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磷灰石（Apatite）

　　Ca5[PO4]3(F,OH)

　　磷灰石是一系列磷酸盐矿物的总称，它们有很多种，如黄绿磷灰石、氟磷灰石、氧硅磷灰石、氯磷灰石、锶磷灰石等等。磷灰石是提炼磷的重要矿物，其中氟磷灰石是商业上最主要的矿物。磷灰石的形状为玻璃状晶体、块体或结核，它们的颜色多种多样，一般多为带个锥面尖头的六方柱形。多数磷灰石都很纯净，如果它们再硬一些，就可以当作宝石了，遗憾的是它们还太软，只能被用作低档的饰物。磷灰石加热后常会发出磷光。在各种火成岩中可以见到磷灰石的影子。

　　

　　[晶体化学] 化学组成(%)：CaO 54.58，P2O5 41.36，F 1.23，Cl 2.27，H2O 0.56。可有少量TR和微量Sr作不完全类质同像替代Ca，少量Cl、OH代替F。稀土含量一般不超过5%。按照附加阴离子可分为以下亚种：

　　氟磷灰石（fluorapatite） Ca5[PO4]3F

　　氯磷灰石（chlorapatite） Ca5[PO4]3Cl

　　羟磷灰石（hydroxylapatite） Ca5[PO4]3(OH)

　　碳磷灰石（carbonate-apatite）Ca5[PO4,CO3(OH)]3(F,OH)

　　自然界以氟磷灰石最常见，一般简称磷灰石。碳磷灰石由于[CO3]2-代替[PO4]3-，出现了剩余负电荷，因而[CO3]2-与OH-或F-结合在一起，以离子团的形式进入晶格。然而当1个[CO3]2-代替1个[PO4]3-时，只有0.4的[CO3]2-与OH-或F-结合，故Ca2-可被K+、Na+等代替，以达到电价平衡。

　　

[结构与形态] 六方晶系，a0=0.943~0.938nm，c0=0.688~0.686nm；Z=2。晶体结构的基本特点为，Ca-O多面体呈三方柱状，以棱及角顶相连呈不规则的链沿c轴延伸，链间以[PO4]连结，形成∥c轴的孔道，附加阴离子Cl-、F-、OH-充填于此孔道中也排列成链，坐标高度可变，并有缺席的无序-有序。F—Ca配位八面体角顶的Ca，也与其邻近的4个[PO4]中的6个角顶上的O2-相连。

　　六方双锥晶类，C6h-6/m(L6PC)。常呈短柱、短柱状、厚板状或板状晶形。主要单形：六方柱m 、h ，六方双锥x 、s 、u 及平行双面c。集合体呈粒状、致密块状。

　　[物理性质] 无杂质者为无色透明，但常呈浅绿、黄绿、褐红、浅紫色。沉积成因的磷灰石因含有机质被染成深灰至黑色。玻璃光泽，断口油脂光泽。解理及不完全。性脆。断口不平坦。硬度5。相对密度3.18~3.21。

　　偏光镜下：无色。一轴晶(-)。氟磷灰石：No=1.633，Ne=1.629，折射率随OH、Cl含量增高而增大；氯磷灰石：No=1.667，Ne=1.665；羟磷灰石：No=1.651，Ne=1.647。

　　[产状与组合] 在沉积岩、沉积变质岩及碱性岩中可形成有巨大工业价值的矿床。在各种岩浆岩及花岗伟晶岩中成副矿物。

　　

　　规模巨大的磷灰石矿床主要为浅海成因，或由它们再经变质作用形成的沉积变质矿床，以胶磷矿为主。如中国湖北襄阳、云南昆阳、贵州开阳磷矿。由生物化学作用形成的海岛鸟粪层磷矿，主要成分为羟磷灰石，规模也很大。

　　[鉴定特征] 当晶体较大时，晶形、颜色、光泽、硬度均可作为鉴定特征。若为细分散状态则需依靠化学分析鉴定。

　　[工业应用] 提取磷的原料矿物，含稀土元素时可综合利用。氟磷灰石可作激光发射材料