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goethita

Espécimen inusual de goethita que reemplaza una estalactita de yeso ; el centro es hueco. De Santa Eulalia, Chihuahua , México.

La goethita ( / ˈ ɡ ɜːr t aɪ t / , [6] [7] US también / ˈ ɡ oʊ θ aɪ t / [8] [9] ) es un mineral del grupo de las diásporas , que consiste en óxido de hierro (III). hidróxido , específicamente el polimorfo α . Se encuentra en el suelo y otros ambientes de baja temperatura, como los sedimentos. La goethita es muy conocida desde la antigüedad por su uso como pigmento ( ocre marrón ). Se han encontrado evidencias de su uso en muestras de pigmentos de pintura tomadas de las cuevas de Lascaux en Francia . Fue descrito por primera vez en 1806 basándose en muestras encontradas en la mina Hollertszug en Herdorf , Alemania . [4] El mineral lleva el nombre del 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 del mineral de hierro oxidado y pantanoso . 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 en forma de agujas ("piedra de hierro con aguja" [3] ), pero suele ser más 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 de tipo pirita cúbica con [11] o sin pérdida de hidrógeno [12] y una estructura hexagonal ultradensa. [13]

La goethita tiene la misma estructura cristalina que la diáspora , el mineral análogo de óxido-hidróxido de aluminio. Los iones de oxígeno e hidróxido forman una estructura hexagonal compacta, con iones de hierro llenando sitios octaédricos entre los aniones. Los sitios llenos de iones de hierro forman cadenas emparejadas que se extienden a lo largo 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 de laterita . La goethita autigénica en nanopartículas 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 las condiciones de la 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 llegan a la zona de oxidación dentro del suelo, el hierro pasa de hierro (II) a hierro (III), mientras se conserva la forma original del mineral original. Los pseudomorfos de goethita comunes 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 ser precipitado por 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. [dieciséis]

Distribución

La goethita se encuentra en 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 (con forma de riñón) o botrioidales (globulares, como racimos de uvas). . También es un pseudomorfo muy común. Se encuentra con frecuencia en las zonas pantanosas en las cabeceras de aguas de manantial (" bog iron "), en el suelo de las cuevas y en el fondo de lagos y pequeños arroyos. La caja o gossan resultante de la oxidación de depósitos de minerales sulfurados está formada por goetita junto con otros óxidos de hierro y cuarzo. [17] [2]

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

El rover Spirit de la NASA ha encontrado depósitos significativos en su ubicación, si no en abundancia, en el cráter marciano Gusev , lo que proporciona pruebas contundentes de la presencia de agua líquida en el planeta en una etapa anterior de su evolución. [18]

Los dientes de las lapas están compuestos aproximadamente en un 80% por fibras de goethita de sólo 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 , denominándose 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 serpentinitas en climas tropicales se extraen por su contenido de hierro, así como de otros metales. [23]

Los ejemplares finos de goethita son raros y, por lo tanto, son valiosos objetos de colección. [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 rey Gordías , padre del legendario rey Midas . El sudario había sido coloreado 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 en la realeza frigia que vestía ropas hechas con dichos textiles de color dorado. [25] [26]

Galería

Ver también

Referencias

  1. ^ Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA-CNMNC". Revista Mineralógica . 85 (3): 291–320. Código Bib : 2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ abcd Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis (1985). Manual de Mineralogía (20ª ed.). 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 . Publicación de datos minerales. Archivado (PDF) desde el original el 9 de octubre de 2022 . Consultado el 14 de marzo de 2022 .
  6. ^ "goethita". Diccionario de inglés Lexico del Reino Unido . Prensa de la Universidad de Oxford . Archivado desde el original el 5 de agosto de 2021.
  7. ^ "goethita". Diccionario Merriam-Webster.com .
  8. ^ "goethita". Dictionary.com íntegro (en línea). Dakota del Norte
  9. ^ "goethita". Diccionario de la herencia americana de la lengua inglesa (5ª ed.). HarperCollins.
  10. ^ Suzuki, Akio (2010). "Estudio de difracción de rayos X de alta presión de ε-FeOOH". Física y Química de los Minerales . 37 (3): 153-157. Código Bib : 2010PCM....37..153S. doi :10.1007/s00269-009-0319-x. S2CID  92941002.
  11. ^ Hu, Qingyang; Kim, Duckyoung; Yang, wengué; Liuxiang, Yang; Yue, Meng; Zhang, Li; Mao, Ho-kwang (2016). "FeO 2 y FeOOH en condiciones profundas del manto inferior y los ciclos oxígeno-hidrógeno de la Tierra". Naturaleza . 534 (7606): 241–244. Código Bib :2016Natur.534..241H. doi : 10.1038/naturaleza18018. PMID  27279220. S2CID  10702618.
  12. ^ Nishi, Masayuki; Kuwayama, Yasuhiro; Tsuchiya, junio; Tsuchiya, Taku (2017). "La forma de alta presión tipo pirita de ε-FeOOH". Naturaleza . 547 (7662): 205–208. Código Bib :2017Natur.547..205N. doi : 10.1038/naturaleza22823. 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. 
  14. ^ Hurlbut y Klein 1985, pág. 392.
  15. ^ Van Der Zee, Claar ; Roberts, Darryl R.; Rancourt, Denis G.; Slomp, Caroline P. (2003). "La nanogoetita es la fase de oxihidróxido reactivo dominante en sedimentos marinos y lacustres". Geología . 31 (11): 993. Código bibliográfico : 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. Código Bib : 2010GeCoA..74.3721L. doi :10.1016/j.gca.2010.03.037.
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enlaces externos

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