Ematite – Museo Virtuale di molecole e minerali

Descrizione minerale

L’ematite è un minerale di ossido di ferro del gruppo Ossidi e idrossidi, con formula strutturale . La struttura è simile a quella del corindone e consiste essenzialmente in una disposizione densa di ioni Fe3+ in coordinazione ottaedrica con atomi di ossigeno in imballaggio esagonale più vicino. La struttura può anche essere descritta come l’impilamento di fogli di ioni Fe3+ coordinati ottaedricamente (sei volte) tra due strati chiusi di ossigeni. Poiché Fe è in uno stato trivalente (Fe ferrico), ciascuno degli ossigeni è legato a solo due ioni Fe, e quindi solo due ottaedri di ossigeno disponibili su tre sono occupati. Questa disposizione rende la struttura neutra senza eccesso di carica o deficit. I fogli Fe-O sono tenuti insieme da forti legami covalenti e questo si traduce in una struttura molto dura e densa.

La maggior parte dell’ematite è relativamente pura, con solo inclusioni molto minori di Fe2+, Ti, Al e/o Mn. Soluzioni solide molto limitate sono state riportate con magnetite, ilmenite e bixbyite .

Il sistema cristallino dell’ematite è esagonale, ma i cristalli appaiono in un’ampia varietà di forme. Le forme ben cristallizzate, chiamate anche specularite, tendono a svilupparsi come cristalli trigonali piatti. Le forme reniformi (minerale renale) o botryoidali sono comuni come geothite disidratata e si suddividono in fibre o schegge. L’ematite oolitica e fossilifera si trova spesso come sostituzione di fossili di carbonato. I cristalli possono anche essere massicci, o morbidi e terrosi. L’ematite è solitamente opaca, grigio acciaio, rosso vivo o marrone. Il lustro è metallico luminoso a submetallic.

Il nome “ematite” deriva dal greco “haimatites”, che significa simile al sangue in riferimento al colore rosso vivo dell’ematite in polvere. La struttura cristallina si basa su un raffinamento strutturale di diffrazione a raggi X dei dati strutturali originali di Linus Pauling del 1925.

Occorrenza e utilizzo

L’ematite è il prodotto di alterazione di molti minerali portatori di Fe, in particolare magnetite,siderite e pirite, ed è precipitata nei mari e nei laghi La sua presenza può essere attribuita, ma non limitata, agli agenti atmosferici intensi in ambienti normali e ossidanti. I depositi sedimentari di ematite possono essere estesi e costituire importanti minerali di ferro. Depositi di ematite possono verificarsi come strati misti con selce e quarzo, specialmente nei sedimenti cambriani che sono stati moderatamente metamorfosi. Le formazioni di ferro fasciato comuni nella gamma di ferro Mesabi sono un buon esempio.

L’ematite è estremamente comune negli ambienti superficiali e nei terreni a causa dell’alterazione dei minerali contenenti Fe ed è responsabile della colorazione rossa e rosso-marrone dei terreni e delle rocce superficiali. L’ematite parzialmente idratata può indurre una colorazione giallo-marrone. Diverse località di minerale di ferro si verificano negli Stati Uniti, principalmente lungo il Lago Superiore, New York e Arizona. Altre miniere importanti si trovano in zone tropicali e subtropicali in Africa, Asia e Sud America.

Rocce ignee come granito, riolite e rocce simili possono contenere grani accessori primari di ematite, suggerendo magmi ricchi di ossigeno. La forma specularite di ematite è comunemente depositato come cristalli euedrali o platy con quarzo nelle vene e cavità da gas vulcanici, e nelle vene di quarzo da fluidi idrotermali ad alta temperatura. Le intergrowth di ilmenite sono comuni con l’ematite.

Importanza negli ambienti del suolo

L’ematite può verificarsi in molti terreni come prodotto degli agenti atmosferici, o come minerale ereditato dalle rocce madri, o entrambi. È più comune nelle regioni tropicali e temperate calde che nelle aree più fredde, dove di solito predomina il goethite. Inoltre, più ematite si trova sotto terreni ben drenati che in terreni con drenaggio limitato. L’ematite è spesso un costituente di concrezioni e noduli e di plinthite. L’ematite è responsabile dei colori rosso, ocra-rosso e rosso-marrone di molti terreni, specialmente quelli che si evolvono sotto stagioni umide e secche alternate fortemente contrastanti, come negli ambienti di tipo mediterraneo. Hematites può esistere come una forma disidratata di goethite e lepidocrocite. Questi ultimi minerali possono invertire l’ematite in condizioni asciutte. L’ematite strutturata fine svolge un ruolo importante come agente cementante per gli aggregati del suolo.

Dati cristallografici

Composizione

Fe2O3

Classificazione

Ossido

Parametri strutturali

a=5.038, b=5.038, c=13.772 Å
alfa = 90, beta=90, gamma=120 °
Gruppo spaziale = R-3c