GENERALIDADES
Composición compleja y variada, para la que se han propuesto diferentes fórmulas, variando las TR, Tierras Raras, contenidas (Ce, La, Nd, Sm, Eu) o sustituyendo TR bi- o trivalentes por Th (en combinación con Ca, P, Si…), reemplazando en parte (PO4) por (SiO4, SO4…) o introduciendo U. Actualmente se distinguen varias especies de monazita, mz, según la TR dominante: Ce, Sm, Nd…, siendo con diferencia Monazita-(Ce), Ce(PO4), la más común. Todas ellas forman parte del Grupo de la Monazita, que comprende fosfatos y arseniatos y al que se atribuye la fórmula: MTO4, en la que M = TR, Th, Ca, Bi y T = P, As (https://www.mindat.org/min-29313.html, visit. 2020.12.12).
Con respecto a los posibles contenidos en SiO4, los datos experimentales de diversos investigadores, resumidos por Chang et al. (1998), sugieren que monazita es isoestructural con cheralita, (TR, Th, Ca, U) (P, SiO4), y que huttonita (ThSiO4) representa el término final silicatado de la serie, definiendo así el sistema ternario TR(PO4)-Ca3(PO4)2-ThSiO4. No obstante estas precisiones y tal como suele ocurrir con los minerales de TR, la diferenciación de las especies monazita-(Ce), monazita-(Sm), etc. entre sí no es fiable por los métodos ópticos tradicionales, ya que se basa en información química que pocas veces se traduce en diferencias relevantes al microscopio. Aunque Chang et al (1998) distinguen variaciones del típico color amarillo claro para algunos tipos específicos (gris opaco en las monazitas ricas en Eu o monazita-(Eu), rosado claro en monazita-(Nd), pardo, amarillo o gris en monazita de alto grado metamórfico, etc.), desde el punto de vista práctico es más realista el tratamiento clásico de la monazita como un mineral de composición variable, el cual es, por otra parte, poco frecuente pero de notable interés económico actualmente (p. ej., como fuente de Nd).
El espectro de absorción infrarrojo muestra una amplia banda de absorción a 9-10 μm como ocurre en otros fosfatos; aparecen también fuertes bandas de absorción a 5252 y ≈570 nm atribuidas a las TR y particularmente al Nd (Omori y Seki, 1960, in: Chang et al, 1998).
La monazita es un mineral transparente y puede reconocerse también con microscopio petrográfico (Fotomicrografías 3-4, -11, –14-15), pero para los fines de este texto se considera de interés el caracterizarla, aunque sea sumariamente con luz reflejada, como las otras menas. Como solución de compromiso, se ha optado por documentar con fotomicrografías ambos tipos de observaciones, LT y LR, sustituyendo excepcionalmente las imágenes LR en inmersión (osp y o+p) por imágenes LT (Tsp y T+p).
En cuanto a la caracterización por luz reflejada, no se ha encontrado la descripción de monazita en ninguno de los tratados al uso de microscopía de menas, ni tampoco sus parámetros ópticos (R%, Y%, λd, etc.), aunque Chang et al (1998) ofrecen información muy relevante sobre el mineral (estructura, quimismo, datos experimentales, etc.). La descripción que sigue se basa en observaciones propias sobre muestras de monazita de un único yacimiento, Matamulas (Ciudad Real), recientemente investigado. Se trata de nódulos monazíticos que aparecen en depósitos detríticos (Fotomicrografía 1 y siguientes); son monazitas ricas en Nd y no radiactivas, exentas de U y Th, a pesar de lo cual no fue autorizado su aprovechamiento, por razones medioambientales.
Es de notar que, por su radiactividad, la monazita gris puede aparecer en estado metamíctico, lo que afecta algunas propiedades, como la birrefringencia o la densidad, y se refleja en un difractograma RX poco definido. No obstante, la estructura puede recuperarse por tratamiento térmico. En todo caso, las monazitas metamícticas parecen ser una excepción (monazita gris), ya que en general monazita conserva su estructura cristalina a pesar de los daños causados por la radiación, lo que se ha explicado por un mecanismo propio, peculiar al mineral, de restauración de defectos (α-healing, Seydoux-Guillaume et al, 2018). Esto redobla la relevancia de su aplicación como geotermómetro, basado en el fraccionamiento de TR entre monazita y la roca fuente.
