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Articulo de referencia

Alacránite

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La alacránita (As 8 S 9 ) es un mineral de sulfuro de arsénico descubierto por primera vez en la caldera de Uzon , Kamchatka , Rusia . Recibió su nombre por su presencia en la mina de plata / arsénico / antimonio de Alacrán , Pampa Larga , Chile . Generalmente es más rara que el rejalgar y el oropimente . Su origen es hidrotermal . Se presenta como cristales tabulares subhedrales a euhedrales de color naranja a gris pálido, transparentes a translúcidos . Tiene una raya amarillo-anaranjada con una dureza de 1,5. Cristaliza en el sistema cristalino monoclínico . Se presenta junto con el rejalgar y la uzonita como granos aplanados y prismáticos de hasta 0,5 mm de diámetro. 

Composición

Cuando Clark descubrió la alacranita por primera vez en 1970, estaba asociada con vetas de barita y calcita en la mina de plata de Alacran. [ 5 ] También asumieron que el mineral era idéntico a la especie que se encuentra en el depósito de vetas de Ag-As-Sb en Alacran debido a la similitud de su patrón de difracción de rayos X de polvo. [ 6 ] Descubrieron que la alacranita era similar al polimorfo α de alta temperatura de As 4 S 4 en características de rayos X. Además, la alacranita fue considerada como un mineral similar al rejalgar. Después de eso, informaron la composición de la alacranita como As 8 S 9 cuando notaron otra aparición de alacranita en la caldera de Uzon asociada con rejalgar y uzonita como cemento en gravas arenosas. Informaron la composición de la alacranita como As 8 S 9 con respecto a los análisis de microsonda electrónica. [ 5 ] Cuando analizaron un mineral durante el muestreo del fondo marino que consistía en sulfuros de arsénico rojos y naranjas por difracción de rayos X, se obtuvo una mezcla de rejalgar y alacranita y se notó que el mineral era idéntico al β-As 4 S 4 sintético , suponiendo que la fórmula química original de la alacranita (As 8 S 9 ) era incorrecta. [ 6 ] Argumentaron que es idéntico a la alacranita debido a la similitud de las propiedades físicas y las dimensiones de la celda unitaria, pero estudios posteriores argumentan que es diferente con respecto a la fórmula química y el volumen de la celda unitaria. [ 6 ] La química del promedio de cuatro análisis en la caldera de Uzon, Rusia, correspondiente a la alacranita da como resultado 67,35% de arsénico y 32,61% de azufre, lo que resulta en un total de 99,96%, obteniendo la fórmula As 7,98 S 9,02 , idealmente As 8 S 9 . [ 2 ]

Estructura

cristalografía de rayos X

La estructura de la alacranita permaneció sin resolver hasta que estudios posteriores recolectaron especímenes que contenían cristales de alacranita. Un grupo que estudia el vulcanismo hidrotermal del fondo marino , el vulcanismo submarino y la tectónica regional en Papúa Nueva Guinea recolectó muestras que consisten en minerales de arcilla , pirita , esfalerita , galena , calcopirita , sulfosales y sulfuros que contienen arsénico como rejalgar y alacranita. Se recopilaron datos en diferentes momentos utilizando radiación X monocromática cuando un cristal de alacranita con dimensiones aproximadas de 0,14 × 0,10 × 0,06  mm fue colocado en un goniómetro de plataforma de 3 círculos equipado con un dispositivo de carga acoplada de 1K para 2θ hasta 56,7°. Los datos muestran estadísticas de reflexión y ausencias sistemáticas que indican el grupo espacial C2/c que se refiere a la simetría monoclínica para la alacranita. Los resultados finales del experimento muestran que la alacranita es isoestructural con el compuesto α-As₄S₄ y es el tercer polimorfo mineral con la fórmula As₄S₄ ; los otros son el rejalgar y el pararejalgar . Los tres minerales consisten en moléculas de As₄S₄ unidas covalentemente . En la alacranita, cada átomo de arsénico está unido a un átomo de arsénico y dos átomos de azufre, mientras que los átomos de azufre están unidos solo a dos átomos de arsénico. La estructura molecular de la alacranita es químicamente la misma que la del rejalgar, mantenida unida por fuerzas de van der Waals, pero difiere en la disposición del As₄S₄ en ambas estructuras. Las diferencias entre la alacranita y el rejalgar se demuestran en los tamaños de la celda unitaria y las estructuras de empaquetamiento de ambos minerales. La alacranita tiene una celda unitaria centrada en C que es más pequeña que la celda primitiva del rejalgar, y también la estructura de la alacranita tiene una estructura de empaquetamiento más compacta y ordenada que la del rejalgar. [ 6 ]

