Бенстонит

Бенстонит — минерал со формула Ba6Ca6Mg(CO3)13. Откриен во 1954 година, минералот е опишан во 1961 година и именуван по Орландо Џ. Бенстон (1901–1966).

Опис и појава мини|294x294пкс|Кристали од бенстонит во облик на пагода на калцит од рудникот „Махонинг бр. 1“, област на флуорни спотови Илиноис-Кентаки, област Хардин, Илиноис, САД. Големина на примерокот: 4,8 см × 3,8 см × 3,0 см. Бенстонитот е проѕирен и бел, бледо жолт или бледо жолто-кафеав по боја.Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (eds.). Минералот се јавува како расцепливи маси; фрагментите од расцепување се речиси совршено ромбоедарски по форма. Расцепните површини се до 1 сантиметар пречник и малку закривени. На големи примероци, површините покажуваат мозаична структура слична на онаа кај некои примероци од доломит и сидерит. Бенстонитот флуоресцентира црвено или жолто под рендгенски зраци и долгобранова и краткобранова ултравиолетова светлина. Минералот, исто така, покажува силна црвена фосфоресценција.Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (eds.).

Познато е дека бенстонитот се јавува во Канада, Кина, Индија, Италија, Намибија, Русија, Шведска и САД. Се јавува во комбинација со алстонит, барит, баритокалцит, калцит, дакингшанит, флуорит, хунтит, моназит, флогопит, пирит, сфалерит, стронцијанит и кварц.Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (eds.).

Етимологија и историја На почетокот на 1950-тите, металургот за преработка на руда Орландо Џ. Бенстон од Бароидната дивизија, Национална водечка компанија, Малверн, Арканзас, испитал карбонатен минерал од „Бароидниот рудник“ и, врз основа на квалитативни хемиски тестови и густина од приближно 3,60 g/cm³, се сомневал дека станува збор за алстонит или баритокалцит. За време на посетата на „Бароидниот рудник“ од страна на германскиот минералог Фридрих Липман на Нова Година 1954 година, Бенстон му дал примерок од предметниот минерал. Минеролошките истражувања за да се утврдат неговите физички и оптички својства, како и рендгенските дифрактометриски и хемиски анализи, потврдиле дека станува збор за нов минерал.

Во 1961 година, Фридрих Липман го објавил првиот научен опис на овој минерал во германското научно списание „Naturwissenschaften“ како бенстонит. Тој го именувал минералот по неговиот откривач, Орландо Џ. Бенстон (1901–1966), кој исто така ги спровел првите истражувања на овој минерал. Липман објавил уште една обемна студија за минералошките, кристално-оптичките, рендгенските дифрактометриски и хемиските својства на бенстонитот во американското научно списание „The American Mineralogist“.

Минералот бил признат од Комисијата за нови минерали и имиња на минерали на Меѓународното минералошко здружение (ИМА) во извештај од 1967 година во кој се сумирани 129-те првични описи објавени помеѓу 1961 и 1964 година. Следствено, бенстонитот нема IMA број, туку е наведен под колективното признание „1967 s.p.“ (специјална постапка). Типскиот материјал за бенстонит се чува под каталошки броеви 120234 (донација О. Ј. Бенстон преку Ф. Липман, 1967) и 120236 (донација Ф. Липман, собрана на 31 декември 1954 година) во колекцијата на Националниот музеј за природна историја, дел од институцијата Смитсонијан, во Вашингтон, САД. Се вели дека холотипскиот примерок се наоѓа под каталошки број S.21.3.5.1 во минералошките збирки на минералошко-петрографскиот институт на Универзитетот Георг-Август во Гетинген, Гетинген, Германија; сепак, нема информации во врска со ова во „Каталогот на типски минерали на Германија“.

И покрај многу сличното име, бенстонитот не е поврзан со бентонитот, карпа составена од разни глинени минерали, и не треба да се меша со него.

Класификација Во 8-то издание на класификацијата на минерали на Штрунц, бенстонитот припаѓал на заедничката минерална класа „карбонати, нитрати и борати“ (подкласа „карбонати“), а во рамките на таа класа на поделбата „Безводни карбонати без странски анјони“, каде што, заедно со хунтит, е наведен во додатокот на „серијата норсетит“ со системски број Vb/A.03b и норсетит како негов главен член.

