ફૉસ્ફેટજન્ય ખનિજો (phosphatic minerals) : કુદરતી સ્થિતિમાં ખનિજો રૂપે મળી આવતા ફૉસ્ફૉરિક ઍસિડ H3[PO4]ના અકાર્બનિક ક્ષારો. જાણીતા બધા જ ફૉસ્ફેટજન્ય ખનિજો ઑર્થોફૉસ્ફેટ હોય છે, કારણ કે ઋણભારીય સમૂહ ચતુષ્ફલક એકમવાળો છે. ફૉસ્ફેટજન્ય ખનિજોના 150થી વધુ નમૂના હોવાનું જાણી શકાયું છે. તેમનાં સ્ફટિકીય રાસાયણિક લક્ષણો જટિલ પ્રકારનાં હોય છે. ફૉસ્ફેટજન્ય ખનિજોની ઉત્પત્તિસ્થિતિ ત્રણ કક્ષાઓમાં વહેંચવામાં આવેલી છે : (1) પ્રાથમિક ફૉસ્ફેટજન્ય ખનિજો, જે દ્રવમાંથી કે પ્રવાહીમાંથી સીધેસીધાં સ્ફટિકીકરણ પામે છે. (2) પરિણામી ફૉસ્ફેટજન્ય ખનિજો, જે પ્રાથમિક ફૉસ્ફેટજન્ય ખનિજો પરની ઉષ્ણજળજન્ય પ્રક્રિયા દ્વારા બને છે. (3) ખડકફૉસ્ફેટ, જે દટાયેલા અસ્થિદ્રવ્ય કે જીવોનાં અસ્થિમાળખાં પર જળપ્રક્રિયા થવાથી તૈયાર થાય છે.
1. પ્રાથમિક ફૉસ્ફેટજન્ય ખનિજો : સામાન્ય રીતે ખનિજો જલીય દ્રાવણના સ્ફટિકીકરણની અંતિમ કક્ષા વખતે તેમજ ગૌણ તત્વ એકત્રીકરણ અને સંકેન્દ્રણ થવાથી તૈયાર થાય છે. ગ્રૅનાઇટ, પૅગ્મેટાઇટ જેવા કેટલાક ખડકો ઘણી વાર ફૉસ્ફેટ-ખનિજો ધરાવતા હોય છે, જેમાં ક્યારેક મોટા કદના સ્ફટિકો પણ હોય છે; 3 મીટર પરિમાણવાળા વિશાળ કદના એપેટાઇટ Ca5(F,Cl,OH)[PO4]3; ટ્રાયફિલાઇટ-લિથિયૉફિલાઇટ Li(Fe, Mn)[PO4]; ઍમ્બ્લિગોનાઇટ (Li, Na)Al (F, OH)[PO4]; અને ગ્રેફ્ટોનાઇટ (Fe, Mn, Ca)3 [PO4]2ના સ્ફટિકો મળી આવેલા છે. મૉનેટાઇટ (Li, Ce) [PO4] અને ઝેનોટાઇમ Y[PO4] જેવાં વિરલ-મૃદ ફૉસ્ફેટ કેટલાક પૅગ્મેટાઇટમાંથી મળેલાં છે. તેમનું વિરલ-મૃદ ઑક્સાઇડ માટે ખનન કરવામાં આવે છે. [PO4]3– ઋણભારીય સમૂહને ખનિજકારક (mineralizer) તરીકે ઘટાવાય છે, અર્થાત્ તેનાથી દ્રાવણની સ્નિગ્ધતા ઘટે છે અને મોટા સ્ફટિકો વિકસવાની ક્રિયાને વેગ મળે છે. પ્રાથમિક ફૉસ્ફેટ-ખનિજોનું મોટેભાગે તો સંકેન્દ્રણ થતું હોય છે, કારણ કે તે સિલિકેટસમૃદ્ધ તબક્કા સાથે સંયોજાતાં ન હોવાથી ફૉસ્ફૉસિલિકેટ બનાવતાં હોતાં નથી.