Análisis de Fourier

 Se examinaron estudios adicionales de un monocristal de alacranita con dimensiones de 30 × 60 × 120 mm utilizando métodos directos, síntesis de Fourier y refinamiento de la estructura, lo que resultó en intensidades que violaban el tipo de red C y simetrías como reflexiones h0l con l = 2n + 1 estaban ausentes. Estos resultados confirman el grupo espacial P2/c de la alacranita, lo que resulta en una estructura de dos tipos diferentes de moléculas tipo jaula que se empaquetan estrechamente y se encuentran en la fase β . [ 7 ] La primera molécula es idéntica a As 4 S 4 que es rejalgar donde cada átomo de As enlaza un átomo de As y dos átomos de S y que está determinado en la estructura de la fase β y rejalgar. Se encontró que la segunda molécula en la estructura de la alacranita es química y estructuralmente idéntica a As 4 S 5 que es uzonita . Al exponerse a la luz, la molécula de As 4 S 4 expande el volumen de su celda unitaria y por lo tanto, se transfiere a As 4 S 5 . Esta transformación podría describirse a la variación de las distancias intermoleculares. [ 7 ] Estos órdenes coherentes de ambas moléculas a lo largo de [110] se atribuyen al cambio de la simetría de traslación de C (fase β) a P que es alacranita. [ 7 ] En ambas moléculas, las distancias del enlace As-S son de aproximadamente 2,205 a 2,238 angstroms. Sin embargo, la distancia del enlace As-As en el As 4 S 4 es más larga que el enlace As-As contenido en la molécula As 4 S 5 dentro de la estructura de alacranita. [ 8 ] También se demostró que el volumen de la celda unitaria aumenta proporcionalmente con el aumento del contenido de S de minerales con composición que varía de As 4 S 4 a As 8 S 9 donde la alacranita tiene la celda unitaria más grande en este rango. [ 7 ] La evidencia respalda que la alacranita tiene un grupo espacial P2/c , mientras que la forma de alta temperatura y menor contenido de S se considera un nuevo mineral que corresponde a la especie de alacra previamente descrita por la cual es As 4 S 4 que cristaliza con el grupo espacial C2/c y tiene un volumen menor. [ 7 ]

Propiedades físicas

La alacranita se presenta como cemento en grava arenosa y en vetas hidrotermales de As-S . Se presenta con un tamaño de grano de hasta 0,5 mm como cristales aplanados y prismáticos . Algunas formas son débiles, opacas o deslustradas . Aparece como cristales de color naranja a gris pálido con reflejos internos amarillo rosados ​​y una raya amarillo-anaranjada . Tiene un brillo adamantino, vítreo, resinoso y graso , y es transparente. El débil enlace químico en su estructura le confiere al mineral una baja dureza Mohs de alrededor de 1,5 y formas débiles. Tiene una exfoliación imperfecta y su fractura es concoidea y muy frágil. Su gravedad específica se mide en alrededor de 3,43. Cuando reacciona con hidróxido de potasio 5 M , la alacranita cambia de color a marrón. Se transforma en escamas marrón grisáceas al calentarse, y al hervir debería recuperar su color marrón. Sin embargo, si se mezcla con ácido clorhídrico o ácido nítrico , no muestra ninguna actividad. [ 9 ] 

