Minervita

La taranakita fue descrita por primera vez en 1866 por James Hector y William Skey. El material había sido encontrado por H. Richmond en las Islas Sugar Loaf de Taranaki, Nueva Zelanda (en la vecindad de 39°02′57″S 174°01′40″E / 39.049086°S 174.027708°E / -39.049086; 174.027708), como vetas amorfas delgadas blanquecinas-amarillentas en fisuras dentro de rocas traquíticas. Dentro de la taranakita se observaron vetas de color marrón amarillento oscuro que se pensaba que eran wavellita. El análisis moderno por rayos X mostró más tarde que esta inclusión era vashegyita (Al11(PO4)9(OH)6)·38H2O). La taranakita en sí se confundió inicialmente con la wavellita. Diferencias físicas, como su relativa suavidad y facilidad de fusibilidad, llevaron a Skey, el analista del Gobierno Colonial de Nueva Zelanda, a realizar un análisis químico cuantitativo que identificó el mineral como un doble fosfato hidratado de alumina y potasa, con algún reemplazo de aluminio por hierro férrico. Esto lo identificó como una nueva especie mineral: la primera que se descubrió en Nueva Zelanda. Hector y Skey identificaron el guano de aves como la fuente más probable del fosfato requerido para formar taranakita, y especularon sobre las posibles ventajas de su uso en la fabricación de superfosfato, debido a la ausencia de carbonato y la relativa pequeña cantidad de aluminio. Este uso industrial nunca se realizó debido a la distribución limitada de la taranakita. La taranakita fue redescubierta en dos ubicaciones de cuevas y se le dieron dos nuevos nombres. En 1894, Armand Gautier describió un mineral que llamó minervita de las cuevas en Grotte de Minerve en Hérault, Francia, y argumentó que se formaba a partir de guano en descomposición y restos de animales que reaccionaban con arcillas. Justificó esto experimentalmente al reaccionar fosfato de amonio con óxido de aluminio gelatinoso, carbonato de hierro y piedra caliza. Estas reacciones produjeron un compuesto similar a la minervita y fosfatos de hierro y calcio similares a los que observó en las cuevas. En 1904, Eugenio Casoria encontró un mineral debajo de una capa de guano en Monte Alburno, Italia, al que llamó palmerita. Estos dos minerales fueron luego identificados mediante difracción de rayos X como taranakita y desacreditados a favor de la taranakita por prioridad histórica. Otros hallazgos de taranakita incluyen: Misserghin, Argelia (como minervita) (1895) Cuevas de Jenolan, Australia (como minervita) (1898) No hay depósitos de guano presentes en las cuevas; se cree que la fosfatización ocurre por el agua del río que contiene materia orgánica que penetra en la cueva. Reunión, Océano Índico (como minervita) (1910) Dentro de una cueva de basalto en el distrito de Saint-Paul Islas Leones, Patagonia (1933) Asociado con una colonia de pingüinos Pig Hole Cave, cerca de Blacksburg, Virginia (1954) Una cueva de piedra caliza. La taranakita ocurre como un polvo cerca del contacto de guano de murciélago y pelo con arcilla y dentro de fracturas en arcilla brechada. Este fue el primer descubrimiento de taranakita en los Estados Unidos. Cueva Onino-Iwaya, Prefectura de Hiroshima, Japón (1975) Como un polvo asociado con yeso dentro de sedimentos arcillosos, a no más de tres centímetros por debajo de la superficie en áreas de depósitos de guano de murciélago. Cueva Mezesse cerca de Yaundé, Camerún Espeleotemas coralinos de micromegacapas alternas regulares de taranakita y ópalo en una cueva granítica. La estratificación regular de la taranakita se explicó como el efecto estacional de la lixiviación de guano y el flujo de arcilla desde las partes superiores de la cueva durante la temporada de lluvias. Cook's Head Rock y Green Island, Otago, Nueva Zelanda (2003) Ocurriendo con leucofosfita como agregados microcristalinos en basalto con juntas y brechas. Se cree que los pequeños pingüinos azules en Green Island y las gaviotas en Cook's Head Rock son la principal fuente de guano. Las ocurrencias costeras en Nueva Zelanda y Patagonia ocurren a altas latitudes, lo que respalda la necesidad de condiciones húmedas para la formación de taranakita. En los trópicos, en lugar de taranakita, los minerales que se forman a partir de la fosfatización de guano de rocas ígneas son variscita (AlPO4·2H2O), metavarisita (AlPO4·H2O), barrandita ((Al,Fe)PO4·2H2O), strengita y fosfosiderita (FePO4·2H2O).

La taranakita cristaliza en el sistema cristalino hexagonal (escalenoédrico hexagonal, 32/m) con el grupo espacial R3c. Las dimensiones de la celda unidad son a = 870.25 pm y c = 9505 pm, encerrando un volumen de 6.234 nm. El eje c es el más largo de cualquier mineral conocido. La celda unidad de la taranakita contiene seis capas de composición K3Al5(HPO4)6(PO4)2(H2O)12, cada una de 13.78 Å de grosor y separadas por capas de agua. La estructura rígida de cada capa se construye alrededor de grupos HPO4 coordinando tres centros de aluminio cristalográficamente distintos, cada uno de los cuales tiene un número de coordinación seis. Cerca del centro de cada capa, un ion de aluminio coordina octaédricamente seis HPO4. Otros dos oxígenos en cada grupo de fosfato de hidrógeno coordinan los otros centros de aluminio distintos, que, a su vez, están coordinados octaédricamente a tres grupos de fosfato de hidrógeno y tres moléculas de agua. Esta estructura forma un enlace Al'–P–Al''–P–Al' casi paralelo al eje c, con el otro átomo de aluminio distinto desplazado y casi verticalmente debajo de un ion PO4. La taranakita pierde agua fácilmente al calentarse. El análisis termogravimétrico muestra dos eventos endotérmicos de pérdida de agua que ocurren en los rangos de 80–140 °C y 140–300 °C, correspondientes a la pérdida secuencial de cinco y trece moléculas de agua para formar francoanellita y un material no cristalino. El calentamiento a 500 °C resulta en una deshidratación completa para formar K3Al5P8O29. En el rango de 562–595 °C se forman AlPO4 y KAlP2O7 cristalinos.