La kosnarita es un mineral de fosfato de circonio alcalino (KZr 2 (PO 4 ) 3 ) que lleva el nombre de un experto en pegmatitas Richar A. Kosnar. [1] La kosnarita contiene potasio , oxígeno , fósforo y circonio con sodio, rubidio , hafnio , manganeso y flúor (Na, Rb, Hf, Mn y F) que son impurezas comunes que se encuentran en la kosnarita. Fue descubierto en la naturaleza por primera vez en 1991 por Vandall T. King. Muestras que se encontraron en pegmatitas graníticas de la cantera Mount Mica, París, Condado de Oxford, Maine, EE.UU. fueron enviados a Eugene E. Foord para su estudio. Este se convirtió en el primer caso registrado de kosnarita natural. [2]
Kosnarita | |
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General | |
Categoría | Fosfato alcalino de circonio |
Fórmula (unidad de repetición) | KZr 2 (PO 4 ) 3 |
Clasificación de Strunz | 7 / A. 17-10 |
Sistema de cristal | Familia de cristal hexagonal trigonal |
Clase de cristal | Escalenoédrico hexagonal ( 3 ) m ( 3 ) 2 / m) (mismo símbolo HM ) |
Grupo espacial | R 3 c |
Celda unitaria | a = 8,687 Å , c = 23,877 Å; V = 1.560,45 ų |
Identificación | |
Color | Azul pálido, azul verdoso o incoloro |
Hábito de cristal | Romboédrico con diminuto pinacólido c |
Hermanamiento | No observado |
Escote | Perfecto en {102} |
Fractura | Fractura concoidea |
Escala de Mohs de dureza | 4.5 |
Lustre | Vítreo |
Racha | blanco |
Diafanidad | Transparente a translúcido |
Gravedad específica | 3.2 |
Propiedades ópticas | uniaxial (+) |
Índice de refracción | N w = 1.656 (2) N c = 1.682 (2) |
Birrefringencia | δ = 0.026 |
Referencias | , [1] [2] [3] |
Ocurrencia
La primera kosnarita natural se descubrió en el norte de Maine en los Estados Unidos. Más tarde se encontró otro depósito en Black Mountain, condado de Oxford, Maine . Ambos depósitos se encontraron en pegmatitas graníticas divididas en zonas asociadas con varios minerales como cuarzo , lepidolita y berilo . Otro depósito se encontró en Wycheproof , Northern Victoria, Australia, y esta muestra de kosnarita también se encontró en pegmatita granítica. Pegmatita es el término para una forma de roca ígnea con cristales entrelazados relativamente grandes, y hay tres teorías populares sobre cómo las pegmatitas se denominan metamórficas , magmáticas y metasomáticas . Se cree que las pegmatitas en las que se encuentra la kosnarita están formadas por una mezcla de magmática y metamórfica, ya que la kosnarita se forma en las últimas etapas de la paragénesis por las alteraciones de los fluidos hidrotermales. [2]
Análisis
Debido a la rareza de la kosnarita, no se pueden utilizar formas de análisis que impliquen la pulverización de la muestra, como la difracción de rayos X (XRD), por lo que deben utilizarse otros métodos. Para encontrar los datos que habría proporcionado el XRD, se utilizó una cámara Gandolfi con un diámetro de 114,6 mm para encontrar el espaciado d y la intensidad. La densidad de la kosnarita se encontró usando el método de hundimiento-flotación mientras se usaba una mezcla de acetona y yoduro de metileno . [2] Para encontrar la composición química de la kosnarita sin dañar ninguna muestra, se utilizó una microsonda electrónica ARL-SEMQ que utiliza un sistema de automatización de microsonda Opus. Para ayudar a encontrar la composición química, se agregaron al estudio los procedimientos de corrección de CITZAF . Además, el análisis espectrográfico de emisión se completó utilizando un espectrógrafo Jarrel-Ash de 3,2 m utilizando una fuente de energía láser. [2]
Composición química
Óxidos | % en peso |
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P 2 O 5 | 43,3% |
ZrO 2 | 44,5% |
HfO 2 | 0,5% |
MnO | 1,0% |
FeO | 0,2% |
K 2 O | 8,7% |
Na 2 O | 1,4% |
Rb 2 O | 0,25% |
