Monazite - DP/EC 79 EarthCache

Monazite is a reddish-brown phosphate mineral containing rare earth metals with the general mineral formula (Ce,La,Nd,Th)PO₄ (1). It occurs usually in small isolated crystals. It has a hardness of 5.0 to 5.5 on the Mohs scale of mineral hardness and is relatively dense, about 4.6 to 5.7 g/cm³. There are at least four different kinds of monazite, depending on relative elemental composition of the mineral:

·         Monazite-(Ce), (Ce, La, Nd, Th)PO₄ (the most common member)

·         Monazite-(La), (La, Ce, Nd)PO₄

·         Monazite-(Nd), (Nd, La, Ce)PO₄

·         Monazite-(Sm), (Sm, Gd, Ce, Th)PO₄

Monazite is radioactive due to the presence of thorium and, less commonly, uranium. Because of its radioactive nature, monazite is a useful for radiometric dating of geological events, such as crystallization, heating, or deformation of the rocks containing monazite (2).

The importance of Rare Earth Elements (REE)

Rare earth elements basically consist of 17 rarely found elements that are present in the periodic table. Out of these 17 rare elements, 15 elements come under Lanthanide series. These 15 Lanthanides and 2 other elements, Scandium as well as Yttrium are together known as rare earth elements. In Lanthanides series, the 15 elements are Cerium, Lanthanum, Neodymium, Samarium, Gadolinium, Dysprosium, Erbium, Ytterbium, Lutetium, Thulium, Holmium, Terbium, Europium, Promethium, and Praseodymium.
 
These rare earth elements are also called as rare earth metals because all of the above elements are basically metals in nature. Most of the times, these elements are found together in the form of geological deposits. There is a worldwide debate whether or not to consider Scandium as a rare earth element. But according to the sources from the International Union of Pure and Applied Chemistry, Scandium is included in the rare earth elements category (3).

Rare earth metals and alloys that contain them are used in many devices that people use every day such as computer memory, DVDs, rechargeable batteries, cell phones, catalytic converters, magnets, fluorescent lighting and much more. Rare earths are used as catalysts, phosphors, and polishing compounds. These are used for air pollution control, illuminated screens on electronic devices, and the polishing of optical-quality glass. All of these products are expected to experience rising demand (4). 

The EarthCache

In a small location named Vale de Cavalos, near Alegrete, outcrop very fine-grained (see map), dark quartzites that are composed of monazite and quartz. Although, macroscopically it is impossible to see the monazites, their presence cause these to be radioactive.

These outcrop in a sinuous form with several discontinuities but with a total length of 6 km and have been mapped from Sobral do Chão in the SE to Trigonometric Beacon Cabaça in the NW. Their thickness varies from 0.2m to just over 3.0 m but average approximately 1 m in thickness throughout the area (5).

Microscopically, these are made up quartz, sericite and chlorite flakes together with abundant round zircon and round or prismatic rutile grains, some accessory sphene, ilmenite, anatase and dark leucoxene with minor dark monazite, magnetite, graphite and Fe-hydroxides (6).

In terms of grades, Ce values can reach as high as 3200 ppm, La 1800 ppm, Nd 1100 ppm, Eu 19 ppm and Th 1100 ppm (5).

Sources:

1. - http://webmineral.com/data/Monazite-(Ce).shtml#.V6iD4rgrKUk
2. - https://en.wikipedia.org/wiki/Monazite
3. - http://www.matamec.com/vns-site/page-rare_earths_elements-en.html
4. - http://geology.com/articles/rare-earth-elements/
5. – de Oliveira, D. P. S., 1998, The rare earth-bearing Llandelilian quartzites in the Vale de Cavalos-Portalegre area, Central Iberian Zone, Portugal – Their better understanding through geological mapping and rock geochemistry. Comunicações, Actas do V Congresso Nacional de Geologia, t. 84, fsc. 1, p. B142-B145.
6. – Inverno, C.M.C., de Oliveira, Daniel P.S., Viegas, L. F.S., Lencastre, J.P.B. and Salgueiro, R. M.M. (1998). REE-enriched ordovician quartzites in Vale de Cavalos, Portalegre, Portugal. Extended Abstracts, Geocongress ’98 –Past achievements/Future challenges, Geological Society of South Africa, pp 153-157.

In order to claim a find in this EarthCache you have to get yourself to the coordinates supplied. There, answer the following three (3) questions:

1. What colour would you say the quartzites are? (Choose from red, brown, purple, yellowish, and black (Don’t worry about identifying these – they are the only rock outcrop at GZ).

