Fluorapophyllite-(Cs)

La fluorapophyllite-(Cs) (simbolo IMA: Fapo-Cs^[5]) è un minerale molto raro del gruppo dell'apofillite appartenente alla classe dei "silicati e germanati" con la composizione chimica CsCa₄(Si₈O₂₀)F(H₂O)₈^[2] ed è quindi chimicamente un silicato di cesio-calcio contenente acqua con ioni fluoro aggiuntivi. Strutturalmente, appartiene ai fillosilicati.

Il massiccio roccioso Darai-Pioz è una località tipo 40 diversi minerali riconosciuti dall'IMA, tra cui un certo numero di minerali contenenti cesio. Il primo di questi minerali fu la kupletskite-(Cs), che fu descritta per la prima volta nel 1971. Solo nel 2017, altri quattro minerali contenenti cesio furono descritti per la prima volta dalla morena del ghiacciaio Darai-Pioz: odigitriaite (CsNa₅Ca₅[Si₁₄B₂O₃₈]F₂ (IMA 2015-028), mendeleevite-(Nd) ((Cs,☐)₆(☐,Cs)₆(☐,K)₆(REE,Ca)₃₀(Si₇₀O₁₇₅)(OH,H₂O,F)₃₅) (IMA 2015-031), garmite (CsLiMg₂(Si₄O₁₀)F₂ (IMA 2017-008) e gorbunovite (CsLi₂(Ti,Fe)(Si₄O₁₀)(F,OH,O)₂ (IMA 2017-040). In questo contesto, un gruppo di lavoro internazionale ha studiato le fluorapofilliti del massiccio roccioso di Darai-Pioz. Dopo appropriate analisi, si è scoperto che da un lato esistono cristalli di fluorapophyllite-(K) con zone ricche di cesio da questa località, e che dall'altro anche le "fluorapofilliti" dominate dal cesio si trovano negli aggregati di quarzo-pectolite di questa località. Questa fase si rivelò essere un nuovo rappresentante del gruppo delle apofilliti.

La fluorapophyllite-(Cs) è l'analogo del cesio della fluorapophyllite-(K), oltre che l'analogo del sodio della fluorapophyllite-(Na), e deve pertanto il suo nome a questi minerali, in conformità con la nomenclatura di questo gruppo minerale.^[6]

La sua località tipo è in Tagikistan sul ghiacciaio Darai-Pioz nei monti Alaj, mentre il suo campione tipo è conservato presso il Museo mineralogico "A.E. Fersman" dell'Accademia russa delle scienze a Mosca (Russia) con il numero di catalogo 5280/1.^[4]

Essendo un minerale approvato dall'Associazione Mineralogica Internazionale (IMA) solo nell'aprile 2019, la fluorapophyllite-(Cs) è elencata solo nella decima edizione della sistematica dei minerali secondo Strunz, dove è l'unico membro del sistema nº 9.EA.07.^[1]

Naturalmente la nona edizione della sistematica dei minerali di Strunz, valida dal 2001 al 2009,^[7] non elenca ancora la fluorapophyllite-(Cs). Si prevede che venga classificata nella classe "9. Silicati (germanati)" e lì nella sottoclasse "9.E Fillosilicati"; questa è ulteriormente suddivisa in base alla struttura degli strati, in modo che il minerale si troverebbe nella suddivisione "9.EA Reti singole di tetraedri con anelli di 4, 5, (6) e 8 membri" in base alla sua struttura, dove insieme a fluorapophyllite-(K), hydroxyapophyllite-(K) e fluorapophyllite-(Na), con le quali forma il "gruppo dell'apofillite" con il sistema nº 9.EA.15.

Anche la sistematica dei minerali secondo Dana, che viene utilizzata principalmente nel mondo anglosassone, non elenca la fluorapophyllite-(Cs). Si prevede che venga classificata nella classe dei "silicati e germanati" e lì nella sottoclasse dei "minerali fillosilicati". Qui sarebbe insieme a fluorapophyllite-(K), hydroxyapophyllite-(K), fluorapophyllite-(Na) e carletonite nel "gruppo dell'apofillite (anelli a 4 e 8 membri)" con il sistema nº 72.03.01 all'interno della sottosezione "fillosilicati: strati illimitati bidimensionali con anelli diversi da quelli a sei membri: anelli a 3, 4 o 5 membri e anelli a 8 membri".

