Mineraloji Fosfatlar - Arsenatlar - Vanadatlar FOSFAT Yeterli saflık ve miktarda fosfatlı mineraller içeren kayalara fosfat veya fosfat kayası denir.Atom numarası 15, atom ağırlığı 30.97 olan fosfor periyodik tablonun 5. grubunda bulunmaktadır. Oksijene olan afinitesinin çok yüksek olması nedeniyle litofil bir elementtir. fosforik asidin tuzu ve esterleri halinde bulunur .Yer kabuğunda bulunan ve % 1'in üzerinde P2O5 içeren minerallerden biri olan primer fosfat minerali "apatit'tir. Ekonomik anlamda genellikle sedimanter yataklarda fosfat kayası, magmatik yataklarda ise apatit terimleri kullanılır. Fosforit terimi fosfatla eşanlamlı olup, çoğunlukla denizel kökenli fosfat kayaları için kullanılır. Karbonat apatitlerde apatitin izotropik ve anizotropik şekilde bulunuşuna göre kollofan (collophane) ve frankolit (francolite) olarak adlandırılır. Apatitin kristal öz şekilsiz olanında dahlit (dahlite) adi verilmektedir .Fosfat, tane tiplerine göre de tarif edilmektedir. En çok tanınan oolitik, pelletal ve nodüler tip fosfatlardır. 2 mm den küçük çaplı, kollofan ve frankolitin hakim olduğu fosfatlara pelletal tip, tane çapı 2 mm den büyük olanlara ise pizolitik tip fosfat denmektedir .Fosfat yatakları oluşum esasına göre iki kısımda incelenmektedir. a. Endojen Fosfat Yatakları veya Magmatik Yataklar : Magmadan oluşan kayaçların hemen hemen tüm türlerinde P2O5 mevcuttur. Fakat alkali magmatik kayaçlarda bu miktar daha fazladır. Magmatik kayaçların ortalama P2O5 yüzdeleri şöyledir :Kayaç % P2O5 Kayaç % P2O5 Granit Riyolit Kuvars Diyorit Dasit Diyorit Andezit Siyenit Trakit Nefelin Siyenit Fenolit Urit Nefelini t Kuvars Gabro Kuvars Bazalt Gabro 0.19 0.08 0.26 0.15 0.25 0.26 0.28 0.24 0.25 0.12 0.65 1.04 0.35 0.15 0.28 Bazalt Esseksit Fonoliti k Tefrit Tefrit Teralit Ijolit Nefelin Bazalt Sorkinit Anortoz it Dunit Pikrit Minet Kersant it Alnöyit 0.45 0.65 0.60 0.84 0.74 1.42 0.94 1.07 0.05 0.05 0.20 1.12 0.35 2.38Magmatik kayaçlardaki en önemli fosfat minerali apatittir. Tali mineral olarak çoğu magmatik kayaçlarda rastlanır. Bazen hiperalkalin kayaçlarda önemli miktarlarda apatit minerali artisi ve yoğunlasmaları görülmektedir.Dünyadaki bazı karbonatit ve nefelinli siyenit türü kayaçlarda apatit yataklanmaları görülmekte olup, bunlardan ekonomik olarak fosfat cevheri isletilmektedir.Silis ganglı apatit türü fosfatlar, karbonat ganglı fosforitlere göre çok daha kolay konsantre edilebilirler. Bu nedenle % 4 P2O5 tenörlü magmatik fosfatlar ekonomik olarak isletilebilmektedir. Apatitli magnetitlerde yan ürün olarak % 2 P2O5 tenörü de ekonomik olmaktadır .b. Eksojen Fosfat Yatakları : b1. Denizel Sedimanter Fosfat YataklarıDenizlerin kıyı kesiminde 0-200 m. Arasında