7/27/2019 A new turquoise study from iran

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64 0 S H O R T C O M M U N I C A T I O N SM I N E R A L O G I C A L M A G A Z I N E , J U N E 1 9 7 6 , V O L . 4 0 , P P . 6 4 0 - 2

A n e w s tu d y o f t u r q u o i s e f r o m Ir anTURQUOISE f r o m t h e c l a s si c al l o c a li ti e s o f N i s h a p u r a n d D a m g h a n , i n n o r t h - e a s tI r a n , h a s b e e n m i n e d f o r c e n t u r i e s , a n d i s o n e o f t h e b e s t f o r c o l o u r (S i n k a n k a s , I 9 6 6 ),b u t h a s n e v e r b e e n s t u d i e d i n a d e q u a t e d e t a i l . A n a n a l y s i s b y H e r m a n n ( 1 8 4 4 ) i s o fv e r y d o u b t f u l a c c u r a c y , a n d t h o s e b y C h u r c h ( 1 8 6 7) a n d C a r n o t ( I8 9 4 ) s u g g e st , b yt h e i r h i g h A l z O 3 a n d l o w C u O , p o s s i b l e a d m i x t u r e w i t h v a r i s c i t e o r o t h e r a l u m i n i u mp h o s p h a t e . T h e t u r q u o i s e f r o m b o t h l o ca l it ie s ( w h i c h a re 5 00 K m a p a r t ) r a n g e s f r o ms k y - b l u e , c o n s i d e r e d t h e fi n e st , to a p p l e - g r e e n , a n d w e h a v e e x a m i n e d m a t e r i a l o f b o t hc o l o u r s f r o m b o t h l o c a l i t i e s .

T h e X - r a y p o w d e r d a t a , o b t a i n e d o n a P h i l li p s d i f f r a c t o m e t e r , a g r e e w e ll w i t h t h o s ep u b l i s h e d o n t h e A . S . T .M . ( P . D . F . ) c a r d s, a n d b y E r d ( [ 9 5 3) , a p a r t f r o m s o m e m i n o rd i f fe r e n c e s i n i n t e n si t ie s , p r o b a b l y d u e t o o r i e n t a t i o n e f f ec t s.

T A B L E I . Chem ical analysis o f Iranian turquoiseI 2 3 4 5

C u O 6" 36 7 '6o 8 .06 8 .08 9" 78 1 . N i s ha pu r , s ky - b lueA1203 37"4~ 36"o4 36"oo 33"9o 37"6o 2 . N i s ha pu r , app le -g r eenFe~O3 o'38 1.6o o'55 2"72 - - 3. Dam ghan, sky-blueP205 36"65 36 "2 6 3 3 "5 6 3318 34"9o 4. Damghan, apple-greenH~O I8" 1 I I7 '88 19"28 19" 28 17" 72 5 . C a lc u la t e d fo rC u A l n ( P O a ) 4 ( O H ) s . 4 H 2 0

98 '5 ~ 99 '3 8 97"45 97" I6 IOO.OO

T h e c h e m i c a l an a l ys e s ( T a b l e I) w e r e m a d e b y a t o m i c a b s o r p t i o n f o r C u , A 1 , a n dF e , b y t h e m o l y b d e n u m - b l u e m e t h o d f o r p h o s p h a t e , a n d b y l os s o n i g n it io n a t 8 o o ~f o r w a t e r ; t h e s t a t e o f o x i d a t i o n o f t h e ir o n w a s n o t d e t e r m i n e d , b u t i ts in v e r s e c o r re l a -t i o n w i t h A 1 s u g g es t s t h a t i t is fe r r i c . T h e an a l y s e s ag r ee r ea s o n ab l y w e l l w i t h t h e accep -t ed f o r m u l a , C u ( A 1 , F e ) 6 ( P O ~ ) 4 ( O H ) s . 4 H 2 0 , an d i t i s c l e a r t h a t t h e f i n e s t s k y - b l u et u r q u o i s e is l o w e s t i n ir o n . T r a c e a m o u n t s o f S i, M g , C a , N a , T i , M n , A g , B , B a , B e ,C o , C r , N i , P b , S r , Z n , a n d Z r w e r e d e t e c t e d s p e c t r o g r a p h i c a l ly .

A n e x p e r i m e n t t h a t y i e l d e d in t e r e s t in g r e s u l ts w a s t h e e f f e c t o f s o l u t i o n s o f d if f e r e n tp H o n t u r q u o i s e s a m p l e s : a f t e r fi f te e n m o n t h s , t u r q u o i s e w a s c o m p l e t e l y d i s so l v e d b ya s o l u t i o n o f p H I , b u t w a s l e ss a f fe c t e d b y s o l u t i o n s o f h i g h e r p H , t h o s e o f p H 7 t oIO h a v i n g n o e f f e c t; a l k a li n e s o l u t i o n s , o f p H I I t o 1 3 , i n c r e a s in g l y d e s t r o y e d t h e c o l o u ra n d s t r u c t u r e o f th e s a m p l e s .