DESCRIPCIÓN MICROSCÓPICA
OBSERVACIÓN SÓLO POLARIZADOR
Color gris, baja reflectancia (Fotomicrografías 5, -7, -9 y -12; la impresión excesivamente oscura de la monazita en Fotomicrografía 1 se debe a la imagen con objetivo de gran campo y no es representativa del valor de R): Reflectancia R ≈ 8-9 % (medidas AMCO, coincidentes con las calculadas a partir de su índice de refracción n ≈ 1.8), poco mayor que los minerales de ganga y netamente < limonita, goethita, maghemita, hematites. No es pleocroico y es prácticamente inapreciable la birreflectancia.
En luz transmitida, LT, muestra el fuerte relieve que corresponde a su elevada refringencia (n ≈ 1.72-1.86) y su color es habitualmente amarillento o incoloro, a veces pardusco por impregnación limonítica u opaco (Fotomicrografías 3,-11 y -14).
Aunque en otros yacimientos son habituales los cristales, pequeños y con hábitos variados o de mayor tamaño en pegmatitas, las monazitas estudiadas para esta descripción se presentan siempre en nódulos, a veces ligeramente zonados; en estos nódulos, monazita está frecuentemente intercrecida con silicatos e impregnada de óxidos de Fe ± Mn; en LR, los primeros son más oscuros y los segundos, más claros que monazita (Fotomicrografías 1 y -5). Los silicatos conservan la orientación de la roca de caja, de la que a veces se conservan restos adheridos, y muestran bordes de reacción que evidencian distintos grados de reemplazamiento por monazita (comp. Fotomicrografías 9,-12 y -5, con enriquecimiento progresivamente creciente en monazita).
OBSERVACIÓN POLARIZADOR + ANALIZADOR 90°
Débilmente anisótropo y poco coloreado en LR, su anisotropismo queda en parte obliterado por las abundantes reflexiones internas, RI, claras o pardo-amarillentas, a veces ligeramente verdosas; pueden parecer más oscuras y rojas a pardo-rojizas por contaminación con óxidos de Fe/Mn o materia orgánica (intercrecimientos, impregnación: Fotomicrografías 2, -6, -8, -10, -13).
En LT son característicos sus vivos e intensos colores de polarización, como corresponde a su birrefringencia (≈ 0.05 – 0.07, tercero-cuarto orden: Fotomicrografías 4 y -15).
Maclas frecuentes y variadas, no siempre visibles con luz reflejada, pero fácilmente reconocibles en luz transmitida (comp. Fotomicrografías 2 y -8 con Fotomicrografía 4).
PARAGÉNESIS
Aparece, como mineral accesorio, en litologías ígneas y metamórficas variadas, como granitoides ácidos, pegmatitas, neises y, con su peculiar morfología nodular, en metalutitas, pizarras o esquistos paleozoicos, así como en los depósitos detríticos de ellas derivados.
RECONOCIMIENTO
Su color gris y baja reflectancia, ligeramente superior a la de ganga, su moderado anisotropismo, sus reflexiones internas y, en algunos casos, su morfología nodular son características. En pegmatitas monazita tiende a formar cristales más gruesos, lo que facilita su caracterización, para la que es importante su escasa reflectancia, inferior a la de posibles acompañantes en este tipo de paragénesis: casiterita, wolframita, tantalita, tapiolita, rutilo, titanita… incluso minerales típicamente transparentes como circón o scheelita, manteniéndose R > cuarzo o ganga silicatada común.
No obstante, para una determinación segura y dada la importancia del mineral, conviene en general recurrir también a otras técnicas complementarias: luz transmitida, DRX o microsonda electrónica. Por otra parte, puede ser útil el ocular espectroscópico adaptable al microscopio ideado por Smithson (1959), para la detección de las características bandas de absorción espectral que identifican monazita.
REFERENCIAS DE LOS TRABAJOS CITADOS
Chang LLY, Howie RA, Zussman J (1998) Rock forming minerals, v. 5B 2nd ed. Non-silicates: Sulphates, Carbonates, Phosphates, Halides. The Geological Society, London, 383 p.
Smithson F (1959) A simple spectroscopic eye-piece for testing monazite under the microscope. Min. Mag., 32, 176.
Seydoux-Guillaume AM, Deschanels X, Baumier C, Neumeier S, Weber WJ, Peuget S (2018) Why natural monazite never becomes amorphous: Experimental evidence for alpha self-healing. American Mineralogist, 103.5: 824–827. https://doi.org/10.2138/am-2018-6447.
