Apatyt to grupa minerałów fosforanu wapnia zbudowanych wokół tetraedrów fosforanowych, miejsc wapnia i kanałów strukturalnych, które mogą zawierać fluor, chlor lub hydroksyl. Jego wzór zwykle zapisuje się jako Ca₅(PO₄)₃(F,Cl,OH), lub podwójnie jako Ca₁₀(PO₄)₆(F,Cl,OH)₂, aby odpowiadał heksagonalnej komórce elementarnej.

Główne końcowe składniki to fluoryt, chloryt i hydroksyapatyt. Naturalne kryształy to zwykle roztwory stałe, a nie idealnie czyste składniki końcowe. Podstawienie węglanowe, pierwiastki ziem rzadkich, stront, mangan, żelazo, siarka i inne składniki śladowe mogą również wchodzić w strukturę, nadając apatytowi szerokie zastosowanie geologiczne i bogatą gamę kolorów.

Apatyt jest jednym z nielicznych minerałów, które swobodnie przemieszczają się przez niemal każde główne środowisko geologiczne. Krystalizuje bezpośrednio z roztopu, koncentruje się w systemach pegmatytowych bogatych w lotne składniki, powstaje z morskiej chemii fosforanowej, pojawia się w kościach i zębach, rośnie w skarnach i marmurach oraz wytrąca się z płynów hydrotermalnych.

W skałach magmowych apatyt zwykle tworzy się jako minerał akcesoryjny. Fosfor nie pasuje łatwo do wielu wczesnoformujących się minerałów krzemianowych, więc może pozostawać w roztworze aż do momentu, gdy warunki pozwolą na krystalizację apatytu. Czas zależy od składu roztworu, temperatury, dostępności wapnia, aktywności krzemionki, zawartości wody oraz równowagi fluoru, chloru i hydroksylu.

Maficzne magmy mogą wytwarzać apatyt, gdy wapń i fosfor są wystarczająco dostępne; magmy felsyczne mogą koncentrować fosfor w resztkowych roztworach w późnym stadium. W granitach, ryolitach, diorytach, gabrach, bazaltach, syenitach i pokrewnych skałach apatyt często występuje jako drobne sześciokątne igły lub pryzmaty, czasem zamknięte w biotytach, hornblendzie, skaleniu, kwarcu, cyrkonie, tytanicie, magnetycie lub innych minerałach.

Pegmatyty są jednymi z najważniejszych środowisk dla atrakcyjnego, przezroczystego apatytu. Reprezentują późne stadia, bogate w lotne składniki systemy magmowe, gdzie płyny i roztwory resztkowe mogą koncentrować nietypowe pierwiastki i umożliwiać wzrost dużych kryształów. Otwory, szczeliny, jamy miarolityczne oraz zespoły składające się z skaleni, kwarcu i miki tworzą warunki, w których może powstać gemmowy apatyt.

Drobny apatyt pegmatytowy może być niebieski, niebiesko-zielony, zielony, żółty, fioletowy lub bezbarwny. Najlepsze kamienie łączą czystą przezroczystość, silną saturację, dobry rozmiar oraz nienaruszone powierzchnie kryształów lub wnętrza nadające się do fasetowania. Ponieważ apatyt jest miększy niż wiele kamieni jubilerskich, kryształy mogą wykazywać zużycie krawędzi, wytrawienia powierzchni, słabości związane z rozszczepialnością lub uszkodzenia kontaktowe, co czyni staranny wybór bardzo ważnym.

Karbonatyty to nietypowe skały magmowe bogate w węglany, które mogą koncentrować apatyt, pierwiastki ziem rzadkich, niob, stront, fluor, żelazo i inne ekonomicznie ważne składniki. W tych systemach fluoroapatyt może występować jako rozproszone ziarna, duże kryształy, warstwy kumulacyjne, żyły lub masy związane z rudą.

Kompleksy alkaliczne magmowe mogą również zawierać obfity apatyt, zwłaszcza tam, gdzie magmy bogate w lotne składniki niosą dużo fosforu i fluoru. Te środowiska są ważne w kolekcjonerstwie minerałów i geologii ekonomicznej, ponieważ apatyt może towarzyszyć magnetytowi, kalcytowi, dolomitowi, nefelinowi, aegirynowi, amfibolowi, biotytowi, pirochlorytowi, monacytowi, bastnezytowi, cyrkonowi i innym minerałom rzadkich pierwiastków.

Apatyt sedymentacyjny zwykle nie jest przezroczystym kamieniem szlachetnym widzianym w biżuterii. Zamiast tego jest to zazwyczaj mikrokrystaliczny, bogaty w węglany fluorapatyt, często nazywany francolitem w kontekstach fosforytowych. Powstaje przez wytrącanie, wymianę i diagenezę w osadach morskich, gdzie fosfor jest obfity.

