磷灰石(Apatite)(Ca5［PO4］3(F，Cl，OH))

［化学组成］CaO55.38%，PO342.06%，F1.25%，Cl2.33%，H2O0.56%;成分中的Ca可被稀土元素(主要是Ce)和微量元素Sr作不完全类质同像替代。稀土含量一般不超过5%。按照附加阴离子的不同，磷灰石可分以下亚种:

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)

其中氟磷灰石最常见，它就是一般所指的磷灰石。碳磷灰石中有［CO3］2－代替［PO4］3－，出现了剩余的负电荷，为此，［CO3］2－与(OH)－或F－结合在一起，以离子团形式进入晶格，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。

［结晶形态］六方晶系。常呈柱状、短柱状、厚板状或板状晶形(图15-46，图15-47)。集合体呈粒状、致密块状或结核状。

图15-46磷灰石搜趣网晶体

［物理性质］无杂质者为无色透明，但常呈浅绿色、黄绿色、褐红色、浅紫色，沉积岩中形成的磷灰石因含有机质染成深灰至黑色;玻璃光泽，断口呈油脂光泽。解理{0001}不发育;断口不平坦。硬度5。相对密度3.18～3.21。加热后常可出现磷光。性脆。

［成因及产状］在沉积岩、沉积变质岩及碱性岩中可形成巨大的有工业价值的矿床。在各种岩浆岩及花岗伟晶岩中呈副矿物。

生物化学作用形成的磷矿，主要由鸟粪或动物骨骼堆积形成，它主要由羟磷灰石组成，如我国西沙群岛，鸟粪堆积形成的磷矿可厚达2m。此外，人体胆结石和尿路结石可含有少量的碳磷灰石和羟磷灰石。

［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鉴定:以钼酸胺粉末置于矿物上，加一滴硝酸，则生成黄色磷钼酸胺沉淀，此为试磷之有效方法(注意:当有碳酸盐和有机质在时常出现蓝色沉淀)。

［主要用途］磷灰石是制造农业磷肥和提取磷的重要矿物原料。若含有稀土元素时可综合利用。

图15-47磷灰石晶形

图15-48独居石晶形

独居石(Monazite)(Ce，La，Y，Th)［PO4］)

又称磷铈镧矿。

［化学组成］独居石是以含轻稀lrcwdx土元素(Ce，La等)为主的无水磷酸盐矿物。Ce2O334.99%，La2O334.71%，P2O530.27%;代替阳离子的类质同像还有Th，Y和其他稀土元素，代替［PO4］3+进入晶格的则有［SiO4］4－，［SO4］2－等，成分相当复杂。

［结晶形态］单斜晶系。搜趣网常沿{100}形成厚板状或短柱状晶体(图15-48)，在漂砂中呈浑圆粒状。

［物理性质］褐色，黄褐色、红褐色，有时呈黄绿色;透明;白色条痕;玻璃光泽，但经常呈树脂光泽。硬度5～5.5。解理平行{100}中等。相对密度5～5.3，随含钍量增加而增大。具放射性，在紫外光照射下发绿色萤光。

［成因产状］常呈分散粒状出现于花岗岩、正长岩、片麻岩以及伟晶岩中，几乎从不集中出现，故称独居石。

因化学性质稳定，密度大，常保存于漂砂中，并可富集成矿。

［鉴定特征］以其黄褐色、松脂光泽，放射性以及紫外线照射下的绿色萤光为主要鉴定特征。

［主要用途］为提取钍和稀土的原料。

绿松石(Turquoise)(CuAl6［PO4］4(OH)84H2O)

又称土耳其玉，因原产波斯(今伊朗)，经土耳其运入欧洲而得名。中文据形态及颜色而命名。

［化学组成］CuO9.78%，Al2O337.60%，P2O534.90%，H2O17.72%。成分中Al3+与Fe3+可成完全类质同像代替，富铁端员称铁绿松石。Cu可被Zn代替。

