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marcasita

El mineral marcasita , a veces llamado " pirita de hierro blanca ", es sulfuro de hierro (FeS 2 ) con estructura cristalina ortorrómbica . Es física y cristalográficamente distinta de la pirita , que es sulfuro de hierro con estructura cristalina cúbica . Ambas estructuras contienen el ion disulfuro S 2 2− , que tiene una distancia de enlace corta entre los átomos de azufre . Las estructuras difieren en cómo se organizan estos dianiones alrededor de los cationes Fe 2+ . La marcasita es más ligera y quebradiza que la pirita. Los especímenes de marcasita a menudo se desmoronan y rompen debido a la estructura cristalina inestable .

En superficies frescas, es de color amarillo pálido a casi blanco y tiene un brillo metálico brillante . Se empaña hasta adquirir un color amarillento o parduzco y da una raya negra. Es un material quebradizo que no se puede rayar con un cuchillo. Los cristales tabulares, planos y delgados, cuando se unen en grupos, se denominan "crestas de gallo".

En las joyas de marcasita , la pirita utilizada como piedra preciosa se llama "marcasita", es decir, las joyas de marcasita están hechas de pirita, no del mineral marcasita. La marcasita en el sentido científico no se utiliza como gema debido a su fragilidad. A finales de la época medieval y principios de la Edad Moderna, la palabra "marcasita" significaba todos los sulfuros de hierro en general, incluidos tanto la pirita como el mineral marcasita. [6] La definición científica moderna, más estrecha, de marcasita como sulfuro de hierro ortorrómbico data de 1845. [4] El sentido que los joyeros daban a la palabra "marcasita" es anterior a esta redefinición científica de 1845.

Ocurrencia

Agregado masivo (c. 9 × 7 × 5,5 cm) de marcasita de la escarpada costa cerca de Kühlungsborn , Mecklemburgo-Pomerania Occidental , Alemania

La marcasita se puede formar como mineral primario o secundario. Por lo general, se forma en condiciones altamente ácidas y de baja temperatura . Ocurre en rocas sedimentarias ( lutitas , calizas y carbones de baja ley ), así como en vetas hidrotermales de baja temperatura . Los minerales comúnmente asociados incluyen pirita , pirrotita , galena , esfalerita , fluorita , dolomita y calcita . [3]

Como mineral primario, la marcasita forma nódulos, concreciones y cristales en una variedad de rocas sedimentarias , como en las capas de tiza que se encuentran a ambos lados del Canal de la Mancha en Dover , Kent , Inglaterra , y en Cap Blanc-Nez , Pas de Calais. , Francia , donde se forma como cristales individuales afilados y grupos de cristales, y nódulos (similares a los que se muestran aquí). La marcasita también se encuentra en depósitos complejos de sulfuros. En la mina de Reocín, Cantabria, España, aparece como cristales agrupados en forma de crestas de gallo . [7]

Cristales de marcasita formando un agregado en forma de cresta de gallo. Mina de Reocín, Reocín, Cantabria (España).

Como mineral secundario, se forma por alteración química de un mineral primario, como la pirrotita o la calcopirita .

Marcasita sedimentaria y pH bajo

En experimentos de laboratorio, la marcasita se forma preferentemente en pirita a un pH inferior a aproximadamente 5. [8] Los cálculos ab initio sugieren que esto se debe a que la pirita tiene una energía superficial más alta (por lo tanto, es menos termodinámicamente estable) que la marcasita a un pH bajo. [9]

Debido a la asociación de marcasita con un pH bajo, la aparición de marcasita en rocas sedimentarias en el registro geológico implica la presencia de condiciones altamente ácidas durante la formación y diagénesis temprana de esas rocas. Sin embargo, las aguas de los poros sedimentarios debajo del océano moderno generalmente están amortiguadas a un pH casi neutro a ligeramente alcalino por especies de carbonatos disueltos . [10] Esto plantea la cuestión de cómo las aguas de los poros sedimentarios se volvieron lo suficientemente ácidas como para promover la formación de marcasita en el pasado.

Se han propuesto varias teorías para la formación de marcasita diagenética temprana, que incluyen: oxidación parcial de la pirita primaria por oxígeno molecular que se infiltra desde la columna de agua suprayacente, [11] y rápida descomposición anóxica de la materia orgánica y generación de ácido orgánico por fermentación y metanogénesis . [12]

Variedades y mezclas

Blueita (SHEmmons): Variedad de níquel de marcasita, que se encuentra en Denison Drury and Townships, distrito de Sudbury , Ontario , Canadá.

Lonchidita ( August Breithaupt ): Variedad de arsénico de marcasita, encontrada en la mina Churprinz Friedrich August Erbstolln (mina Kurprinz), Großschirma Freiberg, Montes Metálicos , Sajonia , Alemania; fórmula ideal Fe(S, As) 2 .

