Taranakite

A taranakita foi descrita pela primeira vez em 1866 por James Hector e William Skey. O material havia sido encontrado por H. Richmond nas Ilhas Sugar Loaf de Taranaki, Nova Zelândia (nas proximidades de 39°02′57″S 174°01′40″E / 39.049086°S 174.027708°E / -39.049086; 174.027708), como finas costuras amorfas amareladas-brancas em fissuras dentro de rochas traquíticas. Dentro da taranakita, foram observadas costuras escuras amareladas-marrons, que se pensava serem wavellita. Análises modernas de raios X posteriormente mostraram que essa inclusão era vashegita (Al11(PO4)9(OH)6)·38H2O). A própria taranakita foi inicialmente confundida com wavellita. Diferenças físicas—sua relativa suavidade e facilidade de fusão—levaram Skey, o analista do governo colonial da Nova Zelândia, a realizar análises químicas quantitativas que identificaram o mineral como um fosfato duplo hidratado de alumina e potassa, com alguma substituição de alumínio por ferro férrico. Isso a identificou como uma nova espécie mineral - a primeira a ser descoberta na Nova Zelândia. Hector e Skey identificaram o guano de aves como a fonte mais provável do fosfato necessário para formar a taranakita e especularam sobre possíveis vantagens de seu uso na fabricação de superfosfato, devido à ausência de carbonato e pequenas quantidades de alumínio. Tal uso industrial nunca foi realizado devido à distribuição limitada da taranakita. A taranakita foi redescoberta em duas localizações de cavernas e recebeu dois novos nomes. Em 1894, Armand Gautier descreveu um mineral que ele chamou de minervita de cavernas na Grotte de Minerve em Hérault, França, e argumentou que ele se formava a partir da decomposição de guano e restos de animais reagindo com argilas. Ele justificou isso experimentalmente reagindo fosfato de amônio com óxido de alumínio gelatinoso, carbonato de ferro e calcário. Essas reações produziam um composto semelhante à minervita e fosfatos de ferro e cálcio semelhantes ao que ele observou nas cavernas. Em 1904, Eugenio Casoria encontrou um mineral sob uma camada de guano no Monte Alburno, Itália, que ele chamou de palmerita. Esses dois minerais foram posteriormente identificados através de difração de pó de raios X como taranakita e descreditados em favor da taranakita por prioridade histórica. Outras ocorrências de taranakita incluem: Misserghin, Argélia (como minervita) (1895) Jenolan Caves, Austrália (como minervita) (1898) Não há depósitos de guano presentes nas cavernas; acredita-se que a fosfatização ocorra a partir de água de rio contendo matéria orgânica penetrando na caverna. Reunião, Oceano Índico (como minervita) (1910) Dentro de uma caverna de basalto no distrito de Saint-Paul Islas Leones, Patagônia (1933) Associada a uma colônia de pinguins Pig Hole Cave, perto de Blacksburg, Virgínia (1954) Uma caverna de calcário. A taranakita ocorre como um pó perto do contato de guano de morcego e cabelo com argila e dentro de fraturas em argila brechada. Esta foi a primeira descoberta de taranakita nos Estados Unidos. Caverna Onino-Iwaya, Prefeitura de Hiroshima, Japão (1975) Como um pó associado a gesso dentro de sedimentos de argila, não mais do que três centímetros abaixo da superfície em áreas de depósitos de guano de morcegos. Caverna Mezesse perto de Yaoundé, Camarões Espeleotemas coraloides de camadas microalternantes de taranakita e opala em uma caverna granítica. A estratificação regular da taranakita foi explicada como o efeito sazonal da lixiviação de guano e fluxo de argila das partes superiores da caverna durante a estação chuvosa. Cook's Head Rock e Green Island, Otago, Nova Zelândia (2003) Ocorrendo com leucofosfite como agregados microcristalinos em basalto fissurado e brechado. Acredita-se que pequenos pinguins azuis em Green Island e gaivotas em Cook's Head Rock sejam as principais fontes de guano. As ocorrências costeiras, na Nova Zelândia e Patagônia, ocorrem em altas latitudes, apoiando a necessidade de condições úmidas para a formação da taranakita. Nos trópicos, em vez de taranakita, os minerais que se formam a partir da fosfatização de rochas ígneas derivada de guano são variscita (AlPO4·2H2O), metavarscita (AlPO4·H2O), barrandita ((Al,Fe)PO4·2H2O), strengita e fosfosiderita (FePO4·2H2O).

A taranakita cristaliza no sistema cristalino hexagonal (escalenoédrico hexagonal, 32/m) com o grupo espacial R3c. As dimensões da célula unitária são a = 870,25 pm e c = 9505 pm, englobando um volume de 6,234 nm. O eixo c é o mais longo de qualquer mineral conhecido. A célula unitária da taranakita contém seis camadas de composição K3Al5(HPO4)6(PO4)2(H2O)12, cada uma com 13,78 Å de espessura e separadas por camadas de água. A estrutura rígida de cada camada é construída em torno de grupos HPO4 coordenando três centros de alumínio cristalograficamente distintos, cada um com número de coordenação seis. Perto do meio de cada camada, um íon de alumínio coordenadamente octaédrico coordena seis HPO4. Dois outros oxigênios em cada grupo de fosfato de hidrogênio coordenam os outros centros de alumínio distintos, que por sua vez estão coordenados octaédricamente a três grupos de fosfato de hidrogênio e três moléculas de água. Esta estrutura forma uma ligação Al'–P–Al''–P–Al' quase paralela ao eixo c, com o outro átomo de alumínio distinto deslocado, e quase verticalmente abaixo de um íon PO4. A taranakita perde água rapidamente quando aquecida. Análises termogravimétricas mostram dois eventos endotérmicos de perda de água ocorrendo nos intervalos de 80–140 °C e 140–300 °C correspondendo à perda sequencial de cinco e treze moléculas de água para formar francoanellita e um material não-cristalino. O aquecimento a 500 °C resulta em desidratação completa para formar K3Al5P8O29. No intervalo de 562–595 °C formam-se AlPO4 cristalino e KAlP2O7.