Meyrowitzita

La meyrowitzita , Ca(UO₂ ₎ (CO₃ ₎ ₂ _· 5H₂O _, es un mineral carbonatado verificado en mayo de 2018 por la Comisión de Nuevos Minerales, Nomenclatura y Clasificación de la Asociación Mineralógica Internacional . Es un mineral extremadamente raro, descubierto en la mina Markey, Utah, EE. UU. El mineral es de color amarillo transparente y tiene láminas de hasta aproximadamente 0,2 mm de longitud. Es soluble en agua o soluciones acuosas. La meyrowitzita recibe su nombre en honor a Robert Meyrowitz (1916-2013), un químico analítico estadounidense. Tras servir en la Segunda Guerra Mundial, se unió al Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS). Fue conocido por desarrollar métodos innovadores para analizar muestras mineralógicas pequeñas y difíciles de estudiar, así como por su formulación de líquidos de inmersión de alto índice. ^{[ 2 ]}

Aparición

La meyrowitzita fue descubierta bajo tierra en la mina Markey, Red Canyon, condado de Suan Juan, Utah, EE. UU. No se ha encontrado en ningún otro lugar. Los canales mineralizados de meyrowitzita se encuentran en el Miembro Shinarump de la Formación Chinle . El Miembro Shinarump está compuesto por arenisca de grano medio a grueso, capas de arenisca conglomerática y lentes gruesas de limolita . Los minerales de mena se depositaron como reemplazos de madera y otros materiales orgánicos y como diseminaciones en la arenisca circundante. Desde el cierre de la mina Markey, la oxidación de los minerales primarios en el ambiente subterráneo húmedo ha producido una variedad de minerales secundarios. Estos minerales secundarios son principalmente sulfatos como costras eflorescentes en las superficies de las paredes de la mina. Se encuentra en asfalto veteado de calcita en asociación con yeso , markeyita y rozenita . ^{[ 2 ]}

Propiedades

La meyrowitzita tiene cristales laminares con una longitud de hasta aproximadamente 0,2 mm. Las láminas son generalmente irregulares y se irradian hacia afuera desde un punto central. Las láminas son alargadas en [010], aplanadas en {100} y presentan las formas {100}, {001}, {101}, {110} y {011}. No se observó maclado . Es de color amarillo transparente con brillo vítreo y una raya amarilla muy pálida . Muestra fluorescencia variable desde amarillo verdoso débil hasta azul verdoso moderado bajo un láser de 405 nm. Tiene una dureza de 2 en la escala de Mohs . Tiene tenacidad frágil , fractura irregular y una exfoliación perfecta en {-101}. La densidad se midió en 2,70(2) g*cm^-3 por flotación en una mezcla de yoduro de metileno y tolueno. Es fácilmente soluble en agua a temperatura ambiente. Es ópticamente biaxial (+) con α = 1,520(2), β = 1,528(2) y γ = 1,561(2) medidos en luz blanca. El 2V medido usando datos de extinción analizados con EXCALIBRW es 53,0(6)°; el 2V calculado es 53,3°. La dispersión es débil, r > v. La orientación óptica es Z = b, Y ^ a ≈ 19° en β obtuso. Los cristales son débilmente pleocroicos en tonos de amarillo pálido, X ≈ Y < Z. La compatibilidad de Gladstone-Dale , 1 – (KP/KC) es –0,039 (excelente) usando la fórmula empírica , y –0,035 (excelente) usando la fórmula ideal, donde k(UO ₃ ) = 0,134. ^{[ 3 ]}

espectroscopia Raman

La espectroscopia Raman es un método de análisis químico no destructivo. El análisis proporciona información detallada sobre la estructura química , la fase, la polimorfía , la cristalinidad y las interacciones moleculares . La espectroscopia Raman de la meyrowitzita se realizó en un Horiba XploRA PLUS. El espectro se registró utilizando un láser de diodo de 785 nm debido a la fluorescencia significativa que se producía al usar un láser de diodo de 532 nm. El espectro de la meyrowitzita es similar al de la zellerita. Sin embargo, el espectro de la meyrowitzita tiene un mayor número de bandas _, principalmente en el UO₂⁺ ^. Esto se debe probablemente a la simetría del sitio, que para la meyrowitzita es monoclínica y para la zellerita es ortorrómbica . ^[²^]