Sinónimos de esta variedad:

Sperkise : designa una marcasita que tiene un cristal de punta de lanza gemela en {101}. Sperkise deriva del alemán Speerkies ( Speer significa lanza y Kies grava o piedra). Esta macla es muy común en las marcasitas de origen calcáreo, particularmente en las del Cabo Blanco-Nez .

Decadencia

La marcasita reacciona más fácilmente que la pirita en condiciones de alta humedad. El producto de esta desintegración es sulfato de hierro (II) y ácido sulfúrico . El sulfato de hierro hidratado forma un polvo blanco que consiste en el mineral melanterita , FeSO 4 ·7H 2 O. [13]

Esta desintegración de la marcasita en colecciones minerales se conoce como " desintegración de pirita ". Cuando un espécimen pasa por la descomposición de la pirita, la marcasita reacciona con la humedad y el oxígeno del aire, el azufre se oxida y se combina con el agua para producir ácido sulfúrico que ataca a otros minerales de sulfuro y etiquetas minerales. Las condiciones de almacenamiento de baja humedad (menos del 60%) previenen o retardan la reacción. [14] [15]

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. ^ "Marcasita". Atlas Mineralien (en alemán).
  3. ^ ab "Marcasita" (PDF) . Manual de mineralogía . Universidad de Arizona.
  4. ^ ab "Marcasita". Mindat.org . 2571.
  5. ^ "Marcasita". Webmineral . datos.
  6. ^ "marcasita". CNRTL (en francés).
  7. Calvo Rebollar, Miguel (2003). Minerales y Minas de España. vol. II. Sulfuros y sulfosales [ Minerales y Minas de España. Sulfuros y sulfosales. ] (en español). Vitoria, España: Museo de Ciencias Naturales de Álava. págs. 489–490. ISBN 9788478215430.
  8. ^ Murowchick, James B.; Barnes, HL (diciembre de 1986). "Precipitación de marcasita a partir de soluciones hidrotermales". Geochimica et Cosmochimica Acta . 20 (12): 2615–2629. Código Bib : 1986GeCoA..50.2615M. doi :10.1016/0016-7037(86)90214-0 - vía Elsevier Science Direct.
  9. ^ Kitchaev, Daniil A.; Ceder, Gerbrand (14 de diciembre de 2016). "Evaluación de la selección de estructuras en el crecimiento hidrotermal de pirita y marcasita FeS2". Comunicaciones de la naturaleza . 7 (1): 13799. Código bibliográfico : 2016NatCo...713799K. doi : 10.1038/ncomms13799. PMC 5171653 . PMID  27966547. 
  10. ^ Ben-Yaakov, Sam (enero de 1973). "TAPONAMIENTO DEL pH DEL AGUA PORAL DE SEDIMENTOS MARINOS ANÓXICOS RECIENTES". Limnología y Oceanografía . 18 (1). John Wiley e hijos, Ltd : 86–94. Código bibliográfico : 1973LimOc..18...86B. doi : 10.4319/lo.1973.18.1.0086 .
  11. ^ Schieber, Juergen (1 de julio de 2011). "Marcasita en lutitas negras: un mineral sustituto de aguas de fondo oxigenadas y oxidación intermitente de lodos carbonosos" . Revista de investigación sedimentaria . 81 (7): 447–458. Código Bib : 2011JSedR..81..447S. doi :10.2110/jsr.2011.41 - vía GeoScienceWorld.
  12. ^ Bryant, enfermera registrada; Jones, C.; Cuervo, señor; Owens, JD; Fike, DA (20 de octubre de 2020). "Los modos cambiantes de sulfuración del hierro al inicio de OAE-2 impulsan cambios regionales en los registros de pirita δ34S". Geología Química . 553 : 119808. Código bibliográfico : 2020ChGeo.55319808B. doi : 10.1016/j.chemgeo.2020.119808 . S2CID  224938768 - vía Elsevier Science Direct .
  13. ^ Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelio S. (1985). Manual de Mineralogía (20ª ed.). Wiley. pag. 286.ISBN 0-471-80580-7.
  14. ^ "Preocupaciones por el almacenamiento de colecciones geológicas" (PDF) . Conservar-O-Gram. Servicio de Parques Nacionales de EE. UU. Abril de 1998.
  15. ^ Parafiniuk, J.; Stepisiewicz, M. (2000). "Oxidación de pirita en condiciones ambientales". Geología. www.geo.uw.edu.pl. ​Cómo se forman y cambian los minerales. Varsovia, Polonia: Universidad de Varsovia. Archivado desde el original el 24 de noviembre de 2006.

enlaces externos