Le medie di dieci analisi con microsonda elettronica su un campione di fluorapophyllite-(Cs) della località tipo hanno restituito il 48,78% di silice (SiO₂), 0,05% ossido di alluminio (Al₂O₃), 22,69% ossido di calcio (CaO), 10,71% ossido di cesio (Cs₂O), 1,13% di ossido di potassio (K₂O), 0,04% ossido di sodio (Na₂O), 14,61% di acqua (H₂O).^[2] Sulla base della formula di 29 (O + F) atomi per unità di misura (apfu) si calcola la seguente formula empirica:

${\displaystyle \mathrm {(Cs_{0,75}K_{0,24})_{\Sigma =0,99}(Ca_{3,99}Na_{0,01})_{\Sigma =4,0}(Si_{8,01}Al_{0,01})_{\Sigma =8,02}O_{20,03}F_{0,97}(H_{2}O)_{8}} }$

che porta a

${\displaystyle \mathrm {(Cs,K)(Ca,Na)_{4}(Si,Al)_{8}O_{20}F(H_{2}O)_{8}} }$

e idealizzato in CsCa₄Si₈O₂₀F(H₂O)₈. Questa formula idealizzata richiede il 48,03% di silice, 22,41% di ossido di calcio, 14,07% di ossido di cesio, 14,40% di acqua e 1,90% di fluoro.^[2]

La formula ufficiale dell'IMA per la fluorapophyllite-(Cs) corrisponde alla notazione di Agakhanov e colleghi^[2] ed è data come CsCa₄(Si₈O₂₀)F(H₂O)₈.^[8] La notazione secondo Strunz, se si segue la notazione per gli altri rappresentanti del gruppo delle apofilliti^[9] è CsCa₄[F|(Si₄O₁₀)₂] • 8(H₂O). Come di consueto, il gruppo anionico è riassunto in una parentesi quadra.

Chimicamente simili alla fluorapophyllite-(Cs) sono mendeleevite-(Ce), mendeleevite-(Nd) e potassio-mendeleevite-(Ce) (Cs₆K₆(REE₂₂Ca₆)(Si₇₀O₁₇₅)OH,F)₂₀(H₂O)₁₅.^[10]

La fluorapophyllite-(Cs) cristallizza nel sistema tetragonale nel gruppo spaziale P4/mnc (gruppo nº 128) con i parametri reticolari a = 9,060(6) Å e c = 15,741(11) Å, e con 2 unità di formula per cella unitaria.^[4]

La fluorapophyllite-(Cs) è incolore, mentre il colore del suo striscio è sempre bianco. Le superfici dei grani e degli aggregati, che sono probabilmente trasparenti a seconda del colore del minerale, mostrano una caratteristica lucentezza simile al vetro. La fluorapophyllite-(Cs) ha una rifrazione medio-alta (n_ε = 1,544; n_ω = 1,540) e una birifrangenza molto bassa (δ = 0,004). Alla luce incidente, la fluorapophyllite-(Cs) non mostra pleocroismo.^[2]

La fluorapophyllite-(Cs) mostra una scissione molto perfetta. A causa della sua fragilità, tuttavia, il minerale si frattura in modo simile all'halite o alla galena. La fluorapophyllite-(Cs) ha una durezza Mohs compresa tra 4,5 e 5 ed è quindi uno dei minerali medio-duri che possono essere facilmente graffiati con un coltellino tascabile, come i minerali di riferimento fluorite (durezza 4) o fluorapatite (durezza 5). La durezza Vickers è VHN₁₀₀ = 480 kg/mm², con valori misurati compresi tra 468 e 502 kg/mm². La densità misurata per la fluorapophyllite-(Cs) è di 2,54 g/cm³ e la densità calcolata è di 2,513 g/cm³.^[2]

La fluorapophyllite-(Cs) non mostra fluorescenza né nella luce ultravioletta a onde lunghe né in quella a onde corte.^[2]

La fluorapophyllite-(Cs) è un minerale che si forma idrotermalmente ed è stata rinvenuta associata a quarzo, pectolite, baratovite, egirina, leucosphenite, pirocloro, neptunite, fluorapophyllite-(K) e reedmergnerite.^[2]

Il minerale è stato rinvenuto solo nella sua località tipo, il ghiacciaio Darai-Pioz nei monti Alaj in Tagikistan.^[11][12]

• (EN) Hugo Strunz e Ernest Henry Nickel, Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System, 9ª ed., Stoccarda, E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), 2001, ISBN 3-510-65188-X.

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