La donnayita-(Y) es un mineral de carbonato de tierras raras que contiene itrio, un metal de tierras raras . Fue descubierto por primera vez en 1978 en Mont Saint-Hilaire , Quebec . Posteriormente, Donnayite fue identificada y nombrada en honor a Joseph DH Donnay y su esposa, Gabrielle Donnay . Ambos eran mineralogistas y cristalógrafos destacados, y JDH Donnay recibió el premio Roebling de la Sociedad Mineralógica de América en 1971 por su énfasis en la importancia de la mineralogía óptica y la morfología de los cristales. La donnayita tiende a aparecer en pequeñas cantidades en los diques de pegmatita y las cavidades miarolíticas de las regiones montañosas. Cristaliza en este entorno con valores de alcalinidad crecientes hasta que la alcalinidad cae repentinamente durante la última etapa de cristalización . Esto da como resultado cantidades cada vez mayores de carbonatos de Na y minerales REE. Descubierta por primera vez en Mont St-Hilaire, la donnayita se ha encontrado desde entonces en los Montes Urales del Sur de Rusia y en la pegmatita de Narssarssuk en el sur de Groenlandia. Los cristales de donnayita tienden a ser pequeños y el color suele ser de amarillo pálido a amarillo con una raya blanca y un brillo vítreo . Los cristales de donnayita suelen mostrar simetría trigonal o hexagonal y tienen una dureza de 3. La macla es extremadamente común en este mineral. Los minerales estrechamente relacionados con la donnayita incluyen sinquisita, calcita, esfalerita, microclina y analcima. La donnayita es isomorfa con la weloganita y la mckelveyita.
La fórmula química de la donnayita es: NaCaSr 3 Y(CO 3 ) 6 ·3H 2 O. La donnayita está compuesta de cationes sodio, calcio, estroncio e itrio. De estos cationes, el estroncio y el itrio son los más destacados. Además de esto, la donnayita contiene una cantidad importante de agua, lo que la convierte en un mineral hidratado (más concretamente, un carbonato hidratado ). En términos generales, la hidratación mineral ocurre cuando se agrega agua a la estructura del mineral, lo que ocurre en el metamorfismo retrógrado (cuando las temperaturas durante la cristalización caen repentinamente y la actividad de H aumenta). La donnayita se analizó por primera vez utilizando una microsonda electrónica Cambridge MK5 . El análisis con microsonda electrónica de donnayita en 1978 arrojó los siguientes porcentajes en peso de óxidos (Baker et al., 1978):
Los valores de CO 2 y H 2 O indicados se calcularon basándose en 6 (CO 3 ) -2 y 3 (H 2 O) por fórmula en comparación con weloganita.
La donnayita consta de seis aniones carbonato , junto con tres moléculas de H 2 O. La unidad asimétrica contiene tres sitios independientes ocupados por Sr y tres sitios adicionales ocupados por Na + , Ca 2+ o Y 3+ . Cada átomo de estroncio está unido a 10 átomos de oxígeno. La donnayita tiene una estructura muy similar a la shomiokita-(Y). El Na(CO 3 )·H 2 O de la shomiokita está entrecruzado a través de las capas de poliedros Y, lo que da como resultado capas de carbonato "mezcladas". En esta capa "mixta", los triángulos de CO 3 están inclinados dentro de la capa, lo que permite que los grupos H 2 O y el octaédrico de Na compartan la losa con los poliedros de CO 2 . La capa (Na, Y)CO 3 ·H 2 O de donnayita es comparable a esto. Sin embargo, los átomos de Sr de donnayita tienen una coordinación nueve veces mayor con una capa adicional de grupos carbonato planos. Esto se muestra en la siguiente figura. En la estructura del carbonato REE, donnayita, los efectos de los enlaces de hidrógeno son insignificantes.
