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Goethita

Ejemplar inusual de goethita que reemplaza a una estalactita de yeso ; el centro está hueco. Procedente de Santa Eulalia, Chihuahua , México.

La goethita ( / ˈɡɜːr t aɪ t / , [ 6] [ 7] en EE. UU. también /ˈɡoʊ θ aɪ t / [ 8 ] [ 9 ] ) es un mineral del grupo de las diásporas , que consiste en óxido-hidróxido de hierro (III) , específicamente el polimorfo α- . Se encuentra en el suelo y otros entornos de baja temperatura como los sedimentos. La goethita ha sido bien conocida desde la antigüedad por su uso como pigmento ( ocre marrón ). Se ha encontrado evidencia de su uso en muestras de pigmentos de pintura tomadas de las cuevas de Lascaux en Francia . Se describió por primera vez en 1806 con base en muestras encontradas en la mina Hollertszug en Herdorf , Alemania . [4] El mineral recibió su nombre en honor al erudito y poeta alemán Johann Wolfgang von Goethe (1749-1832).

Composición

La goethita es un oxihidróxido de hierro que contiene hierro férrico . Es el componente principal de la mena de hierro oxidado y de pantano . La dureza de la goethita varía de 5,0 a 5,5 en la escala de Mohs , y su gravedad específica varía de 3,3 a 4,3. El mineral forma cristales prismáticos con forma de aguja ("piedra de hierro con forma de aguja" [3] ), pero es más típicamente masivo. [2]

La feroxihita y la lepidocrocita son polimorfos del oxihidróxido de hierro FeO(OH) que son estables en las condiciones de presión y temperatura de la superficie terrestre. Aunque tienen la misma fórmula química que la goethita, sus diferentes estructuras cristalinas los convierten en minerales distintos. [5]

Además, la goethita tiene varios polimorfos de alta presión y alta temperatura , que pueden ser relevantes para las condiciones del interior de la Tierra. Estos incluyen ε-FeOOH, que tiene una estructura cristalina ortorrómbica, [10] un polimorfo cúbico de tipo pirita con [11] o sin pérdida de hidrógeno [12] y una estructura hexagonal ultradensa. [13]

La goethita tiene la misma estructura cristalina que el diásporo , el mineral análogo de óxido-hidróxido de aluminio. Los iones de oxígeno e hidróxido forman una estructura compacta hexagonal, con iones de hierro llenando los sitios octaédricos entre los aniones. Los sitios llenos por iones de hierro forman cadenas pareadas que recorren la longitud del cristal, con las dos cadenas de cada par unidas por iones de hidróxido. [14]

Formación

Una imagen microscópica de Goethita (nombre mal escrito en la imagen)

La goethita a menudo se forma a través de la erosión de otros minerales ricos en hierro y, por lo tanto, es un componente común de los suelos , concentrado en suelos lateríticos . La goethita autigénica nanoparticulada es un oxihidróxido de hierro diagenético común en sedimentos marinos y lacustres. [15] La formación de goethita está marcada por el cambio de estado de oxidación de Fe 2+ (ferroso) a Fe 3+ (férrico), lo que permite que la goethita exista en condiciones de superficie. Debido a este cambio de estado de oxidación, la goethita se ve comúnmente como un pseudomorfo . A medida que los minerales que contienen hierro son llevados a la zona de oxidación dentro del suelo, el hierro cambia de hierro (II) a hierro (III), mientras que la forma original del mineral original se conserva. Los pseudomorfos comunes de goethita incluyen pirita , siderita y marcasita , aunque cualquier mineral que contenga hierro (II) podría convertirse en un pseudomorfo de goethita si se cumplen las condiciones adecuadas. También puede precipitarse en aguas subterráneas o en otras condiciones sedimentarias, o formarse como mineral primario en depósitos hidrotermales . También se ha descubierto que la goethita se produce mediante los procesos de excreción de ciertos tipos de bacterias. [16]

Distribución

La goethita se encuentra por todo el planeta, generalmente en forma de concreciones , formaciones estalactíticas , oolitas (una forma que consiste en pequeños granos redondos cementados entre sí), [4] acumulaciones reniformes (formas de riñón) o botrioidales (globulares, como racimos de uvas). También es un pseudomorfo muy común. Se encuentra con frecuencia en las áreas pantanosas en la cabecera de las aguas de manantial (' hierro de pantano '), en los suelos de las cuevas y en el fondo de lagos y pequeños arroyos. Las cajas o gossan resultantes de la oxidación de los depósitos de mena de sulfuro están formadas por goethita junto con otros óxidos de hierro y cuarzo. [17] [2]

Se encuentran importantes depósitos de goethita en Inglaterra , Cuba y Minnesota , Missouri , Colorado , Alabama , Georgia , Virginia y Tennessee , en los Estados Unidos . [17] [2]

El rover Spirit de la NASA ha descubierto depósitos importantes en cuanto a su ubicación, aunque no en abundancia, en el cráter marciano Gusev , lo que proporciona una fuerte evidencia de la presencia de agua líquida en el planeta en una etapa anterior de su evolución. [18]

