Bastnäsite-(Nd)

Sebbene sia un minerale scarso e mai in grandi concentrazioni, è uno dei carbonati di terre rare più comuni. La bastnäsite è stata trovata nei depositi di bauxite carsica in Ungheria, Grecia e nei Balcani. È stata trovata anche nelle carbonatiti, una rara roccia intrusiva ignea carbonatica, nel Complesso Fen, Norvegia; Bayan Obo, Mongolia; Kangankunde, Malawi; Kizilcaoren, Turchia e nella miniera di terre rare Mountain Pass in California, USA. A Mountain Pass, la bastnäsite è il principale minerale di minerale. Alcune bastnäsites sono state trovate nei graniti insoliti dell'area del fiordo di Langesund, Norvegia; nella Penisola di Kola, Russia; nelle miniere di Mont Saint-Hilaire, Ontario, e nei depositi di Thor Lake, Territori del Nord-Ovest, Canada. Sono state segnalate anche fonti idrotermali. La formazione di idrossilbastnasite (NdCO3OH) può verificarsi anche tramite la cristallizzazione di un precursore amorfo contenente terre rare. Con l'aumento della temperatura, l'abito dei cristalli di NdCO3OH cambia progressivamente verso morfologie sferulitiche o dendritiche più complesse. Si è suggerito che lo sviluppo di queste morfologie cristalline sia controllato dal livello di sovrassaturazione raggiunto nella soluzione acquosa durante la decomposizione del precursore amorfo. Ad alte temperature (es. 220 °C) e dopo un riscaldamento rapido (es. < 1 ora) il precursore amorfo si scompone rapidamente e la rapida sovrassaturazione favorisce la crescita sferulitica. A una temperatura più bassa (es. 165 °C) e riscaldamento lento (100 minuti) i livelli di sovrassaturazione vengono raggiunti più lentamente rispetto a quanto richiesto per la crescita sferulitica, e quindi si formano forme piramidali triangolari più regolari.

La bastnäsite ha cerio, lantanio e ittrio nella sua formula generale, ma ufficialmente il minerale è diviso in tre minerali in base all'elemento delle terre rare predominante. Esiste la bastnäsite-(Ce) con una formula più accurata di (Ce, La)CO3F. C'è anche la bastnäsite-(La) con una formula di (La, Ce)CO3F. E infine c'è la bastnäsite-(Y) con una formula di (Y, Ce)CO3F. C'è poca differenza tra i tre in termini di proprietà fisiche e la maggior parte della bastnäsite è bastnäsite-(Ce). Il cerio nella maggior parte delle bastnäsite naturali di solito domina sugli altri. La bastnäsite e il minerale fosfato monazite sono le due più grandi fonti di cerio, un importante metallo industriale. La bastnäsite è strettamente collegata alla serie di minerali parisite. Entrambi sono fluorocarbonati di terre rare, ma la formula della parisite Ca(Ce, La, Nd)2(CO3)3F2 contiene calcio (e una piccola quantità di neodimio) e un diverso rapporto di ioni costituenti. La parisite potrebbe essere vista come un'unità di formula della calcite (CaCO3) aggiunta a due unità di formula della bastnäsite. Infatti, è stato dimostrato che i due si alterano a vicenda con l'aggiunta o la perdita di CaCO3 in ambienti naturali. La bastnäsite forma una serie con i minerali idrossilbastnasite-(Ce) [(Ce,La)CO3(OH,F)] e idrossilbastnasite-(Nd). I tre sono membri di una serie di sostituzione che implica la possibile sostituzione di ioni di fluoro (F) con ioni di idrossile (OH).