Во класификацијата Лапис од Стефан Вајс, последен пат ревидирана во 2018 година и формално базирана на старата класификација од Карл Хуго Штрунц во 8-то издание, минералот го добил системскиот и минералниот број V/B.03-080. Ова исто така одговара на поделбата „Безводни карбонати [CO3]2−, без странски анјони“, каде што бенстонитот, заедно со анкерит, доломит, хунтит, кутнохорит, минрекордит и норсетит, ја формира „Доломитската група“ со системски број V/B.03.

Во класификацијата Лапис од Стефан Вајс, последен пат ревидирана во 2018 година и формално базирана на старата класификација од Карл Хуго Штрунц во 8-то издание, на минералот му е даден системски и минерален број V/B.03-080. 9-то издание на класификацијата на минерали на Штрунц, последен пат ажурирана од IMA во 2009 година, го сместува бенстонитот во класата „карбонати и нитрати“ (намалени со отсуство на борати), поточно во поделбата „карбонати без дополнителни анјони; без H₂O“. Оваа поделба е понатаму поделена според групната припадност на вклучените катјони. Врз основа на неговиот состав, минералот се наоѓа во подгрупата „алкални земјени (и други M₂⁺) карбонати“, каде што формира неименувана група со системски број 5.AB.55.

Во Дана класификацијата на минерали, која претежно се користи во земјите што зборуваат англиски јазик, бенстонитот има системски и минерален број 14.02.03.01. Ова одговара, како и во постарата Strunz класификација, на комбинираната класа на „карбонати, нитрати и борати“ и, во рамките на тоа, на поделбата на „безводни карбонати“. Тука може да се најде како единствен член во неименувана група со системски број 14.02.03 во рамките на подгрупата „Безводни карбонати со формула A+B2+(CO3)2“.

Хемија Влажната хемиска анализа од страна на Фридрих Липман на 10 g одбрани, хомогени фрагменти од бенстонит од типската локација даде 43,05% BaO; 4,02% SrO; 19,52% CaO; 1,69% MgO; 0,35% MnO; и 31,35% CO₂ (вкупно 99,98%). Врз основа на тринаесет катјони, ова резултира со емпириската формула (Ba5,27Sr0,73)Σ=6,00Ca6,00(Mg0,79Ca0,12Mn0,09)Σ=1,00(CO3)13, што може да се поедностави на Ba6Ca6Mg(CO3)13.

Бенстонитот од стронциум дефицитарен со магнезиум првпат е идентификуван од „Уст'-Бираја“ (исто така познат како „Бирајнское“, Иркутска област, Русија), каде што минералот се јавува како помошна руда во фенитите на карпите домаќини, но сочинува до 35% од составот на некои хидротермални вени. Хемискиот состав на бенстонитот од Бирајнское е многу варијабилен. Може да се разликуваат пет различни варијанти. Два од нив се наоѓаат првенствено во вените како главни минерали:

(Ва3,25Sr2,75)Σ=6,00(Са5,42Sr0,36(La0,13Се0,07Pr0,01Nd0,01)0,22)Σ=6,00(Са0,50Mg0,33Fe0,05Mn0,02)Σ=0,90[СО3]13 (Ва4,20Sr4,80)Σ=6,00(Са5,74Sr0,24La0,02)Σ=6,00(Mg0,51Са0,29Fe0,09Mn0,04)Σ=0,93[СО3]13 Стандардниот и безмаглезиум бенстонит и неговите варијанти што содржат SrBa се присутни овде само во мали и дополнителни количини.

Официјалната IMA формула за бенстонит е дадена како Ba6Ca6Mg(CO3)13. Формулата според Штрунц, Ba6Ca6Mg(CO3)13, ја следи формулата што е во согласност со IMA, но, како што е вообичаено, анјонската група е затворена во квадратни загради.

Комбинацијата од еден елемент Ba–Ca–Mg–C–O, како што се наоѓа во официјалната IMA формула за бенстонит, се наоѓа меѓу моментално познатите минерали (од 2019 година) само во неименуваната фаза UM1974-03-CO:BaCaMg, (Ba,Ca,Mg)CO₃, покрај бенстонитот.

Синтеза Минералот првпат е синтетизиран во 1973 година за време на студијата за системот Ba-Mg-Ca-CO3 во воден раствор. На собна температура, бил подготвен раствор што содржи пропорционални количини на магнезиум хлорид, бариум хлорид и калциум хлорид, на кој бил додаден натриум карбонат. Растворот веднаш се таложил, а по две недели стоење, талогот бил идентификуван како речиси чист бенстонит.