Powstawanie fosforytów często wiąże się z produktywnością morską, systemami upwellingowymi, interfejsami osad-woda o niskim poziomie tlenu, aktywnością mikrobiologiczną, przeróbką oraz koncentracją kości, zębów, peletów kałowych, muszli i błota bogatego w fosforany. Z czasem węglanowo-fluorowy apatyt może zastępować szczątki biologiczne, rosnąć jako pelety i guzki, cementować osad lub gromadzić się w złoża fosforytów nadające się do wydobycia.

Hydroksyapatyt i powiązany bioapatyt bogaty w węglany są kluczowe dla twardych tkanek biologicznych. Szkliwo zębów, zębina i kości zawierają materiały fosforanu wapnia strukturalnie powiązane z apatytami. To sprawia, że grupa apatytów jest wyjątkowo bliska: nie jest tylko kamieniem szlachetnym i minerałem geologicznym, ale także częścią anatomii kręgowców.

Biologiczny apatyt może później wejść do systemów osadowych. Zęby, kości, szczątki ryb, szczątki kręgowców i bogaty w fosfor organiczny materiał mogą być przerabiane, zakopywane, fosfatyzowane lub przekształcane podczas diagenezy. Przez długi czas biologiczny fosfor może wspierać powstawanie fosforytów morskich.

Apatyt jest stabilny w szerokim zakresie warunków metamorficznych. Może przetrwać jako minerał akcesoryczny w łupkach, gnejsach, amfibolitach, granulitach, marmurach, kwarcytach i skałach metamorficznych wysokiego stopnia. Pod wpływem ciepła, ciśnienia i przepływu płynów apatyt może rekrystalizować, tworzyć nowe obwódki, wymieniać halogeny, przemieszczać pierwiastki śladowe lub tworzyć nowe ziarna w strefach reakcji.

W skałach bogatych w węglany apatyt może występować z kalcytem, dolomitem, diopsydem, tremolitem, wollastonitem, skapolitem, granatem, magnetytem i innymi minerałami skarnowymi. W systemach hydrotermalnych płyny zawierające fosforany mogą wytrącać apatyt w żyłach i skałach zmienionych, często obok kwarcu, kalcytu, fluorytu, chlorytu, epidotu, siarczków lub tlenków żelaza.

Apatyt ma znaczenie ekonomiczne, ponieważ koncentruje fosfor, niezbędny składnik odżywczy dla rolnictwa. Skała fosforanowa z osadowych fosforytów i systemów magmowo-karbonatytowych jest przetwarzana na nawozy i produkty fosforanowe przemysłowe. Poza fosforem apatyt może występować także w systemach tlenków żelaza-apatytu, karbonatach zawierających pierwiastki ziem rzadkich, kompleksach alkalicznych i strefach rud metazomatycznych.

Nazwy odmian apatytu mogą odnosić się do chemii, wyglądu, lokalizacji, tekstury lub języka handlowego. Profesjonalne teksty powinny jasno rozróżniać te kategorie: fluoryt apatyt to gatunek minerału; neonowo niebiesko-zielony to opis koloru; apatyt kocie oko to zjawisko; francolit to odmiana apatytu osadowego bogata w węglany; a niektóre starsze nazwy mają charakter historyczny, a nie są obecnie standardami handlowymi.

Struktura apatytu jest na tyle elastyczna, że może pomieścić wiele substytucji chemicznych. Mineralodzy zaliczają apatyt do szerszej supergrupy apatytów, która obejmuje powiązane minerały o podobnej strukturze, ale różniące się kluczowymi kationami i anionami. Te minerały mogą wyglądać podobnie, ale nie powinny być sprzedawane ani opisywane jako fosforan wapnia apatyt, chyba że rzeczywiście są gatunkami apatytu.

Apatyt jest jednym z najważniejszych minerałów rejestrujących w geologii. Jego miejsce F-Cl-OH przechowuje informacje o lotnych składnikach, pierwiastki śladowe odciskają procesy magmowe i fluidalne, strefowanie zachowuje historię wzrostu kryształów, a sieć zawierająca uran może być używana w termochronologii do odtwarzania historii chłodzenia, wypiętrzenia, erozji i termicznej historii w pobliżu powierzchni.

Apatyt jest powszechny, ale niektóre lokalizacje są szczególnie ważne dla kryształów szlachetnych, materiału referencyjnego geologicznego, zasobów fosforanów lub okazów kolekcjonerskich. Pochodzenie wzbogaca historię kamienia, ale jakość zależy od koloru, czystości, szlifu, stanu i dokumentacji.

Geologiczne pochodzenie apatytu silnie wpływa na jego wygląd i najlepsze zastosowanie. Kamienie pegmatytowe mogą być przezroczyste i nadające się do fasetowania. Apatyt karbonatytowy może być ziarnisty, żółto-zielony i geologicznie istotny. Apatyt osadowy może być kryptokrystaliczny i skoncentrowany na zasobach. Materiał skarnowy i hydrotermalny może być bogaty w matrycę i przeznaczony na okazy.