F- | 0,20% |
Total | 100,05% |
Propiedades de la kosnarita
Los resultados de las pruebas encontraron que la kosnarita tenía grandes cantidades de circonio, fósforo y potasio. En las muestras también se encontraron trazas de calcio, zinc y manganeso, pero estos elementos constituyen menos del uno por ciento, por lo que se clasificaron como impurezas. Físicamente, la kosnarita de las pegmatitas encontradas en Maine se presentó como cristales romboédricos con una celda unitaria hexagonal [3] y eran pseudocúbicos con un tamaño máximo de alrededor de 0,9 mm. Esto es importante ya que el circonio tiene la forma de un octaedro coordinado de seis y el potasio está estructurado en una forma llamada antiprisma trigonal que también tiene seis coordinados. [3] Luego se determinó la estructura de la kosnarita usando la proyección [100] de Patterson, y también se usó la proyección vectorial interatómica para ayudar a determinar la estructura cristalina. Luego se encontraron posiciones especiales en el mineral para potasio, circonio y fosfato, mientras que los dos átomos de oxígeno tenían posiciones generales. [3] Se utilizaron múltiples ciclos de refinamiento usando un sistema de pesaje unitario y refinamientos por mínimos cuadrados para minimizar la desviación del desplazamiento de los átomos. [3] Pruebas posteriores mostraron que los grupos de poliedros de circonio estaban unidos por grupos de fosfato, ambos conectados entre sí por átomos de oxígeno. Sin embargo, los oxígenos son siempre puentes entre el zirconio y el fosfato y un oxígeno nunca se comparte entre dos grupos iguales y la mitad de los oxígenos también se comparte con los grupos K. [3] El patrón de dos poliedros de circonio, un poliedro de potasio, dos poliedros de circonio y los grupos de oxígeno y fosfato que llenan los espacios crea la estructura cristalina única de la kosnarita. [3]
Dependiendo de las impurezas presentes en la muestra, el color de la kosnarita puede variar de azul pálido a azul verdoso dependiendo de la cantidad de hierro, manganeso u otras impurezas, y la kosnarita a veces puede parecer casi incolora. [2] Otras propiedades físicas de la kosnarita incluyen su lujuria vítrea, no fluorescencia, una dureza de 4.5 en la escala de mohs de dureza mineral , fractura concoidal y escisión perfecta en la dirección {102}. Estructuralmente, la kosnarita es parte de la familia de cristales hexagonales, lo que significa que los cristales tienen una simetría de tres o seis veces y un grupo espacial de R 3 c. [1] Se calculó que la celda unitaria de kosnarita era a = 8.687 Å , c = 23.877 Å; V = 1.560,45 ų, y no se ha observado crecimiento de hermanamiento. Se descubrió que la kosnarita es uniaxial (+) con sus ejes N w = 1.656 (2), N c = 1.682 (2) y no pleocrónica. Debido al reducido número de muestras disponibles, no se han realizado algunas pruebas, como los espectros infrarrojos. [2]
Minerales relacionados
La kosnarita es parte de los fosfatos alcalinos de circonio en los que solo hay otros dos miembros conocidos de este grupo: gainesita y un análogo Cs de gainesita. [2]
Ver también
Referencias
- ^ a b c Kosnar, B. "Kosnarite: información, datos y localidades minerales" . Instituto Hudson de Mineralogía.
- ^ a b c d e f g h yo Brownfield, Michael E .; Foord, Eugene E .; Sutley, Stephen J .; Botinelly, Theodore (1993). "Kosnarita, KZr2 (PO4) 3, un nuevo mineral de Mount Mica y Black Mountain, Condado de Oxford, Maine". Mineralogista estadounidense . 78 (5–6): 653–656.
- ^ a b c d e f g ŠLJUKIĆ, M .; MATKOVIĆ, B .; PRODIĆ, B .; ANDERSON, D. (1 de enero de 1969). "La estructura cristalina de KZr2 (PO4) 3". Zeitschrift für Kristallographie - Materiales cristalinos . 130 (1–6). doi : 10.1524 / zkri.1969.130.16.148 .