değişen derinliklerde, fizikokimyasal koşulların fosfat çökelimine uygun olduğu ortamlarda, seçici çökelme ile sinjenetik olarak oluşan sedimanter fosfat yatakları ekonomik olarak isletilen ve büyük rezervi olan yatakları oluşturmaktadırlar.b2. Guanolar : Okyanusya, Güney Amerika ve Okyanusa kıyısı olan bölgelerde, çoğunlukla okyanus çevresindeki adalar ve kıyılarda deniz kuşlarının dışkılarının birikmesi ile oluşmuş NH4(PO4)3 bileşimli yığınlardır.Kalkerden oluşan gangın yıkanması ve sonunda steril olan kısımların gitmesi ile geride kalan kesimlerde fosfat oranında bir artma olur. Fosfat çözeltisi bulunduğu yeri değiştirerek alt kısımlardaki tabakalarda veya çatlaklarda zenginleşmiş fosfat seviyelerinin oluşmasına olanak sağlar.Kimyasal Bileşimi, Ca 5 (PO 4 ) 3 (F, Cl, OH) Kristal Sistemi, Hegzagonal Kristal Biçimi, Prizmatik ve levhamsı kristalleri yaygındır, masif ve tanesel. Sertlik, 5 Özgül Ağırlık, 3.1 -3.3 Dilinim, Zayıf Renk ve Şeffaflık, Yeşil, grimsi yeşil, beyaz, kahverengi, sarı, mavimsi, kırmızımsı; Şeffaf-yarı şeffaf Çizgi Rengi, Beyaz Parlaklık, Camsı Ayırıcı Özellikleri, Kristal şekli, rengi, sertliği Bulunuşu, Yaygın olarak rastlanan bir fosfat mineralidir. Magmatik kayaların büyük bir bölümünde aksesuar minerali olarak bulunur. Pegmatitlerde ve yüksek sıcaklık ürünü hidrotermal damarlarda bol miktarda oluşabilir. Sedimanter, bölgesel ve kontakt metamorfik kayalarda da rastlanabilir . APATİTPİROMORFİT Kimyasal Bileşimi, Pb 5 (PO 4 )3Cl Kristal Sistemi, Hegzagonal Kristal Biçimi, Kristalleri kısa hegzagonal prizmalar halinde; böbreğimsi, lifsi, toprağımsı, sütunsal Sertlik, 3.5 - 4 Özgül Ağırlık, 7.04 Dilinim, {10-11} iz Renk ve Şeffaflık, Yeşil, sarı, turuncu, kahverengi ve grinin değişik tonları; şeffaf- yarı şeffaf Çizgi Rengi, Beyaz Parlaklık, Reçinemsi Ayırıcı Özellikleri, Rengi, şekli, yüksek özgül ağırlığı Bulunuşu, Galenit ve anglezit gibi kurşun minerallerini içeren damarların oksidasyon zonlarında ikincil olarak oluşan kurşun-fosfat mineralidir .VANADİNİT Kimyasal Bileşimi, Pb 5 (VO 4 )3Cl Kristal Sistemi, Hegzagonal Kristal Biçimi, Kısa-uzun prizmatik kristalli, bazen iğnemsi Sertlik, 2.7 - 3 Özgül Ağırlık, 6.88 - 6.929 Renk ve Şeffaflık, Parlak kırmızı, turuncu, kahverengimsi kırmızı, açık sarı-sarı- kahverengimsi sarı; çok nadir olarak beyaz ya da renksiz; şeffaf-yarı şeffaf Çizgi Rengi, Beyaz yada sarımsı Parlaklık, Reçinemsi Ayırıcı Özellikleri, Şekli, parlaklığı, yüksek özgül ağırlığı ve turuncu- kırmızı rengiVAVELLİT Kimyasal Bileşimi, Al 3 (OH) 3 (PO 4 ) 2 . 