D i f f e r e n t i a l t h e r m a l a n a l y s i s c u r v e s w e r e o b t a i n e d w i t h a N e t z s c h 4 0 4 e q u i p m e n ta n d a h e a t i n g r a t e o f I o ~ D a m g h a n t u r q u o i se g a v e a s t r o n g e n d o t h e r m i c p e a k

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S H O R T C O M M U N I C A T I O N S 64 Ia t 3 55 ~ a n d a st r o n g e x o t h e r m i c p e a k a t 7 4 8 ~ f o r N i s h a p u r t u r q u o i s e t h e se p e a k sw e r e a t 3 9 o a n d 7 6 5 ~ M a n l y ( 1 95 o ) r e p o r t e d a n e n d o t h e r m i c re a c t i o n a t 38 0 ~a n d a n e x o t h e r m i c o n e a t 84 o ~ f o r t u r q u o i s e f r o m N e w M e x i c o , a n d A n d e r s o n e t a l .0 9 6 2 ) p e a k s a t 3 50 a n d 7 4 0 ~ f o r t u r q u o i s e fr o m B i n g h a m , U t a h . A s t a ti c d e h y d r a -t i o n c u r v e s h o w e d t h a t t h e e n d o t h e r m i c p e a k i s d u e t o l o s s o f w a t e r , w h i l e t h e e x o -t h e r m i c p e a k is d u e t o r e c r y s t a l l iz a t i o n ; a sa m p l e h e a t e d t o 8 0 o ~ g a v e t h e X - r a yp a t t e r n o f p h o s p h o c r i s t o b a l i t e ( cf . M a n l y , I 9 5 o ).

4 0 0 0 2 5 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 2 0 0 1 0 0 0 9 0 0 8 0 0 7 0 0 6 5 0

~ i t i~ooo ~oo 20oo ~5 '~ '12;o ~o'oo ;0 s ~;o 6;0Fro. I . Infra-re d spectra of Iranian turquoise (a), and spectra after heat ing to 400 ~(b) and to 800 ~ (c).

T h e i n f ra - r e d sp e c t ra o f t u r q u o i se f r o m N i s h a p u r a n d D a m g h a n s h o w t h e s t r o n ga b s o r p t i o n b a n d s c h a r ac t er i st ic o f O H - s t r e t c h in g i n th e r a n g e 3 5 6 o t o 3 o o o c m - 1 a n da l s o s t r o n g b a n d s c h a r a c t e r is t i c o f P - O s t r e t c h in g i n t h e r a n g e 1 1 8 o t o IO O O c m - 1.I n f r a - r e d s p e c t r a w e r e a l so o b t a i n e d f r o m h e a t e d s a m p l e s ; a f t er h e a t i n g t o 4 o o ~w h e n o v e r 9 o % o f th e w a t e r w a s l o st , t h e r e w a s a s u b s ta n t i a l d e c r e a s e i n th e O H -s t r e tc h i n g b a n d , w h i le a s a m p l e h e a t e d t o 8 o o ~ a b o v e t h e e x o t h e r m i c D T A p e a k ,s h o w e d a n e w a b s o r p t i o n b a n d a t 7 15 c m - 1, w h i c h m i g h t b e d u e t o t h e f o r m a t i o n o fs o m e p y r o p h o s p h a t e ( H e u g h e b a e r t a n d M o n t e l , I 9 7o ) .

AHMAD KHOR AS S ANIMANS OUR AB EDINI

Chemistry Department, Tehran UniversityTehran, IranAcknowledgement, T h e a u t h o r s w i s h t o t h a n k T e h r a n U n i v e r s it y R e s e a r c h C o u n c i l f o r ag r a n t t o c o v e r p a r t o f t h e e x p en s e s o f t h is w o r k .

R E F E R E N C E SANDERSON (W. R.) , STRINGHAM l.) , an d WHELAN J. A.), I962. Amer. Min. 47, 13o3-9.CARNOT(A.), I894. Compt. Rend. Acad. Sci. Paris, 118, 995.CHURCH (A. H .), 1867. Chem. News, 10, 29o.ERD (R. C.), 1953. Amer. Min. 38, 964-72.HERMANN R.), 1844. Journ. prakt. Chem. 33, 82.

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642 S H O R T C O M M U N I C A T I O N SHEUGHEBAERT (J . -C .) and MONTEL G.), I970. Compt. Rend. Acad. Sci. Paris, 270, I585-8.MANLY (R. L., Jr.), 195 o. Amer. Min. 35, IO8-I5.SINKANKAS J .) , I9 66 - Mineralogy, Princeton (Van Nostrand), 4~6.[Manuscript received I8 March 1975, revised 2 July 1975]9 Copyright the Mineralogical Society.