પ્રાથમિક ફૉસ્ફેટ-ખનિજો નેફેલિન સાયનાઇટ, જેક્યુપિરેન્ગાઇટ અને કાર્બોનેટાઇટ જેવા અલ્ટ્રાબેઝિક ખડકો સાથે પણ મળે છે. રશિયાઈ કોલા દ્વીપકલ્પમાં નેફેલિન સાયનાઇટ સાથે એપેટાઇટ મળી આવે છે. કાર્બોનેટાઇટ પણ કેટલીક વાર બ્રિથોલાઇટ (Na, Ce, Ca)5 (OH)[(P, Si)O4]3 જેવા વિરલ-મૃદ ફૉસ્ફેટ ધરાવતા હોય છે. એપેટાઇટ રૂપે પ્રાથમિક ફૉસ્ફેટ વિકૃતિજન્ય ચૂનાખડકમાંથી પણ મળે છે. નોરાઇટ અને એનૉર્થોસાઇટ જેવા બેઝિક ખડકોમાં મૅગ્નેટાઇટ સાથે એપેટાઇટ સંકેન્દ્ર પામતું હોય છે. ઉલ્કાઓમાં તો એપેટાઇટ, વિટલોકાઇટ β-Ca3[PO4]2 અને સેર્કોપ્સાઇડ (Mn, Fe, Ca)3[PO4]2 સહિત ફૉસ્ફેટ ભાગ્યે જ મળે છે.
2. પરિણામી ફૉસ્ફેટજન્ય ખનિજો : પરિણામી ફૉસ્ફેટનો બહોળો સમુદાય જાણવા મળેલો છે, કારણ કે વિશેષે કરીને તે ઓછા તાપમાને અને pH અને pO2ના બહોળા ગાળાના સંયોગો હેઠળ બનેલાં હોય છે. ટ્રાયફિલાઇટ-લિથિયૉફિલાઇટ પર જળપ્રક્રિયા થવાથી નહિ નહિ તો 50થી વધુ ખનિજો બનતાં હોવાનું જાણવા મળેલું છે. તેમનાં સ્ફટિકીય રાસાયણિક લક્ષણો ઘણાં જટિલ હોય છે; મોટાભાગના આવા ફૉસ્ફેટ Fe2+, Fe3+, Mn2+ અને Mn3+ અષ્ટકોણીય સહયોગમાં (OH)–, (H2O) અને [PO4]3– સાથે બને છે. આ પ્રકારનો સહયોગ જટિલ સ્વરૂપો રચે છે. સ્ટ્રેન્ગાઇટ Fe[PO4](H2O); લ્યુડલેમાઇટ Fe3[PO4]2(H2O)4; અને વિવિયેનાઇટ Fe3[PO4]2(H2O)8– એ આ પૈકીનાં ઘણાં જાણીતાં ખનિજો છે. તે ઘણા સુંદર રંગવાળાં હોવાથી સ્ફટિક-ચાહકો માટે મૂલ્યવાન બની રહે છે.
રેસાદાર ફેરિક ફૉસ્ફેટ તરીકે જાણીતો બીજો એક સમૂહ ગોઇથાઇટ α–FeO(OH) સાથે ફૉસ્ફેટજન્ય જળની પ્રક્રિયા દ્વારા તૈયાર થતો હોય છે, તે કેટલાક લિમોનાઇટ-સ્તરોમાંથી મળી આવે છે અને ક્યારેક તો વિપુલ જથ્થામાં ઉપલબ્ધ થાય છે. આ પૈકી રૉકબ્રિજાઇટ Fe2+Fe43+(OH)5[PO4]3 અને ડ્યુફ્રેનાઇટ Fe2+Fe53+(OH)5 [PO4]4(H2O)2નો સમાવેશ થાય છે. બીજાં પણ ઘણાં ખનિજો છે, પરંતુ આ રસપ્રદ ખનિજસમૂહ ઓછો સમજવામાં આવેલો છે.
