Apatit är en grupp kalciumfosfatmineraler byggda kring fosfattetraedrar, kalciumplatser och strukturella kanaler som kan innehålla fluor, klor eller hydroxyl. Dess formel skrivs vanligtvis som Ca₅(PO₄)₃(F,Cl,OH), eller dubblerad som Ca₁₀(PO₄)₆(F,Cl,OH)₂ för att matcha den hexagonala enhetscellen.

De huvudsakliga ändmedlemmarna är fluoritapatit, kloritapatit och hydroxylapatit. Naturliga kristaller är vanligtvis fasta lösningar snarare än helt rena ändmedlemmar. Karbonatsubstitution, sällsynta jordartsmetaller, strontium, mangan, järn, svavel och andra spårkomponenter kan också ingå i strukturen, vilket ger apatit dess stora geologiska användbarhet och breda färgspektrum.

Apatit är ett av de få mineral som rör sig obehindrat genom nästan alla större geologiska miljöer. Det kristalliserar direkt från smälta, koncentreras i flyktiga-rika pegmatitsystem, bildas från marin fosfatkemi, förekommer i ben och tänder, växer i skarn och marmor, och fälls ut från hydrotermala vätskor.

I magmatiska bergarter bildas apatit vanligtvis som ett accessoriskt mineral. Fosfor passar inte lätt in i många tidigt bildade silikatmineral, så det kan finnas kvar i smältan tills förhållandena tillåter apatit att kristallisera. Tidpunkten beror på smältkomposition, temperatur, kalciumtillgång, kiselaktivitet, vattenhalt och balansen mellan fluor, klor och hydroxyl.

Mafiska magmor kan växa apatit när kalcium och fosfor är tillräckligt tillgängliga; felsiska magmor kan koncentrera fosfor i sena kvarvarande smältor. I graniter, ryoliter, dioriter, gabbroer, basalt, syeniter och närbesläktade bergarter förekommer apatit ofta som små hexagonala nålar eller prismor, ibland inneslutna i biotit, hornblände, fältspat, kvarts, zirkon, titanite, magnetit eller andra mineral.

Pegmatiter är bland de viktigaste miljöerna för attraktiva transparenta apatit. De representerar sena, flyktiga rika magmatiska system där kvarvarande vätskor och smältor kan koncentrera ovanliga element och tillåta stora kristaller att växa. Öppna fickor, sprickor, miarolitiska håligheter och fältspat-kvarts-mika-associationer skapar förutsättningar där ädelstenslik apatit kan bildas.

Fin pegmatit-apatit kan vara blå, blågrön, grön, gul, violett eller färglös. De bästa stenarna kombinerar ren transparens, stark mättnad, bra storlek och intakta kristallytor eller slipbara inre. Eftersom apatite är mjukare än många smyckesstenar kan kristaller visa kantslitage, ytetsning, sprickrelaterad svaghet eller kontaktskador, vilket gör noggrann urval viktigt.

Karbonatiter är ovanliga karbonatrika magmatiska bergarter som kan koncentrera apatite, sällsynta jordartsmetaller, niob, strontium, fluor, järn och andra ekonomiskt viktiga komponenter. I dessa system kan fluorapatit förekomma som spridda korn, stora kristaller, kumulatlager, ådror eller malmrelaterade massor.

Alkaliska magmatiska komplex kan också innehålla rikligt med apatite, särskilt där volatila magmor bär höga halter av fosfor och fluor. Dessa miljöer är viktiga inom mineralinsamling och ekonomisk geologi eftersom apatite kan förekomma tillsammans med magnetit, kalcit, dolomit, nefelin, aegirin, amfibol, biotit, pyrochlor, monazit, bastnäsit, zirkon och andra sällsynta elementmineral.

Sedimentär apatit är vanligtvis inte det transparenta ädelstensmaterial som ses i smycken. Istället är det ofta mikrokristallin, karbonatrik fluorapatit, ofta kallad francolit i fosforitsammanhang. Den bildas genom utfällning, ersättning och diagenetisk koncentration i marina sediment där fosfor är rikligt.

