Apatit je skupina vápenatých fosfátových minerálů postavených kolem fosfátových tetraedrů, vápenatých míst a strukturálních kanálů, které mohou obsahovat fluor, chlor nebo hydroxyl. Jeho vzorec se obvykle zapisuje jako Ca₅(PO₄)₃(F,Cl,OH), nebo zdvojeně jako Ca₁₀(PO₄)₆(F,Cl,OH)₂ pro odpovídající hexagonální elementární buňku.

Hlavními koncovými členy jsou fluorapatit, chlorapatit a hydroxylapatit. Přírodní krystaly jsou obvykle pevné roztoky, nikoli dokonale čisté koncové členy. Do struktury mohou také vstupovat karbonátová substituce, vzácné zeminy, stroncium, mangan, železo, síra a další stopové prvky, což dává apatitu jeho široké geologické využití a širokou škálu barev.

Apatit je jedním z mála minerálů, který se pohodlně pohybuje téměř ve všech hlavních geologických prostředích. Krystalizuje přímo z taveniny, koncentruje se v pegmatitových systémech bohatých na těkavé látky, vzniká z mořské fosfátové chemie, objevuje se v kostech a zubech, roste ve skarnech a mramorech a sráží se z hydrotermálních tekutin.

V magmatických horninách se apatit běžně tvoří jako doplňkový minerál. Fosfor se snadno nezapojuje do mnoha raně vznikajících silikátových minerálů, takže může zůstat v tavenině, dokud podmínky neumožní krystalizaci apatitu. Časování závisí na složení taveniny, teplotě, dostupnosti vápníku, aktivitě křemíku, obsahu vody a rovnováze fluoru, chloru a hydroxylu.

Mafická magmata mohou růst apatit, když je dostatek vápníku a fosforu; felsická magmata mohou koncentrovat fosfor do pozdních reziduálních tavenin. V granitech, ryolitech, dioritech, gabrech, bazaltech, syenitech a příbuzných horninách se apatit často vyskytuje jako malé šestihranné jehly nebo prismata, někdy uzavřené v biotitu, hornblende, živci, křemeni, zirkonu, titanitu, magnetitu nebo jiných minerálech.

Pegmatity patří mezi nejdůležitější prostředí pro atraktivní průhledný apatit. Představují pozdní fázi magmatických systémů bohatých na těkavé látky, kde reziduální kapaliny a taveniny mohou koncentrovat neobvyklé prvky a umožnit růst velkých krystalů. Otevřené dutiny, trhliny, miarolitické dutiny a asociace živce-křemene-miky vytvářejí podmínky, kde může vzniknout drahokamový apatit.

Jemný pegmatitový apatite může být modrý, modrozelený, zelený, žlutý, fialový nebo bezbarvý. Nejlepší kameny kombinují čistou průhlednost, silnou saturaci, dobrou velikost a nezasažené krystalové plochy nebo broušitelné vnitřky. Protože apatite je měkčí než mnoho šperkových drahokamů, krystaly mohou vykazovat opotřebení hran, leptání povrchu, slabost související s štěpností nebo poškození kontaktem, což činí pečlivý výběr důležitým.

Karbonatity jsou neobvyklé karbonátové magmatické horniny, které mohou koncentrovat apatite, vzácné zeminy, niobium, stroncium, fluor, železo a další ekonomicky důležité složky. V těchto systémech se fluorapatit může vyskytovat jako rozptýlená zrna, velké krystaly, kumulátní vrstvy, žíly nebo rudy související masy.

Alkalické magmatické komplexy mohou také hostit hojné množství apatitu, zejména tam, kde magmata bohatá na těkavé látky obsahují vysoký obsah fosforu a fluoru. Tyto prostředí jsou důležitá v mineralogických sbírkách a ekonomické geologii, protože apatite může doprovázet magnetit, kalcit, dolomit, nefelin, aegirin, amfibol, biotit, pirochlór, monazit, bastnäsit, zirkon a další minerály vzácných prvků.

Sedimentární apatit obvykle není průhledný drahokamový materiál používaný v špercích. Místo toho je běžně mikrokrystalický, karbonátově bohatý fluorapatit, často nazývaný francolit v kontextu fosforitů. Vzniká srážením, náhradou a diagenezní koncentrací v mořských sedimentech, kde je fosfor hojně přítomen.