3. ફૉસ્ફેટજન્ય ખડકો : કૅલ્શિયમ ફૉસ્ફેટ(મુખ્યત્વે એપેટાઇટ)-ધારક જળકૃત ખડકને ફૉસ્ફેટયુક્ત ખડક કહી શકાય. અશુદ્ધ દળદાર એપેટાઇટધારક નિક્ષેપ કે ખડકને ફૉસ્ફોરાઇટ પણ કહેવાય. અસ્થિ, કવચ અને ડાયએટમ જેવાં ફૉસ્ફેટ-સમૃદ્ધ દટાયેલાં સેન્દ્રિય દ્રવ્યો પર ઘણા ઓછા તાપમાને પાણીની પ્રક્રિયા થવાથી ફૉસ્ફેટખડકો બનતા હોય છે. પરવાળાં જેવા કાર્બોનેટ દ્રવ્ય સાથે ફૉસ્ફેટયુક્ત જળપ્રક્રિયા થવાથી પણ તે તૈયાર થઈ શકે છે. આવાં જળ-સેન્દ્રિય દ્રવ્ય પર અગાઉથી પ્રક્રિયા થયેલી હોવાથી ફૉસ્ફેટ ઋણભારથી સમૃદ્ધ થતા હોય છે.
ફૉસ્ફેટજન્ય ઊલાઇટના વિશાળ કદવાળા સ્તરો હોવાનું જાણવા મળેલું છે. સૂક્ષ્મ કણકદને કારણે તેમની ખનિજીકરણની ક્રિયા ઓછી સમજમાં આવેલી છે. કાર્બોનેટ એપેટાઇટ એ મુખ્ય ખનિજ છે, તેમ છતાં મૉનેટાઇટ CaH[PO4] અને બ્રુશાઇટ CaH[PO4](H2O)2 ગૌણ પ્રમાણમાં મળી રહે છે. આ ઉપરાંત, ખનિજ ન કહેવાય એવાં ઘણાં જેલ જેવાં દ્રવ્યો પણ મળે છે.
ચામાચીડિયાંની હગારમાંથી તૈયાર થયેલા ગ્વાનોમાંથી ઘણા જલયુક્ત મૅગ્નેશિયમ ફૉસ્ફેટના સ્ફટિકો જળવાયેલી સ્થિતિમાં મેળવવામાં આવેલા છે. આ પૈકી જાણીતાં ખનિજોમાં ન્યૂબિરાઇટ MgH[PO4](H2O)3 અને સ્ટ્રુવાઇટ NH4Mg[PO4]6H2Oનો સમાવેશ કરી શકાય. ઊંચી ફૉસ્ફરસ માત્રાને કારણે ઘણી વાર ગ્વાનોનું પણ કુદરતી ખાતર તરીકે વેચાણ થતું હોય છે. મૂત્રાશયની પથરી તરીકે આ પ્રકારની કક્ષાનાં ખનિજો હોવાનું જાણવા મળેલું છે. એપેટાઇટ તેમાં મુખ્ય છે. વાતશૂન્ય ડબ્બાઓ(tin)માં સંઘરેલી ખોરાકી માછલીઓમાં પણ સ્ટ્રુવાઇટ, ન્યૂબિરાઇટ અને વિટલોકાઇટના સ્ફટિકો મળેલા છે.
ફૉસ્ફેટજન્ય નિક્ષેપો : જુદા જુદા કૅલ્શિયમ ફૉસ્ફેટ-ખનિજોનાં મિશ્રણ શેલ અને ચૂનાખડકોમાં હોઈ શકે છે, જે પૈકી કેટલાક સમુદ્રજળમાંથી અવક્ષેપિત થયેલાં હોય છે અને કેટલાક નિક્ષેપો બન્યા બાદ કણશ-વિસ્થાપનથી બનેલાં હોય છે. કેટલાક ચૂનાખડકોમાં ફૉસ્ફેટના ગઠ્ઠા પણ સામાન્ય રીતે જોવા મળતા હોય છે. અન્ય નિક્ષેપો સાથે આંતરસ્તર રૂપે સ્તરબદ્ધ ફૉસ્ફેટ મળે છે. પક્ષીઓની હગારમાંથી બનેલો નિક્ષેપ ગ્વાનો તરીકે ઓળખાય છે, જે મુખ્યત્વે રણદ્વીપોમાં મળે છે. ફૉસ્ફેટનાં અન્ય સંકેન્દ્રણો ફૉસ્ફેટયુક્ત ચૂનાખડકના દ્રવીભૂત થવાથી અવશિષ્ટ સ્વરૂપે મળી રહે છે.
