Cesanita

La cesanita es el miembro final de la serie apatita - wilkeíta - ellestadita , que sustituye todos los iones fosfato de la apatita por iones sulfato y equilibra la diferencia de carga reemplazando varios iones calcio por iones sodio . Actualmente se han encontrado muy pocos yacimientos de cesanita, limitados a un campo geotérmico en Cesano , Italia, de donde deriva su nombre, la cueva de Măgurici en Rumania y las cuevas de la isla de San Salvador en las Bahamas .

La cesanita se descubrió por primera vez en 1981 mientras la Junta Nacional de Electricidad de Italia realizaba perforaciones exploratorias para examinar un yacimiento de salmuera caliente y determinar su potencial como fuente de energía geotérmica . En un principio se pensó que era apatita, hasta que un examen más exhaustivo la identificó. ^{[ 3 ]}

La cesanita fue determinada originalmente por Tazzoli (1983) como isotípica a la de la hidroxiapatita . Esto se determinó refinando las dimensiones de la celda unitaria original y comparándolas con las coordenadas atómicas de la hidroxiapatita de Holly Springs. A partir de esto, se extrapoló que, aunque se sustituyen diferentes elementos por cesanita, la estructura y los parámetros de la celda son casi los mismos, con algunas diferencias en las longitudes de enlace de los tetraedros . ^{[ 8 ]} Esta similitud fue para confirmar el grupo espacial P 6 3/m previamente asignado a la cesanita, lo cual cambió en 2002 después de que un reexamen de la cesanita por Piotrowski et al. fuera motivado por sus similitudes con un análogo producido sintéticamente . Después de este estudio, se encontró que la estructura cristalina de la cesanita es isoestructural a este análogo sintético con la fórmula química Ca ₂ Na ₃ [(OH)(SO ₄ ) ₃ ]. De esto se puede inferir que, si bien la hidroxiapatita conserva una fórmula química similar, ya no debe considerarse un análogo estructural. El nuevo grupo espacial correcto es P 6 . Se puede inferir que la razón por la que el error pasó desapercibido durante tanto tiempo es que la cesanita conserva una pseudo-simetría en la disposición de sus tetraedros que imita fielmente a P 6 3/m. ^{[ 4 ]}

La estructura cristalina de la cesanita está formada por tetraedros de cationes sulfuro rodeados de aniones oxígeno distribuidos junto con iones hidróxido alrededor de los iones Ca y Na que ocupan el M1 a través de cuatro sitios. ^{[ 4 ]} Los sitios M1 y M2 crean bipirámides pentagonales distorsionadas , mientras que los M3 y M4 crean prismas trigonales tricapados . Los poliedros M3 y M4 comparten caras cuando están uno al lado del otro y forman columnas paralelas a [001], mientras que los tetraedros sulfato aislados se alternan a lo largo del eje c . ^{[ 4 ]}

Las vetas de cesanita son masivas y de color blanco con un brillo sedoso. Los cristales individuales son incoloros y transparentes a translúcidos con un brillo graso. Estos cristales son alargados y comienzan con una pirámide en {101*0} que se distorsiona por un aplanamiento que ocurre a lo largo del cristal y luego se extiende hacia abajo con dos caras paralelas hasta que son cortadas por un pinacoide u otra pirámide. ^{[ 3 ]} Según las fuentes más recientes, los parámetros de la celda unitaria de la cesanita son a = 9,4630 y c = 6,9088 Å. En sección delgada, la cesanita permanece transparente y tiene birrefringencia moderada . ^{[ 3 ]} Además de su estructura a temperatura ambiente, la cesanita exhibe diferentes estructuras cristalinas a diferentes temperaturas. Los polimorfos ocurren a 425, 625 y 740 °C. Estas diferentes formas son causadas por la expansión a lo largo de los ejes cristalográficos a medida que la cesanita se calienta. ^{[ 9 ]}

La cesanita se ha encontrado en solo tres lugares hasta la fecha. El hallazgo original se observó como parte de un proceso de sellado de fracturas donde los cristales de cesanita crecieron para llenar el vacío. Se encontró creciendo en una veta poco compacta de pequeños cristales que se intercrecieron con los cristales de görgeyita vecinos. ^{[ 3 ]} Se han observado nuevos hallazgos en varias cuevas. Primero en 2001 dentro de la Cueva del Faro ubicada en la Isla de San Salvador, rellenando huecos en yeso corroído , y en 2003 dentro de la Cueva de Măgurici en Rumania, se encontró en estrecha asociación con hidroxiapatita . ^{[ 10 ] [ 11 ]} Se ha presumido que, en secuencia, se deposita hidroxiapatita seguida de la formación de cesanita cuando la solución en la que se forman los cristales es rica en sodio y sulfato y pobre en calcio. ^{[ 10 ]}

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