Vznik fosforitu je často spojen s mořskou produktivitou, upwellingovými systémy, nízkým obsahem kyslíku na rozhraní sediment-voda, mikrobiální aktivitou, přepracováním a koncentrací kostí, zubů, fekálních pelet, schránek a fosfátem bohaté hlíny. Postupem času může karbonát-fluorapatit nahradit biologický odpad, růst jako pelety a uzlíky, zcementovat sediment nebo se hromadit do těžitelných fosfátových hornin.

Hydroxylapatit a související uhličitanem bohatý bioapatit jsou středobodem biologických tvrdých tkání. Zubní sklovina, dentin a kost obsahují materiály fosforečnanu vápenatého strukturálně příbuzné apatitu. To činí skupinu apatitu neobvykle intimní: není to jen drahokam a geologický minerál, ale také součást anatomie obratlovců.

Biologický apatit může později vstoupit do sedimentárních systémů. Zuby, kosti, rybí zbytky, pozůstatky obratlovců a fosforem bohatý organický materiál mohou být přepracovány, pohřbeny, fosfatizovány nebo přeměněny během diageneze. Během dlouhých období může biologický fosfor pomáhat při tvorbě mořských fosforitů.

Apatit je stabilní v širokém rozsahu metamorfních podmínek. Může přetrvávat jako doplňkový minerál v břidlici, ruli, amfibolitu, granulitu, mramoru, křemenci a vysoce metamorfovaných horninách. Při teple, tlaku a proudění fluid může apatit rekrystalizovat, růst nové okraje, vyměňovat halogeny, redistribuovat stopové prvky nebo tvořit nové zrníčka v reakčních zónách.

V uhličitanem bohatých horninách se apatity mohou vyskytovat s kalcitem, dolomitem, diopsidem, tremolitem, wollastonitem, skapolitem, granátem, magnetitem a dalšími skarnovými minerály. V hydrotermálních systémech mohou fosfátové roztoky srážet apatity v žilách a alterovaných horninách, často spolu s křemenem, kalcitem, fluorit, chloritem, epidotem, sulfidy nebo železnými oxidy.

Apatit je ekonomicky důležitý, protože koncentruje fosfor, nezbytný živin pro zemědělství. Fosfátová ruda ze sedimentárních fosforitů a magmaticko-karbonatitových systémů se zpracovává na hnojiva a průmyslové fosfátové produkty. Kromě fosforu se apatit může vyskytovat také v systémech železo-oxid-apatit, karbonatitech obsahujících vzácné zeminy, alkalických komplexech a metasomatických rudních zónách.

Názvy odrůd apatitů mohou odkazovat na chemii, vzhled, lokalitu, texturu nebo obchodní jazyk. Profesionální text by měl tyto kategorie jasně rozlišovat: fluorapatit je druh minerálu; neonově modrozelená je popis barvy; apatit s kočičím okem je jev; francolit je sedimentární odrůda apatitu bohatá na uhličitany; a některé starší názvy jsou spíše historické než současné maloobchodní standardy.

Struktura apatitu je dostatečně flexibilní, aby pojala mnoho chemických substitucí. Mineralogové řadí apatity do širší apatitu superskupiny, která zahrnuje příbuzné minerály sdílející strukturální podobnosti, ale lišící se v klíčových kationtech a aniontech. Tyto minerály mohou vypadat příbuzně, ale neměly by být prodávány nebo popisovány jako fosforečnan vápenatý apatitu, pokud skutečně nejsou druhy apatitu.

Apatit je jedním z nejpoužitelnějších minerálů pro geologický záznam. Jeho F-Cl-OH místo uchovává informace o těkavých látkách, stopové prvky otiskují magmatické a fluidní procesy, zonování zachovává dějiny růstu krystalů a jeho mřížka obsahující uran lze použít v termochronologii k rekonstrukci chlazení, zvedání, eroze a termální historie blízko povrchu.

Apatit je rozšířený, ale některé lokality jsou zvláště důležité pro drahokamové krystaly, geologický referenční materiál, fosfátové zdroje nebo sběratelské vzorky. Původ může obohatit příběh kamene, ale kvalita stále závisí na barvě, čistotě, brusu, stavu a dokumentaci.

Geologický původ apatitu silně ovlivňuje jeho vzhled a nejlepší využití. Pegmatitové kameny mohou být průhledné a vhodné k broušení. Karbonatitový apatit může být zrnkovitý, žlutozelený a geologicky významný. Sedimentární apatit může být kryptokrystalický a zaměřený na zdroje. Skarnový a hydrotermální materiál může být bohatý na matrice a orientovaný na vzorky.