5H 2 O Kristal Sistemi, Ortorombik Kristal Biçimi, Tipik olarak toparlak, iğnemsi, ışınsal agregatlar halindedir. Sertlik, 3.25 - 4 Özgül Ağırlık, 2.36 - 2.37 Dilinim, {110} mükemmel Renk ve Şeffaflık, Beyaz, yeşilimsi, sarı, gri, kahverengi; yarı şeffaf Çizgi Rengi, Beyaz Parlaklık, Camsı Ayırıcı Özellikleri, Rengi ve ışınsal kristal formu karakteristiktir. Bulunuşu, Kayaların kırık ve çatlak yüzeylerinde, boşluklarında oluşan ikincil bir mineraldir. Ayrıca hidrotermal damarlarda, bazı alüminalı metamorfitlerde, fosfat ve limonit yataklarında ikincil olarak oluşur.TURKUAZ Kimyasal Bileşimi,CuAl 6 (PO 4 ) 4 (OH) 8 . 4-5H 2 O Kristal Sistemi, Triklinik Kristal Biçimi, Kristallerine nadir olarak rastlanır. Genellikle masif, tanesel, kriptokristalin Sertlik, 5 - 6 Özgül Ağırlık, 2.6 - 2.91 Dilinim, {001} mükemmel, {010} iyi Renk ve Şeffaflık, Gök mavisi, mavi-yesil, yesilimsi gri; opak Çizgi Rengi, Beyaz yada yeşilimsi Parlaklık, Camsı, mumsu Ayırıcı Özellikleri, Mavi rengi, sekli; krizokolden sertliğinin çok yüksek olusu ile ayrılır. Bulunuşu, Sedimanter ya da alüminalı magmatik kayalardaki damarlarda ikincil mineral olarak oluşur.MONAZİT Kimyasal Bileşimi, (Ce, La, Y, Th) PO 4 Kristal Sistemi, Monoklinik Kristal Biçimi, Kristalleri genellikle levhamsı, c-ekseni boyunca uzamış, kısa prizmatik Sertlik, 5 - 5.5 Özgül Ağırlık, 4.6 - 5.4 Dilinim, {100} Renk ve Şeffaflık, Kırmızımsı kahverengi, kahverengi, sarımsı kahverengi, pembe, sarı, yeşilimsi grimsi beyaz; şeffaf-yarı şeffaf. Çizgi Rengi, Beyaz Parlaklık, Reçinemsi Ayırıcı Özellikleri, Zirkondan daha yumuşak olması ile ayrılır. Bulunuşu, Granitlerin ve pegmatitlerin aksesuar mineralidir. Gnayslarda ve karbonatitlerde de bulunabilir.ERİTRİT ve ANABERJİT Kimyasal Bileşimi, CO3(AsO4)2 . 8H2O (Eritrit) Ni3(AsO4)2 . 8 H2O (Anaberjit) Kristal Sistemi, Monoklinik Kristal Biçimi, Genellikle prizmatik-iğnemsi kristalli, lifsi Sertlik, 1.5 - 2.5 Özgül Ağırlık, 3.18 Dilinim, {010} mükemmel Renk ve Şeffaflık, Koyu morumsu kırmızı, pembe; şeffaf-yarışeffaf Çizgi Rengi, Kırmızı Parlaklık, Camsı, elmas parıltılı Ayırıcı Özellikleri, Eritrit'in kırmızı ve anaberjit'in yeşil rengi, kobalt ve nikel mineralleri ile birlikte bulunması Bulunuşu, Kobalt ve nikel içeren birincil minerallerin oksidasyon yüzeylerinde ikincil olarak oluşur.TORBERNİT Kimyasal Bileşimi, Cu(UO2)2 (PO4)2 . 8-12H2O Kristal Sistemi, Tetragonal Kristal Biçimi, Çoğunlukla kare şekilli levhamsı kristalli, nadiren piramidal ve tanesel İkizlenme, {110} yüzeyinde olağan Sertlik, 2 - 2.5 Özgül Ağırlık, 3.22 - 3.28 Dilinim, {001} mükemmel Renk ve Şeffaflık, Zümrüt yeşili-çimen yeşili ve yeşilin diğer tonları; şeffaf-yarı şeffaf Çizgi Rengi, Soluk yeşil Parlaklık, Camsı Ayırıcı Özellikleri, Rengi ve dilinimi Bulunuşu, Uraninit ve bakır minerallerini içeren damarların oksidasyon zonunda ikincil olarak oluşur.