ફૉસ્ફેટયુક્ત નિક્ષેપોના મુખ્ય સ્રોત નીચે મુજબ છે : (1) દરિયાઈ જળકૃત ફૉસ્ફેટ-સ્તરો, (2) ફૉસ્ફેટયુક્ત માર્લ અને ચૂનાખડકો, (3) ફૉસ્ફેટ દ્વારા વિસ્થાપિત ચૂનાયુક્ત સ્તરો, (4) ભૂમિ-ઉપલ, (5) નદીના ઉપલ, (6) અવશિષ્ટ સંકેન્દ્રણો, (7) એપેટાઇટ-નિક્ષેપો, (8) ગ્વાનો, (9) બેઝિક ધાતુમળ.
વિતરણ : ફૉસ્ફેટયુક્ત નિક્ષેપો મુખ્યત્વે યુ.એસ., ઉત્તર આફ્રિકાના અલ્જિરિયા, મોરોક્કો અને ટ્યુનિશિયામાં આવેલા છે. આ ઉપરાંત તે રશિયા, ઇજિપ્ત, ફ્રાન્સ, સ્પેન, સ્વિડન અને પૅસિફિક ટાપુઓમાંથી પણ મળે છે.
ભારત : રાજસ્થાન, મધ્યપ્રદેશ અને ઉત્તરપ્રદેશમાંથી અગત્યના ફૉસ્ફેટયુક્ત નિક્ષેપો મેળવવામાં આવે છે. આ ઉપરાંત ગૌણ નિક્ષેપો બિહાર, તામિલનાડુ અને મહારાષ્ટ્રમાંથી મળે છે. એપેટાઇટ આંધ્રપ્રદેશ અને પશ્ચિમ બંગાળમાંથી મળે છે.
ઉપયોગો : ખડક-ફૉસ્ફેટ કે એપેટાઇટ જેવાં પ્રાકૃત ફૉસ્ફેટ-સંકેન્દ્રણો અશુદ્ધ સ્થિતિમાં અથવા ઍસિડ કે સુપર ફૉસ્ફેટમાં પરિવર્તન કરવા માટે ગંધકના તેજાબ સાથેની પ્રક્રિયા બાદ કૃત્રિમ કે કુદરતી ખાતર તરીકે ખૂબ જ કીમતી બની રહે છે. એપેટાઇટ ખનિજ અને ફૉસ્ફેટયુક્ત ખડક-ગઠ્ઠાનો આ પ્રકારમાં સમાવેશ કરેલો છે. જમીનની ફળદ્રૂપતા જાળવી રાખવા માટેનું ફૉસ્ફરસ એક આવશ્યક ઘટક છે. આ તત્વનો જમીનમાંથી થતો ઘટાડો ખેતી ઉત્પાદનશીલતામાં પણ ઘટાડો કરે છે. તેથી ખેડૂતો સુપર ફૉસ્ફેટ અને નાઇટ્રેટયુક્ત ખાતરોનો ઉપયોગ કરી તે તત્વ પૂરું પાડે છે. કુદરતી રીતે એપેટાઇટ તરીકે મળી આવતા કૅલ્શિયમ ફૉસ્ફેટમાંથી સુપર ફૉસ્ફેટ બની શકે છે. ફૉસ્ફરસના બીજા અનેક ઉપયોગો છે; જેવા કે દીવાસળી, રસાયણો, પ્લાસ્ટિક અને દવાઓ બનાવવા માટે. એપેટાઇટ એ આ મહત્વના તત્વ–ફૉસ્ફેટ માટેનાં કુદરતી પ્રાપ્તિ-દ્રવ્યો પૈકી એક છે.
ગિરીશભાઈ પંડ્યા