Ocurrencia geológica

La alacranita se encontró por primera vez en la caldera de Uzon , Rusia . La caldera de Uzon se encuentra cerca del cinturón volcánico oriental de la península de Kamchatka . La zona es un volcán en escudo basáltico con sedimentos lacustres , fallas y extensión, formación de domos y fluidos hidrotermales de manantiales termales dentro de la caldera . [ 10 ] Se han encontrado cantidades de rejalgar, estibina , cinabrio y pirita en sedimentos cercanos a manantiales termales activos.

La alacranita se encuentra en la zona de condensación de un sistema hidrotermal de Hg-Sb-As en la caldera de Uzon. También se puede encontrar en vetas hidrotermales de As-S.

Se le denominó alacranita por su aparición en la mina Alacán en Chile, debido a las similitudes en los patrones de difracción de rayos X de las muestras de la caldera de Uzón con las de la mina Alacán. [ 2 ]

Referencias

  1. ↑ Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA–CNMNC" . Mineralogical Magazine . 85 (3): 291– 320. Bibcode : 2021MinM...85..291W . doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616 . 
  2. 1 2 3 Anthony, J. W; Bi deaux, R.; Bladh, K. y Nichols, M. (2003). "Alacranita AsS. Manual de Mineralogía. Mineral date publishing" (PDF) .
  3. ↑ "Mindat.org" .
  4. ↑ "Datos de Webmineral" .
  5. 1 2Burns, P. y Pervival, J. (2001) Alacranita, As4S4: Un nuevo hallazgo, una nueva fórmula y la determinación de la estructura cristalina. Canadian Mineralogist, 39, 809-818.
  6. 1 2 3 4 Bonazzi P., Bindi L., Popova V., Pratesi G. y Menchetti S. 2003: Alacranita, As8S9: estudio estructural del holotipo y reasignación de la fórmula química original. American Mineralogist, 88(11-12), pp. 1796-1800/>
  7. 1 2 3 4 5Bonnazzi, P. (2006) Cambios inducidos por la luz en sulfuros moleculares de arsénico: estado del arte y nuevas evidencias mediante difracción de rayos X de monocristal. American Mineralogist, 91,1323.
  8. ↑Bonnazzi, P. y Bindi, L. (2008) Una revisión cristalográfica de los sulfuros de arsénico: efectos de las variaciones químicas y cambios inducidos por la exposición a la luz. Cristalografía Mineralógica. 223, 132-147.
  9. ↑Hawthorne, F., Burke, E., Ercit, T., Grew, E., Grice, J., Jambor, J., Puziewicz, J., Roberts, A. y Vanko, D. (1988) Nuevos nombres de minerales. American Mineralogist. 73, 189.
  10. ↑ "Contexto geológico de la caldera de Uzon, Kamchatka, Extremo Oriente ruso" . Archivado del original el 3 de junio de 2008. Consultado el 2 de diciembre de 2009 .
  • Manual de Mineralogía y referencias bibliográficas (descripción original de Popova et al., 1986)
  • Mindat
  • Bonazzi P., Bindi L., Popova V., Pratesi G. y Menchetti S. 2003: Alacranita, As8S9: estudio estructural del holotipo y reasignación de la fórmula química original. American Mineralogist, 88(11-12), pp.  1796–1800;
  • Athens, G., Gennadii A. Contexto geológico de la caldera de Uzon, Kamchatka, extremo oriente de Rusia. Archivado el 3 de junio de 2008 en Wayback Machine .
  • Jambor, J. y Roberts, A. (2004) Nuevos nombres de minerales. American Mineralogist. 89, 249-253.
  • Sorrel, C. y Sandstrom, G. (1973) Rocas y minerales: una guía para la identificación en el campo. Golden Field Guides. 82-111.