title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Класс фосфатов и их аналогов

Класс фосфатов и их аналогов

К классу фосфатов и их аналогов относятся около 300 минералов, являющихся солями фосфорной, ванадиевой и мышьяковой кислот. Большинство из этих минералов редкие. Кроме того, известно до 200 минералов, которые являются или разностями, или еще недостаточно изученными. В составе земной коры фосфаты и их аналоги играют незначительную роль. Фосфаты являются преимущественно солями Fe, Al, Ca, Mn, U и Na, а их аналоги — арсенаты и ванадаты — солями Ca, Cu, U, Al, Pb и Mn.
В этом классе широко представлены как минералы простого, так и сложного состава. Среди фосфатов на долю тех и других приходятся почти равные количества, а среди ванадатов и арсенатов явно преобладают минералы простого состава.
Широким развитием пользуются минералы, содержащие воду и дополнительные анионы, главным образом (ОН), F и Cl. Вода во многих минералах имеет цеолитный характер.
Довольно ограниченными оказываются в этом классе явления изоморфизма, проявляющиеся лишь в отдельных минералах. Совершенный изоморфизм наблюдается главным образом между такими парами элементов: Mn — Fe, Mg — Mn, Mn2+ — Fe2+, Al — Fe3+, ОН — F и в ионных радикалах: P5+ — V5+ — As5+.
Основой структуры фосфатов, арсенатов и ванадатов являются тетраэдрические радикалы [PO4]3-, [AsO4]3- и [VO4]3-, состоящие из четырех атомов кислорода, расположенных вокруг центрального катиона Р5+, As5+ и V5+. Кислородофосфорные, кислородомышьяковые и кислородованадиевые радикалы связаны между собой посредством катионов, находящихся главным образом в шестерной координации.
Однако в ванадатах тип координационных V-полиэдров, кроме тетраэдра [VO4], может также быть в виде тетрагональной пирамиды [VO6], тригональной дипирамиды [VO5] и октаэдра [VO6]. Из этих ванадиевых полиэдров в самостоятельном виде наблюдается только [VO4], остальные входят в состав цепочечных и слоистых ванадий кислородных радикалов.
По типу кристаллических структурв этом классе преобладают минералы островного, цепочечного и слоистого строения. В фосфатах и арсенатах на долю островных приходится почти две трети минералов, второе место принадлежит минералам слоистого строения и в явно подчиненном количестве находятся каркасные и цепочечные минералы.
Среди ванадатов преобладают цепочечные и островные минералы, на долю которых приходятся почти равные количества, и подчиненная роль принадлежит слоистым.
В ванадатах, кроме обычных V-тетраэдров, в островных структурах наблюдаются также сдвоенные тетраэдры [V2O7] и сдвоенные тетрагональные пирамиды [V2O8]. В цепочечных структурах присутствуют радикалы состава [VO3]nn-, [VO4]n3n- и др.
Минералы класса фосфатов кристаллизуются в низших сингониях преимущественно в ромбической и моноклинной.

Облик кристаллов этих минералов разнообразный: от длинно-призматического и игольчатого до пластинчатого и чешуйчатого. Наблюдается склонность фосфатов к образованию кристаллов изометрического облика, вследствие чего агрегаты их чаще всего бывают зернистыми, хотя характерными являются также волокнистые, лучистые и чешуйчатые, а среди экзогенных продуктов — землистые и почковидные агрегаты, а также корки и конкреции. Твердость колеблется от 1 до 6,5. Плотность — от 1,7 до 7,24 (изменяется в зависимости от состава). Показатель преломления и двупреломление зависят от химического состава и структурных особенностей: показатель преломления колеблется от 1,50 до 1,64, двупреломление изменяется от 0,001 до 0,23. Минералы Fe2+, Fe3+, Mn2+ и Co2+ имеют красную, зеленую, желтовато-зеленую или оранжевую окраску, минералы Pb2+ и U — желтую, оранжевую и зеленую, а минералы Cu — зеленую и синюю. Преобладает желтовато-зеленая и светло-желтая окраска.
По происхождению фосфаты, арсенаты и ванадаты — главным образом экзогенные минералы. Сравнительно редко они встречаются как эндогенные образования
в пегматитах и гидротермальных месторождениях. Еще реже эти минералы известны в магматических месторождениях как акцессорные в изверженных горных породах, а иногда образуют в них значительные скопления. Много внимания изучению фосфатов уделяли Я.В. Самойлов, Ф. Славик, А.Д. Архангельский и др. В соответствии со структурными особенностями среди минералов класса фосфатов и их аналогов можно выделить подклассы островных, цепочечных, слоистых и каркасных фосфатов.