Análisis químico

El análisis químico de la meyrowitzita se realizó en una microsonda electrónica Cameca SX-50 con cuatro espectrómetros de dispersión de longitud de onda y utilizando el software Probe for EPMA en la Universidad de Utah. El voltaje de aceleración fue de 15 keV, con una corriente de haz de 10 nA y un diámetro de haz de 5 μm. Las intensidades de rayos X brutas se corrigieron con un algoritmo φρ(z) para el efecto de matriz. La concentración de oxígeno y carbono totales, calculada a partir de la fórmula ideal, se utilizó en la corrección de matriz. Debido a la deshidratación del cristal, las superficies sufrieron daños y fue imposible obtener una superficie cristalina bien pulida. La muestra no sufrió daños a causa del haz. Las cantidades de H₂O _y (CO₂ ₎ se calcularon con base en la determinación de la estructura (2 C y 13 O apfu) debido a la insuficiencia de material en lugar del método más común de determinación directa. La fórmula empírica es Ca _0,94 (U _1,00O2 )(CO ₃ )2·5(H _2,02O ). La fórmula ideal es Ca(UO ₂ )(CO ₃ ) ₂ ·5H ₂ O, que requiere CaO 10,78, UO ₃ 54,98, CO ₂ 16,92 y H ₂ O 17,32, lo que suma un total del 100 % en peso. ^{[ 2 ]}

Cristalografía de rayos X y determinación de la estructura

Se realizaron estudios de rayos X de polvo y monocristal utilizando un microdifractómetro de placa de imagen curva Rigaku R-Axis Rapid II con radiación MoKα monocromatizada. Se utilizó un movimiento tipo Gandolfi durante el estudio de polvo en los ejes φ y ω. Esto se hizo para aleatorizar la muestra que tenía varios cristales de espesor. Utilizando el software JADE 2010, los valores d y las intensidades se derivaron mediante ajuste de perfil. Los parámetros de celda unitaria de los datos de polvo utilizando JADE 2010 son a = 12,417(17) Å, b = 16,127(17) Å, c = 20,123(17) Å, β = 107,53(4)° y V = 3842(7) Å3. Los cristales de meyrowitzita son de calidad relativamente baja para el estudio de monocristal. El fragmento de cristal, que mide 80 × 80 × 30 μm, exhibió una mosaicidad sustancial , algunas rayas de puntos y algunos puntos adicionales indicativos de uno o más cristales satélite. Este cristal proporcionó datos utilizables con una resolución de 0,88 Å. Los datos estructurales se determinaron con el software Rigaku CrystalCleal. Esto incluyó correcciones de Lorentz y polarización, y la aplicación de una corrección de absorción empírica utilizando el método de escaneo múltiple con ABSCOR. El programa Rigaku XPlain determinó el grupo espacial P21/n, lo que condujo a una solución estructural utilizando SIR2011. Debido al fragmento de cristal imperfecto, numerosas reflexiones violaron las condiciones de extinción para el grupo espacial P21/n (deslizamiento n) y la comisión de cinco reflexiones mal ajustadas que no violaron las condiciones de extinción. SHELXL-2013 se utilizó para el refinamiento de la estructura. El conjunto de datos limitado permitió el refinamiento con parámetros de desplazamiento anisotrópicos para todos los sitios completamente ocupados, pero no para cuatro sitios de _H₂O aproximadamente semiocupados (OW14, OW15, OW16 y OW17). Tampoco permitió la localización de sitios de H en mapas de Fourier de diferencia. ^{[ 2 ]}

