El mineral khmaralite es un mineral que contiene berilio del grupo de las zafirinas con una fórmula química de (Mg,Al,Fe) 16 [(Al,Si,Be) 12 O 36 ]O 40 . Se asocia principalmente con silimanita , surinamita , musgravita , granate y biotita . El color conocido es un azul verdoso oscuro o un verde oscuro, con una veta incolora. Es transparente con un brillo vítreo sin clivaje y una dureza de Mohs de 7. Es frágil con una fractura desigual. La densidad calculada es 3,61 g/cm 3 . [2] [3] [4]
La khmaralita está estrechamente relacionada con la zafirina, con una diferencia en la cadena de secuencia tetraédrica. La cadena de secuencia tetraédrica en la zafirina (Al-Si-Al) es reemplazada por la secuencia Si-Be-Si en la khmaralita. Si es reemplazado por Be en dos sitios, y Al es reemplazado por Si en cuatro sitios adyacentes. Esto crea un reemplazo indirecto de Al por Be. [4]
La khmaralita se encontró en "Zircon Point" en la bahía de Khmara , Tierra de Enderby, Antártida, y se encuentra en una pegmatita metamorfoseada. Recibe su nombre de la zona en la que se encontró, que recibió ese nombre en honor a Ivan Fedorovich Khmara, un conductor de tractor que murió en la Antártida. [2] [3] [4]
Los minerales asociados con la khamralita (silimanita, surinamita, musgravita, granate y biotita) la saturaron con BeO, lo que permitió que el contenido de BeO se acercara al máximo posible. Este es un caso raro y no se ha encontrado en ningún otro lugar. [4]
Barbier et al. analizaron la khmaralita en busca de componentes distintos de Li, Be y B con una microsonda electrónica ARL-EMX utilizando un voltaje de aceleración de 15 kV y una corriente de muestra de 20 nA. Se analizaron Li, Be y B con un analizador de masas de microsonda de iones ARL (IMMA). Más tarde, en 1996, mientras se utilizaba un Camea ims 4f (espectroscopia de masas de iones secundarios o SIMS), se descubrió que la señal de 9 Be + no se había corregido para la señal de 27 Al + en los datos IMMA. Los contenidos de BeO de IMMA y SIMS son, respectivamente, 2,56 y 2,47 por ciento en peso. [4]
(*Fe se analizó como Fe 2+ ; FeO y Fe 2 O 3 se calcularon asumiendo 28 cationes en una fórmula para 40 átomos de O). [4]
La khmaralita tiene una superestructura que se describe mejor como una celda unitaria de zafirina duplicada porque el eje a está en la dirección de las cadenas tetraédricas a lo largo de las cuales ocurre el ordenamiento principal de cationes. [4]
Existen filas de reflexiones adicionales débiles que corresponden a una duplicación del eje a. Estos patrones están indexados por la celda unitaria (P2 1 /c): a = 19,8, b = 14,4, c = 11,2 Å, β = 125°. Estos se encontraron utilizando difracción electrónica y microscopía. La superestructura también se observó en una red de resolución media a lo largo del eje [001]. También se realizó una ligera comparación entre la superestructura y las regiones más gruesas de los cristales correspondientes a un espaciamiento interplanar doble de 100 igual a 16,1 Å. [4]
El patrón de difracción de rayos X en polvo tuvo una conclusión ligeramente diferente pero relativamente igual a la difracción electrónica y los números finales de microscopía. El patrón de polvo se indexó en una celda unitaria monoclínica y se encontraron las ausencias consistentes con el grupo espacial P2 1 /c. La celda unitaria fue similar a la difracción electrónica y la microscopía: a = 19,794(8), b = 14,367(5), c = 11,320(3) Å, β = 125,49(4)°. Pero hubo una diferencia inexplicable de 0,066 Å en los parámetros c. Las reflexiones que corresponden a la superestructura 2xa no son visibles en el patrón de rayos X en polvo de la khmaralita. La intensidad de la reflexión de la supercelda más fuerte es solo el 0,4% de la de la reflexión de la subcelda más intensa. [4]
Estos experimentos fueron luego refinados y corregidos mostrando la notable superestructura 2xa de la khmaralita. [4]
Las principales diferencias entre la khmaralita y la zafirina-2M son la presencia de una superestructura 2xa y la mayor cantidad de Be en un sitio tetraédrico. La khmaralita y la zafirina-2M no se pueden distinguir solo por las propiedades ópticas porque los efectos internos del Be en la estructura cristalina están cubiertos por el efecto de la sustitución de Fe por Mg y Al. Pero la presencia de 2 % en peso o más de BeO indica un probable defensor de la khmaralita. Se puede confirmar mediante difracción de electrones para ver si hay presencia de una superestructura. [4]
Artículo sobre la Khmaralite, de American Mineralogist