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アラクラナイト（As 8 S 9）は、ロシアのカムチャツカ半島のウゾンカルデラで最初に発見された硫化ヒ素鉱物です。チリのパンパラルガにあるアラクラ銀/ヒ素/アンチモン鉱山で産出することにちなんで名付けられました。一般的に、鶏冠石や雄黄よりも希少です。熱水起源です。半自形から自形の板状のオレンジ色から淡灰色の結晶として産出し、透明から半透明です。条痕は黄橙色で、硬度は1.5です。単斜晶系で結晶化します。鶏冠石やウゾナイトとともに、最大0.5 mmの扁平で柱状の結晶として産出します。
1970 年にクラークによってアラクラナイトが初めて発見されたとき、それはアラクラン銀鉱山の重晶石と方解石の脈と関連していました。 [ 5 ]また、 X 線回折 粉末パターンが類似していることから、この鉱物はアラクランの Ag-As-Sb 脈鉱床に存在する鉱物と同一であると想定されました。[ 6 ]彼らは、アラクラナイトが X 線特性において As 4 S 4の 高温 α多形に類似していることを発見しました。さらに、アラクラナイトはリアルガーに似た鉱物であると考えられました。その後、彼らは砂礫中のセメントとしてリアルガーとウゾナイトとともにウゾン カルデラでアラクラナイトが別の産出をしていることに気付いたとき、アラクラナイトの組成を As 8 S 9と報告しました。電子マイクロプローブ分析に関して、アラクラナイトの組成を As 8 S 9と報告しました。 [ 5 ]赤とオレンジの硫化ヒ素からなる海底試料中の鉱物をX線回折で分析したところ、リアルガーとアラクラナイトの混合物であることが判明し、その鉱物が合成β-As 4 S 4と同一であることが確認され、アラクラナイトの元の化学式（As 8 S 9）が間違っていると推測された。[ 6 ]物理的性質と単位格子寸法の類似性からアラクラナイトと同一であると主張したが、その後の研究では化学式と単位格子体積に関して異なると主張されている。[ 6 ] ロシアのウゾンカルデラにおけるアラクラナイトに対応する4つの分析の平均化学は、ヒ素67.35%、硫黄32.61%で、合計99.96%となり、As 7.98 S 9.02、理想的にはAs 8 S 9となる。[ 2 ]
The structure of alacranite remained unsolved until further studies collected specimens containing crystals of alacranite. A group that studies seafloor hydrothermal, submarine volcanism and regional tectonics in Papua New Guinea collected samples that consists of clay minerals, pyrite, sphalerite, galena, chalcopyrite, sulfosalts and arsenic-bearing sulfides like realgar and alacranite. Data were gathered at different times using monochromatic X-radiation when a crystal of alacranite with approximate dimensions 0.14 × 0.10 × 0.06 mm was placed in a platform 3-circle goniometer equipped with a 1K charge-coupled device for 2θ up to 56.7°. The data shows reflection statistics and systematic absences that indicates space group C2/c referring to the monoclinic symmetry for alacranite. Final results of the experiment show that alacranite is isostructural with the compound α-As4S4 and it is the third mineral polymorph with the formula As4S4, the others are realgar and pararealgar. The three minerals consist of covalently bonded As4S4 molecules. In alacranite, each arsenic atom is bonded to one arsenic atom and two sulfur atoms, while the sulfur atoms bonded only to two arsenic atoms. The structure of molecules in alacranite is chemically the same as in realgar held together by van der Waals forces but different in the arrangement of the As4S4 in both structures. The differences between alacranite and realgar are demonstrated in the unit cell sizes and the packed structures of both minerals. Alacranite has a C-centered unit cell that is smaller than the primitive cell of realgar and also the structure of alacranite has a closely and more orderly packed structure than realgar.[6]
寸法 30 × 60 × 120 mmの単結晶アラクラナイトのさらなる研究は、直接法、フーリエ合成、構造精密化を使用して調べられ、その結果、C 格子タイプに違反する強度と、l = 2n + 1 の h0l 反射などの対称性は存在しませんでした。これらの結果は、アラクラナイトの P2/c 空間群を裏付け、β 相で見られる、密に充填された 2 種類の異なるケージ状分子の構造をもたらします。[ 7 ]最初の分子は、リアルガーである As 4 S 4と同一であり、すべての As 原子が 1 つの As 原子と 2 つの S 原子を結合しており、これは β 相とリアルガーの構造で決定されます。アラクラナイトの構造の 2 番目の分子は、化学的にも構造的にもウゾナイトであるAs 4 S 5と同一であることがわかりました。光にさらされると、As 4 S 4分子は単位格子の体積を膨張させ、したがって As 4 S 5に変化します。この変化は分子間距離の変化として説明できます。[ 7 ]両分子の[110]に沿ったこれらのコヒーレントな秩序は、並進対称性がC（β相）からP（アラクラナイト）に変化したことに起因します。[ 7 ]両分子において、As-S結合の距離は約2.205～2.238オングストロームです。ただし、As4S4のAs-As結合距離は、アラクラナイト構造内のAs4S5分子に含まれるAs-As結合よりも長くなっています。[ 8 ]また、単位格子の体積は、As4S4からAs8S9までの組成範囲の鉱物のS含有量の増加に比例して増加し、この範囲でアラクラナイトが最大の単位格子を持つことも示されました。 [ 7 ]証拠によれば、アラクラナイトはP2/c空間群を持ち、高温でS含有量が少ない形態は、以前に記述されたアラクラナイトの種であるAs 4 S 4に対応する新しい鉱物と考えられており、空間群C2/cで結晶化し、体積が小さい。[ 7 ]
Alacranite occurs as cement in sandy gravel and in hydrothermal As-S veins. It occurs with a grain size up to 0.5 mm as flattened and prismatic crystals. Some forms are weak, dull or tarnished. It appears an orange to pale gray crystals with rose-yellow internal reflections with a yellow-orange streak. It has adamantine, vitreous, resinous and greasy luster and it is transparent. The weak chemical bonding in its structure gives the mineral a low Mohs hardness of around 1.5 and weak forms. It has an imperfect cleavage and its fracture is conchoidal and very brittle. Its specific gravity is measured to be around 3.43. When it reacts with 5 molarpotassium hydroxide, alacranite changes color to brown. It changes into brown-gray flakes when it is heated, and boiling it should return its color to brown. However, if it is mixed with hydrochloric acid or nitric acid, it does not show any activity.[9]
Alacranite was first found in the Uzon Caldera, Russia. The Uzon caldera is located near the eastern volcanic belt of the Kamchatka peninsula. The area is a basalticshield volcano with lacustrine sediments, faulting and extension, dome formation and hydrothermal fluids from hot springs within the caldera.[10] Amounts of realgar, stibnite, cinnabar and pyrite are contained in sediments near active hot springs.
Alacranite occurs in the condensation zone of a hydrothermal Hg-Sb-As system in the Uzon caldera. Alacranite could also be found in hydrothermal As-S veins.
It was named alacranite after its occurrence in the Alacran mine in Chile due to its similarities in X-ray diffraction patterns of the samples from the Uzon caldera to those in the Alacan mine.[2]