2. Following the layer of quartzites, estimate the orientation of this layer.

3. Get really close to the rock and tell me if you can distinguish individual grains.

If you feel you have all the answers correct, please log your found but also send me the answers via e-mail so I can check them. If I don’t answer you it is because they are correct and you have another found.Please note that when you e-mail me, please supply the reference (GCxxxxx) and name (Monazite - DP/EC 79) of the cache and please click on the “I want to send my e-mail address along with this message” so that when I reply to you the messages don’t go into e-mail heaven (or hell).

O mineral monazite é um fosfato castanho-avermelhado conténdo metais, terras raras e uma fonte importante de tório, lantânio e cério. Ocorre, geralmente, na forma de pequenos cristais isolados. Existem quatro tipos diferentes de monazita dependendo da composição relativa dos elementos no mineral:

·         monazite-Ce (Ce, La, Nd, Th, Y)PO₄

·         monazite-La (La, Ce, Nd)PO₄

·         monazite-Nd (Nd, La, Ce)PO₄

·         monazite-Sm (Sm, Gd, Ce, Th)PO₄

Os elementos nos parênteses estão listados na ordem em que estão na proporção relativa no mineral, de modo que o La é o mais comum mineral (monazita-La), e assim por diante. A sílica, SiO₂, e o urânio estão, na composição, em quantidades muito reduzidas. A monazite é um minério importante de tório, lantânio, e cério. 

A importância de elementos de terras raras (ETR)

Elementos das terras raras, basicamente, consistem de 17 elementos raramente encontrados que estão presentes na tabela periódica. Fora destes 17 elementos raros, 15 elementos estão sob série dos lantanídeos. Estes 15 lantanídeos e 2 outros elementos, escândio, bem como ítrio são juntos conhecidos como elementos de terras raras. Na série lantanídeos, os 15 elementos são cério, lantânio, neodímio, samário, gadolínio, disprósio, érbio, itérbio, lutécio, túlio, hólmio, térbio, európio, promécio e praseodímio.

Estes elementos de terras raras são também chamados de metais das terras raras porque todos os elementos acima são basicamente metais na natureza. Existe um grande debate mundial se deve ou não considerar o escândio como um elemento de terras raras. Mas, de acordo com as fontes da União Internacional de Química Pura e Aplicada, este elemento está incluído na categoria de elementos de terras raras.

Metais de terras raras e ligas que os contêm são usados ​​em muitos dispositivos que as pessoas usam todos os dias, como memórias de computador, DVDs, baterias recarregáveis, telefones celulares, conversores catalíticos, ímãs, iluminação fluorescente e muito mais. As terras raras são ainda utilizados como catalisadores, fósforos, compostos de polimento, para o controle de poluição do ar, telas iluminadas em dispositivos electrónicos, e o polimento do vidro de qualidade óptica. A procura destes metais está em crescimento constante.

A Earthcache

Numa pequena localidade denominada Vale de Cavalos, perto de Alegrete, afloram (ver mapa), quartzitos escuros de grão fino compostos de monazite e quartzo. Embora, macroscopicamente, é impossível ver as monazites, a sua presença torna-os radioativos. Estes afloramentos de morfologia sinuosa com várias descontinuidades e com um comprimento total de 6 km foram mapeados a partir do Chão Sobral a SE para o Vértice Geodésico Cabaça a NW. A sua espessura varia de 0,2 m para pouco mais de 3.0 m, mas, em média, cerca de 1 m de espessura em toda a área. Microscopicamente, estes são constituídos por quartzo, sericite e flocos de clorite juntamente com zircão redondo abundante e grãos de rutilo redondos ou prismáticos, alguma esfena acessória, ilmenite, anátase e leucoxena escura com traços de monazite escura, magnetite, grafite e hidróxidos de ferro. Em termos de teores, os valores de Ce pode chegar tão alto quanto 3200 ppm, La 1800 ppm, Nd 1100 ppm, 19 ppm Eu e Th 1100 ppm.

Para validar o “FOUND it” Necessitas de te colocar nas coordenadas indicadas e aí procurar o afloramento de quartzitos à beira da estrada. Responde às 3 perguntas:

1. Qual a cor dos quartzitos? (Escolhe de encarnado, castanho, roxo, amarelo e preto).

2. Olhando para os quartzitos aflorantes, diz qual a orientação do afloramento?.

3. Observando de perto os quartzites, diz se consegues distinguir grãos individuais.

Se achas que tens as respostas correctas, faz o teu log de "found", mas envia-me também as respostas por e-mail para que eu possa vê-las. Se eu não te responder é porque elas estão correctas.
Por favor, nota que quando me enviares um e-mail, por favor forneçe a referência (GCxxxxx) e nome (Monazite - DP/EC79) da cache e clica em “I want to send my e-mail address along with this message”para que quando eu responder as mensagens não sigam para o saco roto do geocaching.com.

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