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Estructura

La meyrowitzita tiene una estructura cristalina basada en una lámina heteropoliédrica de carbonato de uranilo corrugada única. La meyrowitzita es dimorfa con la zellerita, pero se desconoce la estructura de esta última. Los patrones de difracción de rayos X de polvo (PXRD) de la meyrowitzita y la zellerita son bastante diferentes. Si bien los picos más intensos del patrón de la zellerita están presentes en el de la meyrowitzita, las cuatro líneas más intensas de la meyrowitzita no aparecen en el de la zellerita. ^{[ 2 ]}

En la estructura de la meyrowitzita hay tres sitios de U. Dos (U1 y U2) están rodeados por ocho átomos de O. Esto forma una bipirámide hexagonal _UO8 achatada . (U3) está rodeado por siete átomos de O formando una bipirámide pentagonal _UO7 achatada . Los dos enlaces apicales cortos de las tres bipirámides constituyen el grupo uranilo _UO22 + . De los seis grupos CO32– _en la estructura, tres centrados en C1, C2 y C3 comparten aristas ecuatoriales alternas de la bipirámide hexagonal U1 , formando así la conocida unidad de tricarbonato de uranilo (UTC). Los otros tres, centrados en C4, C5 y C6, comparten aristas ecuatoriales alternas de la bipirámide hexagonal U2, formando una segunda unidad UTC. Los cinco vértices ecuatoriales de la bipirámide pentagonal U3 se comparten con átomos de O de los grupos carbonato C1, C2, C3, C4 y C6. Estos enlaces crean una lámina heteropoliédrica de carbonato de uranilo ondulada única, paralela a {101}. Los UTC U2 están orientados perpendicularmente al plano de la lámina, con el vértice no compartido del grupo carbonato C5 apuntando en dirección opuesta a la lámina. Tres átomos de Ca (Ca1, Ca2 y Ca3) están coordinados ocho veces a átomos de O en las láminas y a átomos OW, aunque Ca3 está efectivamente coordinado siete veces porque dos de sus ligandos (OW15 y OW16) están solo semiocupados. Los poliedros de Ca no se enlazan entre sí; en cambio, comparten aristas y vértices con los poliedros en las láminas heteropoliédricas de carbonato de uranilo, uniendo así las láminas en una estructura. Los sitios OW9 a OW13, que están completamente ocupados, y los sitios OW14 y OW17, que están parcialmente ocupados, se encuentran en las cavidades de este marco. ^[²^]

Véase también

Lista de minerales

Referencias

↑ 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 .
1 2 3 4 5 6 7 8 Ooo, Anthony R. Kampf, Jakub Plášil, Travis A. Olds, Barbara P. Nash, Joe Marty, Harvey E. Belkin; Meyrowitzita, Ca(UO2)(CO3)2·5H2O, un nuevo mineral con una novedosa lámina de carbonato de uranilo. American Mineralogist ; 104 (4): 603–610. doi: https://doi.org/10.2138/am-2019-6814
1 2 3 Laa, Meyrowitzita: Información mineral, datos y yacimientos. Mindat.org https://www.mindat.org/min-52991.html

[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 .

[Ooo-2] 1 2 3 4 5 6 7 8 Ooo, Anthony R. Kampf, Jakub Plášil, Travis A. Olds, Barbara P. Nash, Joe Marty, Harvey E. Belkin; Meyrowitzita, Ca(UO2)(CO3)2·5H2O, un nuevo mineral con una novedosa lámina de carbonato de uranilo. American Mineralogist ; 104 (4): 603–610. doi: https://doi.org/10.2138/am-2019-6814

[Laa-3] 1 2 3 Laa, Meyrowitzita: Información mineral, datos y yacimientos. Mindat.org https://www.mindat.org/min-52991.html

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