Apatit – Mineralogisches Alphabet A

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Unsere moderne Landwirtschaft ist ohne Phosphatdünger nur schwer vorstellbar, und eines der wichtigsten Phosphatminerale ist der Apatit. Wobei Apatit eigentlich der Name für eine ganze Mineralfamilie ist, die Apatit-Gruppe mit der allgemeinen Formel Ca5[(F,Cl,OH)|(PO4)3].

Apatit findet sich als akzessorisches Mineral in fast allen magmatischen Gesteinen. Das Mineral wurde von Werner bereits 1786 beschrieben und nach dem altgriechischen Wort ápatân (täuschen) benannt. Der Name bezieht sich auf die vielen Form- und Farbvariationen, in denen die Minerale der Apatit-Familie vorkommen. Dadurch ergeben sich häufig Verwechslungen mit anderen s Mineralen wie z.B. Beryl, Turmalin, Diopsid oder auch Topas.

Apatit
Apatit im Dünnschliff unter gekreuzten Polarisatoren (grau und schwarz) in einem Karbonatit, die Karbonatminerale sind hier schmutzig-beige und fleckig. Eigenes Foto.
Mit seiner Mohs´schen Härte von 5 gehört Apatit zu den mittelharten Mineralen, die sich noch mit einem Messer ritzen lassen. Es gehört zu den Referenzmineralen auf der Härteskala nach Mohs.

Seine Härte macht es auch schwer, Apatit als Schmuckstein zu verwenden, auch wenn dies immer wieder mal vorkommt. Da das Mineral zusätzlich auch gegenüber Säuren und Wärmezufuhr empfindlich ist und schon geringe Licht- und Wärmezufuhr zu Farbveränderungen führen kann, ist die Bedeutung von Apatit als Schmuckstein gering.

Die wichtigsten Mitglieder der Apatit-Gruppe sind Fluorapatit, Ca5[F|(PO4)3], sowie Chlorapatit, Ca5[Cl|(PO4)3], und Hydroxylapatit, Ca5[OH|(PO4)3]. Die beiden letzteren sind gegenüber dem Fluorapatit eher selten anzutreffen.

 

Mineral mit Biss

Hydroxylapatit ist für uns aber von nicht zu unterschätzender Bedeutung, besteht doch fast unsere gesamte Hartsubstanz aus diesem Mineral. Knochen und nicht zuletzt unsere Zähne. Das Dentin z.B. besteht zu rund 70%, der Zahnschmelz sogar zu gut 95% aus Hydroxylapatit. In da beginnen dann auch schon die Probleme. Hydroxylapatit zeigt unter dem Einfluss von Säuren eine geringe Stabilität. Dies kann zu unschönen Löchern in den Zähnen führen. Zu unserem Glück ist Fluorapatit gegenüber Säuren deutlich resistenter. Wir brauchen also nur das Hydroxid-Ion gegen eine Fluor-Ion austauschen. Aus diesem Grund enthalten Zahncremes Fluor.

 

Apatit als Rohstoff

Apatit ist auch eines der wichtigsten Erzminerale für die Gewinnung von Phosphor für die Herstellung von Düngemittel oder für die chemische Industrie. Die Verwendung von Phosphatdünger ist aus der modernen Landwirtschaft nicht mehr wegzudenken. Dabei wird häufig außer Acht gelassen, dass Phosphor eine nicht-erneuerbare Ressource darstellt, die aus phosphatreichen Gesteinen gewonnen wird. Je nach verwendeten Daten reichen die erreichbaren Reserven aus phosphatreichen Gesteinen noch für rund 50 bis 100 Jahre.

Ähnlich wie beispielsweise beim Erdöl gehören die bekannten Reserven hauptsächlich einer handvoll Ländern, darunter China, Marokko, Südafrika und die USA. Unter diesen hat China zwar die größten bekannten Reserven und hat auf Phosphatausfuhren einen Zoll erhoben. Die USA sind gleichzeitig nicht nur der weltgrößte Produzent von Phosphat, sondern gleichzeitig auch der weltgrößte Importeur. Die pliozäne Bone-Valley Fossillagerstätte stellt dabei das bedeutendste Phosphatvorkommen der USA dar, mit (laut USGS) Reserven von rund 1200 Millionen Tonnen. Die eigenen Reserven dürften nach Jasinski noch für rund 25 Jahre ausreichen.

 

im Dünnschliff

Im Dünnschliff zeigt sich Apatit oft als idiomorphes Mineral, da es im Magma meist früh auskristallisiert. Der Umriss er oft farblosen Minerale ist oft sechsseitig oder säulig. Die Spaltbarkeit ist schlecht. Die mittelhohe Lichtbrechung zeigt ein positives Relief gegenüber Quarz oder Feldspäten. Die Doppelbrechung ist niedrig, im Polarisationsmikroskop zeigen sich meist graue Interferenzfarben.

Gunnar Ries studierte in Hamburg Mineralogie und promovierte dort am Geologisch-Paläontologischen Institut und Museum über das Verwitterungsverhalten ostafrikanischer Karbonatite. Er arbeitet bei der CRB Analyse Service GmbH in Hardegsen. Hier geäußerte Meinungen sind meine eigenen

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