟基磷灰石是脊椎动物牙齿和骨骼的主要成分，而氟磷灰石更耐酸蚀；氟化水和牙膏利用氟离子与牙齿磷灰石中的羟基进行交换。磷灰石中的裂变径迹用于确定造山带和沉积盆地的热历史，同时也可用于（U-Th）/He定年。其主要用途是作为磷肥的磷酸盐来源；偶尔被切割成宝石，其中猫眼效应的标本称为猫眼磷灰石，绿色宝石称为芦笋石，蓝色宝石称为莫罗克斯石。磨碎的磷灰石曾用作兵马俑的颜料和清代珐琅的原料。它也可作为稀土元素的矿石，因为其放射性低于传统矿石如独居石，尽管它通常含有铀及其衰变产物。
阅读指南
磷灰石在地质学、生物学和工业领域具有广泛意义。作为莫氏硬度标度上硬度5的定义矿物，它有助于岩石的野外鉴定。羟基磷灰石是牙釉质和骨骼矿物的主要成分，而氟磷灰石的耐酸蚀特性导致发现氟化水可减少龋齿，这一发现应用于水氟化和牙膏中。磷灰石是磷肥和其他工业用途的主要磷酸盐来源，并已被用作宝石、兵马俑的颜料以及清代珐琅的原料。磷灰石的裂变径迹和（U-Th）/He定年是确定造山带和沉积盆地热历史的成熟方法。磷灰石也可作为稀土元素的矿石，尽管它通常含有铀及其衰变链核素。该矿物组还被研究用于潜在的核废料储存和固定有毒重金属。