Los cristales típicos de donnayita son muy pequeños, oscilando entre 0,05 y 1,0 mm y rara vez alcanzan los 2,0 mm. La donnayita suele ser de color amarillo pálido a amarillo, pero también puede ser incolora, blanca, gris y, muy raramente, marrón rojizo, debido a las inclusiones de hematita. La veta de este mineral es blanca y tiene un brillo vítreo. La donnayita tiene una dureza de 3 en la escala de Mohs y tiene una escisión de regular a imperfecta en el eje c {001}. Los cristales de donnayita suelen presentar simetría trigonal o hexagonal y pertenecen al grupo puntual 1 o 3m y al grupo espacial P1. Ópticamente, la donnayita es biaxial negativa con un 2v (medido) que oscila entre 0° y 30°.
La donnayita se encuentra en cantidades mínimas en los diques de pegmatita, las cavidades miarolíticas y los intersticios de las sienitas nefelinas en Mont St-Hilaire, Quebec. Suele encontrarse en rocas de complejos alcalinos y en carbonatitas. Durante la cristalización de la sienita nefelina, la alcalinidad continúa aumentando hasta la última etapa, cuando la alcalinidad cae repentinamente, lo que resulta en una disminución de la temperatura y un aumento en la actividad del H2. Esto se ejemplifica con cantidades cada vez mayores de carbonatos de Na y minerales REE. Además, durante las últimas etapas de cristalización en condiciones más ácidas, se forman minerales con cantidades crecientes de H 2 O y minerales REE ricos en Y. En 1973, se descubrió por primera vez donnayita en Mont St-Hilaire, pero se identificó incorrectamente como " broquita ". Finalmente, en 1978 fue posible reunir datos suficientes para caracterizar esta muestra como la nueva especie, donnayita. Además de esta ocurrencia geológica, la donnayita se puede encontrar en Rusia en el monte Kukisvumchorr, macizo de Khibiny, península de Kola , y en el complejo Vishnevogorsk, montañas Vishnevy-Ilmen, Montes Urales del Sur . Recientemente, se ha descubierto donnayita junto con ewaldita, epitaxialmente entrelazadas, en cristales de la pegmatita de Narsaarsuk en el sur de Groenlandia. Los minerales relacionados incluyen ewaldita, mckelveyita , sinquisita , calcita , esfalerita , microclina y analcima.
A día de hoy, la donnayita no tiene ningún significado histórico o político real. No existen usos comunes para este mineral y no se utiliza para la fabricación de ningún producto conocido. Las características que hacen especial a la donnayita son su pequeño tamaño y los pocos lugares de la Tierra en los que se puede encontrar este mineral. Requiere un entorno único para formarse y cristalizar, y por esta razón la donnayita sólo se ha encontrado en tres países del mundo. Otra característica que hace que la donnayita sea única es el hecho de que contiene REE, itrio , como constituyente esencial. Aunque la donnayita no tiene usos humanos conocidos, tiene otras características que la distinguen y por esta razón la mayoría de la gente ni siquiera sabe que existe este mineral.
Donnayite recibió su nombre en honor a Joseph Desire Hubert Donnay y su esposa, Gabrielle Donnay (Baker et al., 1978). JDH Donnay (1902-1994) fue un consumado cristalógrafo y mineralogista belga-estadounidense-canadiense , y profesor de la Universidad Johns Hopkins . Se desempeñó como presidente de la Sociedad Mineralógica de América y en 1971 recibió su más alto honor, la Medalla Roebling . Donnay enfatizó la importancia de la mineralogía óptica y la morfología cristalina y cómo se relacionan con la estructura cristalina . Es autor de 100 resúmenes, 148 artículos, 36 libros (o capítulos de libros), 38 reseñas y varios artículos no científicos. Su esposa, la Dra. Gabrielle Donnay, era profesora de cristalografía en la Universidad McGill en Montreal, Canadá, donde el Dr. JDH Donnay más tarde se convirtió en investigador asociado y profesor invitado.
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