含水磷酸盐矿物

三、含水磷酸盐矿物

含水磷酸盐矿物包括的矿物种主要有磷铝石、绿松石、蓝铁矿、铜铀云母、钙铀云母，这五种矿物的主要特征见表17－3－3、17－3－4。其他特征如下：

（一）化学成分

磷铝石：成分中可含与Al呈完全类质同象替换的Fe及Ca、Mg等元素，当Al＞Fe时被称为磷铝石；当Al＜Fe时被称为红磷铁矿。

绿松石，又称土耳其玉。因原产于波斯（今伊朗），经土耳其进入欧洲而得名。成分中Al与Fe可构成完全类质同象替换系列；Cu与Zn呈不完全类质同象替换，形成亚种锌绿松石。当成分中富Al者，被称为绿松石；富Fe者，被称为磷铜铁矿。

蓝铁矿：成分中可有Mn、Mg代替Fe。也有Fe³⁺代替Fe²⁺，同时H₂O被（OH）替代。

铜铀云母：成分中主要阳离子元素为Cu，Ca。也可含有Mn、Fe、Al、Mg、Ba、Zn、Co、K、Na、NH₄等杂质元素。也可形成铀铣阳离子［UO₂］²⁺。杂质元素与Cu呈类质同象替换关系，形成了许多矿物亚种，如铝铀云母、铁铀云母、锰铀云母、铅铀云母、钡铀云母、钠铀云母、钾铀云母、铀铵磷石等。成分中H₂O以沸石水的形式存在。

表17－3－3　磷铝石、绿松石、蓝铁矿的主要特征

钙铀云母：成分中杂质多，含Ra可达6％～57％，Na、K可替换Ca。水分子数量可发生变化，一般为7～10个H₂O，最多可达12个H₂O，加热可失水变为正钙铀云母。

（二）晶体结构

磷铝石：晶体结构为臭葱石型。结构中Al与4个O和2个H₂O形成［AlO₄（H₂O）₂］八面体，其中4个O分别与4个不同方位的［PO₄］四面体联结形成架状结构。

绿松石：晶体结构为绿松石型。结构为［PO₄］及［AlO₆］八面体彼此以角顶联结形成的架状结构。其中2/3的八面体以棱相联结形成八面体对，1/3的八面体是孤立的。Cu分布在大空隙的对称心位置上，与4个（OH）^－与2个H₂O联结。

蓝铁矿：晶体结构为蓝铁矿型。由Fe与O及H₂O组成［FeO₂（H₂O）₄］及［FeO₄（H₂ O）₂］两种配位八面体形式。结构中［FeO₂（H₂O）₄］呈孤立八面体，［FeO₄（H₂O）₂］通过O－O共棱联结形成八面体对。这两种配位八面体之间通过［PO₄］四面体以共角顶方式联结形成平行（010）的凹凸不平的层，层间以H₂O分子间的氢键联结。因此蓝铁矿晶体具有｛010｝极完全解理。

铜铀云母族：包括铜铀云母、钙铀云母，晶体结构为层状。结构层由［PO₄］四面体和［UO₂］联结成四方波状网层，层平行于（001）方向分布，在层之间由H₂O排列成四方形。其中1/2的四方形中心被Cu或Ca充填。这种阳离子除了与4个H₂O联结外，还与不同网层的［UO₂］中的O联结。其结构特征导致该族矿物具有平行｛001｝的完全解理和四方板状晶形。因其具有和云母族矿物相同的解理特征而被命名为云母类。

表17－3－4　铜铀云母、钙铀云母的主要特征

（三）成因产状与矿物共生组合

磷铝石主要产于矿床氧化带中，常与赤铁矿、褐铁矿等矿物共生。

绿松石形成于干旱炎热的气候条件下，为含铜溶液与粘土和磷块岩反应而成，常与褐铁矿、高岭石、石髓等矿物共生，常见于铜矿床的地表。

蓝铁矿为表生矿物，形成于还原环境中。常出现在富磷的沉积铁矿床中和泥炭沼泽中，与菱铁矿等低价铁的矿物共生。在含铜含锡的热液脉中，蓝铁矿与黄铁矿、磁黄铁矿等矿物共生。

铜铀云母为铀矿床中较普遍的次生矿物，从酸性溶液中沉淀出来，与钙铀云母、翠砷铜铀矿、砷铀矿、褐铁矿、高岭石等矿物共生。

钙铀云母既可产于铀矿床氧化带中，也可产于伟晶岩矿床中。与沥青铀矿、铌钽铁矿及铀的氢氧化物和铀的硅酸盐矿物等共生。钙铀云母也可形成于泥煤中，常以胶体形式出现。

（四）鉴定特征

磷铝石：具有杂色，胶体形态，油脂光泽。

绿松石：具有独特的绿或天蓝色，硬度较大，蜡状或瓷状光泽。

蓝铁矿：具有浅蓝色，一组极完全解理，硬度低。

铜铀云母：具有苹果绿色，硬度低，一组完全解理。

钙铀云母：具有黄绿色，硬度低，一组完全解理。

（五）用途

磷铝石具有成因矿物学意义。

蓝铁矿具有成因矿物学意义。

绿松石可作为玉石原料，为我国四大名玉之一，在我国应用历史已有几千年，构成了历史悠久的玉文化。用其制作的玉石工艺品是我国劳动人民智慧的结晶，也是中华民族对人类历史文明的贡献。

铜铀云母、钙铀云母二者大量堆积时构成具有工业价值的铀矿石。二者在氧化带呈比较鲜艳的颜色，可构成寻找原生铀矿床的找矿标志。