Fosforitbildning är ofta kopplad till marin produktivitet, uppvällningssystem, syrefattiga sediment-vattengränser, mikrobiell aktivitet, omföring och koncentration av ben, tänder, fekalpellets, skal och fosfatrik lera. Med tiden kan karbonat-fluorapatit ersätta biologiskt material, växa som pellets och knölar, cementera sediment eller ackumuleras till brytbar fosfatsten.

Hydroxylapatit och relaterad karbonatrik bioapatit är centrala för biologiska hårda vävnader. Tandemalj, dentin och ben innehåller kalciumfosfatmaterial som är strukturellt relaterade till apatit. Detta gör apatitgruppen ovanligt intim: det är inte bara en ädelsten och ett geologiskt mineral, utan också en del av ryggradsdjurens anatomi.

Biologisk apatit kan senare ingå i sedimentära system. Tänder, ben, fiskrester, ryggradsdjurens kvarlevor och fosfatrikt organiskt material kan omarbetas, begravas, fosfatiseras eller omvandlas under diagenes. Under långa perioder kan biologiskt fosfor bidra till bildandet av marina fosforiter.

Apatit är stabilt över ett brett spektrum av metamorfa förhållanden. Det kan finnas kvar som ett accessoriskt mineral i skiffer, gnejs, amfibolit, granulit, marmor, kvartsit och höggradiga metamorfa bergarter. Under värme, tryck och vätskeflöde kan apatit omkristalliseras, växa nya kanter, byta halogener, omfördela spårelement eller bilda nya korn i reaktionszoner.

I karbonatrika bergarter kan apatit förekomma tillsammans med kalcit, dolomit, diopsid, tremolit, wollastonit, skapolit, granat, magnetit och andra skarnmineral. I hydrotermala system kan fosfatbärande vätskor fälla ut apatit i ådror och omvandlade bergarter, ofta tillsammans med kvarts, kalcit, fluorit, klorit, epidot, sulfider eller järnoxider.

Apatit är ekonomiskt viktig eftersom den koncentrerar fosfor, ett essentiellt näringsämne för jordbruket. Fosfatmalm från sedimentära fosforiter och magmatiska karbonatitssystem bearbetas till gödsel och industriella fosfatprodukter. Utöver fosfor kan apatit också förekomma i järnoxid-apatitsystem, sällsynta jordartsbärande karbonatiter, alkaliska komplex och metasomatiska malmzonsområden.

Namnen på apatitsorter kan hänvisa till kemi, utseende, lokalitet, textur eller handelsspråk. Professionella texter bör hålla dessa kategorier tydliga: fluoritapatit är en mineralsort; neonblågrön är en färgbeskrivning; kattögeapatit är ett fenomen; francolit är en karbonatrik sedimentär apatitsort; och några äldre namn är historiska snarare än nuvarande detaljhandelsstandarder.

Apatitstrukturen är tillräckligt flexibel för att rymma många kemiska substitutioner. Mineraloger grupperar apatit med en bredare apatitsupergrupp, som inkluderar relaterade mineraler som delar strukturella likheter men skiljer sig i viktiga katjoner och anjoner. Dessa mineraler kan se besläktade ut, men de bör inte säljas eller beskrivas som kalciumfosfatapatit om de inte verkligen är apatitarter.

Apatit är ett av geologins mest användbara inspelningsmineral. Dess F-Cl-OH-plats lagrar volatil information, dess spårelement ger fingeravtryck för magmatiska och vätskebaserade processer, dess zonering bevarar kristalltillväxthistorik och dess uranbärande gitter kan användas i termokronologi för att rekonstruera kylning, upplyftning, erosion och termisk historia nära ytan.

Apatit är utbredd, men vissa lokaler är särskilt viktiga för ädelstenskristaller, geologiskt referensmaterial, fosfatresurser eller samlarprover. Ursprung kan berika en stens historia, men kvalitet beror fortfarande på färg, klarhet, slipning, skick och dokumentation.

Apatitens geologiska ursprung påverkar starkt dess utseende och bästa användning. Pegmatitstenar kan vara transparenta och fasetterbara. Karbonatitapatit kan vara kornig, gulgrön och geologiskt betydelsefull. Sedimentär apatit kan vara kryptokristallin och resursorienterad. Skarn- och hydrotermalt material kan vara matrisrikt och provorienterat.