Los dientes de las lapas están compuestos por aproximadamente un 80% de fibras de goethita de sólo unas decenas de nanómetros de diámetro, lo suficientemente pequeñas como para ser insensibles a los defectos , lo que explica su extrema resistencia a la tracción de 3,5 a 6,0 GPa y su módulo elástico de120 ± 30 GPa . [19] [20]

Uso

Su principal uso moderno es como mineral de hierro , siendo conocido como mineral de hierro marrón . [4] La goethita es un componente importante de los pigmentos ocres , [21] y ha sido tratada térmicamente para su uso como pigmento rojo desde el Paleolítico . [22] Los suelos lateríticos ricos en hierro que se han desarrollado sobre rocas de serpentinita en climas tropicales se extraen por su contenido de hierro, así como otros metales. [23]

Los ejemplares finos de goethita son raros y, por lo tanto, son objetos de colección valiosos. [17] Las variedades con bandas o iridiscentes se cortan y pulen en cabujones para la fabricación de joyas. [24]

En una tumba real del antiguo reino de Frigia se encontró un cuerpo que se cree que es el del rey Gordias , padre del legendario rey Midas . El sudario había sido teñido con un tinte que contenía goethita, que en su estado original sin desteñir habría hecho que el sudario pareciera tejido de oro. Los historiadores especulan que la leyenda del toque dorado del rey Midas podría haberse originado a partir de la realeza frigia que usaba ropa hecha de esos textiles de color dorado. [25] [26]

Galería

Véase también

Referencias

  1. ^ Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA–CNMNC". Revista Mineralógica . 85 (3): 291–320. Código Bibliográfico :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ abcd Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis (1985). Manual de mineralogía (20.ª edición). Wiley. ISBN 0-471-80580-7.
  3. ^ ab Barthelmy, David (2012). "Datos minerales de goethita". Base de datos de mineralogía . Consultado el 8 de abril de 2022 .
  4. ^ abcd Goethita, Mindat.org
  5. ^ ab Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (2005). "Goethita" (PDF) . Manual de mineralogía . Mineral Data Publishing. Archivado (PDF) desde el original el 2022-10-09 . Consultado el 14 de marzo de 2022 .
  6. ^ "goethita". Diccionario de inglés Lexico UK . Oxford University Press . Archivado desde el original el 5 de agosto de 2021.
  7. ^ "goethita". Diccionario Merriam-Webster.com . Merriam-Webster.
  8. ^ "goethita". Dictionary.com Unabridged (en línea). nd
  9. ^ "goethita". Diccionario American Heritage de la lengua inglesa (quinta edición). HarperCollins.
  10. ^ Suzuki, Akio (2010). "Estudio de difracción de rayos X a alta presión de ε-FeOOH". Física y química de minerales . 37 (3): 153–157. Bibcode :2010PCM....37..153S. doi :10.1007/s00269-009-0319-x. S2CID  92941002.
  11. ^ Hu, Qingyang; Kim, Duckyoung; Yang, Wenge; Liuxiang, Yang; Yue, Meng; Zhang, Li; Mao, Ho-kwang (2016). "FeO 2 y FeOOH en condiciones del manto inferior profundo y ciclos de oxígeno-hidrógeno de la Tierra". Nature . 534 (7606): 241–244. Bibcode :2016Natur.534..241H. doi :10.1038/nature18018. PMID  27279220. S2CID  10702618.
  12. ^ Nishi, Masayuki; Kuwayama, Yasuhiro; Tsuchiya, Jun; Tsuchiya, Taku (2017). "La forma de alta presión de tipo pirita de ε-FeOOH". Nature . 547 (7662): 205–208. Bibcode :2017Natur.547..205N. doi :10.1038/nature22823. PMID  28678774. S2CID  205257075.
  13. ^ Zhang, Li; Yuan, Hongsheng; Meng, Yue; Mao, Ho-kwang (2017). "Descubrimiento de una fase hidratada ultradensa hexagonal en (Fe,Al)OOH". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 547 (12): 205–208. doi : 10.1073/pnas.1720510115 . PMC 5866593 . PMID  29507221. 
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  15. ^ Van Der Zee, Claar ; Roberts, Darryl R.; Rancourt, Denis G.; Slomp, Caroline P. (2003). "La nanogoetita es la fase reactiva dominante de oxihidróxido en sedimentos marinos y lacustres". Geología . 31 (11): 993. Bibcode :2003Geo....31..993V. doi :10.1130/G19924.1. hdl : 1874/31393 . S2CID  130357956.
  16. ^ Larese-Casanova, Philip; Haderlein, Stefan B.; Kappler, Andreas (2010). "Biomineralización de lepidocrocita y goethita por bacterias oxidantes de Fe(II) reductoras de nitrato: efecto del pH, bicarbonato, fosfato y ácidos húmicos". Geochimica et Cosmochimica Acta . 74 (13): 3721–34. Bibcode :2010GeCoA..74.3721L. doi :10.1016/j.gca.2010.03.037.
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Enlaces externos

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