Историја Орландо Џ. Бенстон"Benstonite". од Малверн, Арканзас, посетил рудник за барит во близина на магматскиот комплекс Магнет Коув на новогодишната ноќ во 1954 година. Тој собрал примероци од минерал за кој претпоставил дека можеби е алстонит или баритокалцит врз основа на квалитативни тестови. Фридрих Липман го идентификувал како нов минерал и го опишал во списанието Naturwissenschaften во 1961 година. Тој го нарекол бенстонит во чест на Бенстон.

Примероци од типот се чуваат на Универзитетот „Виктор Голдшмит“ во Германија и во Националниот музеј за природна историја во Соединетите Американски Држави.Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (eds.).

Кристална структура Бенстонитот кристализира во тригоналниот кристален систем во просторната група R3 (просторна група бр. 148) со параметри на решетката a = 18,280 Å и c = 8,652 Å и три формулни единици по единична ќелија.

Бенстонитот е структурно поврзан со калцитот. Неговата кристална структура (видете ги соседните дијаграми) се состои од една паралелна (0001) CO2 група и дванаесет CO2 групи малку наклонети кон (0001). Секоја формулна единица на бенстонитот содржи три десеткоординатни атоми на бариум (Ba), три деветкоординатни атоми на бариум (Ba), шест (7+1) координатни атоми на калциум (Ca[7+1]) и еден шесткоординатен атом на магнезиум (Mg). Атомите на бариум се наоѓаат на две различни позиции: 50% се деветкоординатни и 50% се десеткоординатни. Затоа, суперструктурата на бенстонитот се чини дека покажува ред во рамките на катјонските слоеви.

Својства

Морфологија Бенстонитот обично формира маси на расцепување со површини на расцепување со големина до еден сантиметар, покажувајќи фина мозаична структура слична на некои доломити или сидерити. Овие фрагменти од расцепување се повеќе или помалку совршени ромбоедри со иста форма како калцитот и другите ромбоедарски карбонати. Понатаму, бенстонитот може да формира ромбоедарски кристали со големина до 1 см. Според Улрих Баумгартел, ова се ромбоедар {1011} или ромбоедар {2021}. Исто така, постојат комбинации од призмата {1010} со базалниот пинакоид {0001} или ромбоедар {2021} (видете ги придружните цртежи на кристали).

Физички и хемиски својства Кристалите на бенстонитот се снежно-бели, со боја на слонова коска, бледо жолти или бледо жолтеникаво-кафеави. Сепак, нивната линија е секогаш бела. Површините на проѕирните кристали на бенстонитот покажуваат карактеристичен стаклест сјај. Соодветно на овој стаклест сјај, бенстонитот има среден до висок индекс на прекршување (nε = 1,527; nω = 1,690) и - како и многу карбонатни минерали - многу висока двојно прекршување (δ = 0,163). Во пропуштена светлина, едноосно негативниот бенстонит е безбоен и не покажува плеохроизам.

Бенстонитот покажува добро расцепување по должината на {3142}, иако не е толку совршен како оној на калцитот. Недостасуваат информации за цврстината и кршливоста на минералот. Бенстонитот има Мосова тврдост од 3 до 4, што го става меѓу средно тврдите минерали. Во зависност од големината на кристалот, лесно може да се изгребе со бакарна паричка, слична на референтниот минерал калцит (тврдост 3) или флуорит (тврдост 4), и со џебен нож. Измерената густина на бенстонитот варира помеѓу 3,596 и 3,66 g/cm³, во зависност од изворот, додека пресметаната густина е 3,695 g/cm³.

Бенстонитот покажува портокалова флуоресценција под долгобранова УВ светлина (365 nm) и црвена, или ретко виолетово-розова, флуоресценција под краткобранова УВ светлина (254 nm). Фосфоресценцијата е видлива на 20 киловолти. На 50 киловолти, послесјајот трае неколку минути. Црвена флуоресценција се јавува и при зрачење со Х-зраци. Најчестиот активатор е Mn²⁺.

Бенстонитот покажува портокалова флуоресценција под долгобранова УВ светлина (365 nm) и црвена, или ретко виолетово-розова, флуоресценција под краткобранова УВ светлина (254 nm). Минералот се раствора во разредена хлороводородна киселина, HCl.

Формирање и локалитети