M I N E R A L O G I C A L M A G A ZIN E , J U N E I 9 7 6 , V O L . 4 0 , P P . 6 4 2 - - 4

Tam arugite from A nglesea, V ictoria , Au straliaT H E w a t e r s o l u b le d o u b l e s u l p h a t e t a m a r u g i t e , N a A I (S O 4 ) 2 .6 H 2 0 , h a s b e e n d e s c r i b e df r o m o n l y a f e w lo c a li ti es , m o s t o f w h i ch a p p e a r t o h a v e b e e n f r o m a d r y o r a r i de n v i r o n m e n t ( e . g . s e e K e l l e r , I 9 3 5 ; B a n d y , 1 9 3 8 ) . H u t t o n ( I 9 7 O ) , h o w e v e r , r e p o r t e dt h i s m i n e r a l a s f o r m i n g o n a l t e r e d v o l c a n i c r o c k s s o m e 5 o m a b o v e s e a l e v e l o n t h ei s la n d o f N e v i s in t h e W e s t I n d i e s, a n a r e a w i t h a w e t w i n t e r c l i m a t e . T a m a r u g i t e h a so n l y b e e n d e s c r i b e d o n c e b e f o r e f r o m a n A u s t r a l i a n l o c a l it y , a n a r i d a r e a i n W e s t e r nA u s t r a l i a ( S i m p s o n , I 9 2 3) . R e c e n t l y , h o w e v e r , it w a s f o u n d o n r o c k s o n t h e s e a s h o r ei n s o u t h e r n V i c t o r i a , A u s t r a l i a , a n a r e a w i t h a t e m p e r a t e c l i m a t e a n d a n a n n u a lr a in f a ll o f a b o u t 6 0 o m m d i s tr i b u te d t h r o u g h o u t t h e y e a r w i th a s m a l l m a x i m u m i nw i n t e r .

T h e t a m a r u g i t e o c c u r r e d a s y e l l o w e f fi o r es c e n c e s a n d c r u s ts a b o u t I c m t h i c kc o a t i n g b l a c k p y r i t i c c a r b o n a c e o u s s h a le s o f E o c e n e a g e ( R a g g a t t a n d C r e s p i n , 1 9 55 ).T h e s e s h a le s f o r m c l if fs s o m e 5 o m h i g h a t t h e b a c k o f a s a n d y b e a c h , a n d b l o c k s o ft h e s h a le u p t o a m e t r e o r m o r e i n s iz e l i tt e r t h e b e a c h a t t h e b a s e o f th e c l if fs . T h em i n e r a l f o r m e d t h e y e l l o w ( o c c a s i o n a l l y w h i t e ) c o a t i n g m a i n l y o n t h e f a l l e n b l o c k s .T h e c o a t i n g w a s b u i l t u p o f s m a l l y e ll o w r o s e t te s , g e n e r a l ly a b o u t 2 m m i n d i a m e t e r ,o f v e r y f in e a p p a r e n t l y f i b r o u s c r y s t a ls o f t h e m i n e r a l , o f t e n m i x e d w i t h f in e q u a r t z ,c l a y , a n d s o m e a l u n o g e n . T h e s c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o g r a p h o f fig . I , h o w e v e r , s h o w st h a t t h e c r y s t a l m o r p h o l o g y is t h a t o f v e r y t h i n p l a t el e ts .

T h e X - r a y d i f f r a ct i o n p a t t e r n s h o w e d b r o a d e n i n g o f th e d i f f r a c t o m e t e r p e a k s , s ot h a t v e r y c l o se s p a c i n g s w e r e n o t r e s o lv e d . O t h e r w i s e , t h e p a t t e r n a g r e e d v e r y c l o se l yw i th t h a t o f R o b i n s o n et al. 0 9 6 6 ) . T h e m i n e r a l w a s t o o f i n e l y c r y s t a ll i n e f o r a c c u r a t em e a s u r e m e n t o f o p t ic a l p r o p e r t i e s ; t h e r e f r a c t i v e i n d e x , h o w e v e r , w a s n e a r 1 -4 8.

A c h e m i c a l a n a ly s i s ( N a , K , A 1, F e b y a t o m i c a b s o r p t i o n ) g a v e t h e f o l l o w i n g r e s u l t :6"5 % Na~O , o-o i % K 20 , 11"7 % A120~, 0"5 % Fe20~ , 35"6 % SO3, 9"1 ~o H 2 0 (a t IOO ~3 2" 9 % H 2 0 ( l O O -2 5 o ~ 1 "4 % C 1 . T h e e x c e ss a l u m i n a a n d s u l p h u r t r i o x i d e o v e rt h a t r e q u i r e d f o r t a m a r u g i t e a r e p r e s e n t i n th e p r o p o r t i o n s r e q u i r e d t o f o r m a l u n o g e n ,w h i c h i s p r e s e n t to a s m a l l e x t e n t i n th e s a m p l e . T h e s m a l l a m o u n t o f i r o n m a y b e