［结晶形态］三方晶系。晶体少见，偶见有柱状晶体。常呈隐晶质块体(图15-49)或皮壳状产出。

［物理性质］呈鲜绿色、浅绿色、蓝绿色;油脂光泽。解理{001}完全。硬度5～6。性脆。相对密度2.60～2.83。

［成因及产状］在干热气候条件下，由含铜溶液与粘土作用而形成，常与褐铁矿，高岭石、石髓等共生。在铜矿床的地表常可以找到这种矿物。

［鉴定特征］以颜色、高硬度及油脂光泽为特征。

［主要用途］高档玉石(工艺名松石)，以天蓝色最好。

图15-49隐晶质绿松石

铜铀云母(Torbernite)(Cu［UO2］2［PO4］212H2O)

［化学组成］CuO7.88%，UO356.650%，P2O514.06%，H2O21.4%。本矿物中的水有一部分以沸石水的形式存在，很容易释放出来。在干燥气候室温条件下，很容易失去4个分子的水而变成较不透明的变铜铀云母。

［结晶形态］四方晶系。晶体常呈四边形或八边形的板状或短柱状。常见单形:平行双面c{001}，四方柱m{110}，四方双锥e{101}，o{103}，p{111}(图15-50)。集合体呈鳞片状、粉末状或被膜状。［物理性质］颜色为翠绿、草绿及鲜绿黄色，有时显苹果绿色;条痕色较颜色浅;玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽。解理{001}完全，{100}中等。性脆。硬度2～2.5。相对密度3.22～3.6。具强放射性。紫外光下发黄绿色萤光。

［成因及产状］铜铀云母为次生铀www.souquanme.com矿物，是热液脉或伟晶岩脉中的矿物的风化产物，与钙铀云母，铁及锰的氢氧化物、高岭石等共生。

［鉴定特征］以鲜艳的绿色和黄绿色萤光为鉴定特征。

［主要用途］大量堆积时具有工业价值，形成氧化铀的贫矿石。铜铀云母在氧化带呈鲜艳的翠绿色，故是很好的寻找原生铀矿床的找矿标志。

图15-50铜铀云母的晶形

钙铀云母(Autunite)(Ca［UO2］2［PO4］210～12H2O)

［化学组成］CaO6.10%，P2O515.50%，UO362%，H2O15.70%。类质同像混入物有K及Na可代替Ca。水分子数量不固定，一般为7～10个水分子，个别可达12个水分子。加热后不断失水变成变钙铀云母，含水分子数为6.5～6。

［结晶形态］四方晶系。晶体常呈板状、片状或鳞片状(图15-51)。常见单形:平行双面c{001}，四方柱m{110}，有时可见到四方双锥p{111}，e{101}。常可见到依(110)成双晶。集合体呈鳞片状、球状、粉末状、被膜状等。

图15-51钙铀云母的晶体

［物理性质］黄绿色，浅黄色，翠绿色，颜色和透明度与含水量有关，当比较潮湿时，矿物颜色比较鲜艳，透明度亦较好;金刚光泽，解理面上呈珍珠光泽。解理{001}完全，{100}中等。性脆。硬度2～2.5。相对密度3.05～3.19。具强放射性。在紫外光照射下，具有明显的黄绿色萤光。

［成因及产状］钙铀云母产于铀矿床的氧化带。有时在伟晶岩矿床中亦可产出，与沥青铀矿，铌钽矿物以及铀的硅酸盐矿物、氢氧化物等共生，主要产在伟晶岩体核心部位。

钙铀云母还可产出于泥煤的裂隙中。

［鉴定特征］以鲜艳的黄色和完全解理为鉴定特征。

［主要用途］与铜铀云母相同。

学习指导

在本类中只介绍了五种矿物，它们都有一定代表性。磷灰石分布最广，但性质变化大，在鉴定时要根据成因(内生、沉积)和形态(显晶质、隐晶质)分别总结其特点。独居石很稳定，常在碎屑沉积岩中作为重矿物出现。铜铀云母、钙铀云母是风化带常见的铀矿物。对这两种矿物要知道其特殊鉴定法———发光法和放射性检测法。

磷酸盐矿物的类质同像杂质很多，其中以独居石中的钍，磷灰石中的锶等比较重要。类质同像发育是颜色变化大的原因。

复习思考题

1.如何区分磷灰石，绿柱石、天河石?

2.铜铀云母、钙铀云母有什么地方像云母?铜铀云母、钙铀云母为什么要在氧化条件下才能形成?