Mi blog. Recopilación de entradas sobre mineralogía. Parte 1

Mi Blog de Mineralogía. Recopilación de entradas

César Menor-Salván

Introducción

En este documento se presenta una recopilación de las entradas de blog publicadas por mí entre 2014 y 2021, acerca de minerales y mineralogía, en los blogs “Geospectra” y “Noticias de un Espía en el Laboratorio”.

En 2022, debido a la subida de coste del mantenimiento de la páginas y limitada capacidad económica, decidí suprimir las páginas web donde se alojaban los blogs. En esa decisión también influyó la falta de tiempo para escribir en ellos, en un momento en el que ya no había ninguna clase de motivación para mantenerlas.,

Antes de que los blogs dejaran de estar online, se recopilaron las entradas y se han coleccionado sin edición alguna. Es decir, el lector encontrará las entradas tal como se publicaron, con sus errores y aciertos, y, simplemente, ordenadas tal cual se vertieron desde la web, sin maquetación ni embellecimiento. Por ello, el lector encontrará saltos de página y cambios de formato un tanto extraños; el objetivo era simplemente recopilatorio, no he tratado en ningún momento de editar las entradas en forma de libro. Pido disculpas por ello, pero, de nuevo, he considerado que no merecía dedicar mas tiempo a este proyecto ya cerrado. Simplemente, he querido dejar constancia de lo que se publicó y ponerlo a disposición de quien pueda considerarlo interesante.

César Menor-Salván

Enero 2023

El autor y Antonino Bueno durante un día de trabajo en lamina de Las Cruces, en 2010

Minerales de antimonio del paraje

Argatón o Argantón (Riaño, León, España)

Nov. 2021

En el término municipal de Riaño (León) llegaron a registrarse 34 minas de antimonio (ver M. Calvo, Minerales de España, tomo II). Parece que la presencia de antimonio era conocida y explotada desde época medieval, y se han encontrado restos, como un molino de piedra, en la zona conocida como “Argaton” o “Argantón“. En éste yacimiento se encuentra la mina “Santa Teresa”, explotada a principios del siglo XX, siendo la más importante de la zona.

Se trata de una mineralización filoniana, en la que el mineral metálico, formado fundamentalmente por estibnita, rellena fisuras perpendiculares a la estratificación, a techo de la formación de calizas de Yordas. Hemos tenido la oportunidad de estudiar algunos ejemplares del yacimiento, gracias a Rafael Muñoz Alvarado y Honorio Cócera, que enviaron al laboratorio varias muestras de estibnita con abundantes minerales supergénicos.

Valentinita

Uno de los óxidos de antimonio secundarios, la valentinita, es uno de los minerales más interesantes del yacimiento, pues forma vistosos ejemplares con buenos cristales para la especie, que alcanzan un tamaño centimétrico, formando prismas y tabletas de color blanco, grisáceos o amarillentos.

Estibiconita

Este oxi-hidróxido de antimonio esta ahora mismo bajo revisión como especie mineral, dado que no está bien caracterizado y algunos científicos creen que se trata de una mezcla de minerales del grupo de la roméita o el pirocloro. En cualquier caso, es un mineral de alteración de antimonio muy común y en las muestras se encuentra pseudomorfizando cristales de estibnita.

Cervantita

Otro óxido de antimonio relacionado, aunque mucho menos común. Lo hemos

identificado como grupos radiales de cristales aciculares muy finos.

Bindheimita (oxiplumboroméita)

El plomo es menos abundante en el yacimiento, pero presente, por lo que es común la formación de un oxido de plomo-antimonio, llamado clásicamente bindheimita, pero que se corresponde normalmente con la especie oxiplumboroméita o una mezcla de ésta con otros óxidos. En las muestras estudiadas parece ser menos común que la estibiconita, pero también se encuentra presente, pseudomorfizando cristales previos de estibnita.

Valentinita. Argatón, Riaño (León). Campo de visión 2 mm.

Grupo de cristales de valentinita en una fisura. Campo de visión: 0.5 cm.

Valentinita rellenando una fisura en estibnita

Estibiconita pseudomorfizando estibnita. Argatón, Riaño (León).

Cervantita con valentinita, sobre estibnita. Argantón, Riaño (León). Campo de visión 1.5 mm.

Bindheimita con estibnita. Argatón (Riaño, León).

La extraordinaria paragénesis de minerales de mercurio de Usagre (Badajoz, España)

Agosto 2022

Las minas de mercurio de Usagre siempre se han considerado un yacimiento menor, por la proximidad de la mayor anomalía de mercurio del planeta, las minas de Almadén (sobre las que publicamos un artículo recientemente).

Pero el depósito de Usagre, explotado por las minas ‘Sultana’ y ‘Mariquita’, encierra aun un tesoro que había sido pasado por alto: una extraordinaria paragénesis secundaria de mercurio, que dio lugar a la formación de ejemplares de gran calidad para algunas especies, como el calomelano, la eglestonita, la corderoíta y la edgarbaileyita (de las cuales posiblemente sean los mejores ejemplares del mundo), entre otras muchas especies mercuriales, incluyendo una posible nueva especie. El trabajo de muestreo y descripción ha sido arduo y muy largo, y ahora, finalmente, hemos concluido un detallado artículo que será publicado en una importante revista mineralógica. Entre tanto, aquí dejo un pequeño adelanto de algunas de las cosas que contamos en el trabajo.

Las minas de Usagre explotaron cinabrio y mercurio, con barita como ganga principal, encajado en una dura caliza silicificada. El cinabrio formaba bolsadas y filones y también aparecen como minerales primarios la galena, tetrahedrita mercurial, incluyendo la nueva denominación tetrahedrita-(Hg) y calcopirita.

Filón de cinabrio, rodeado de ganga de barita y encajado en caliza silicificada, en la mina ‘Mariquita’ (Usagre, Badajoz)

El depósito se clasifica como ‘tipo Carlin’. Se formó `por la circulación de fluidos epitermales, a una temperatura estimada entre 200 y 350 grados, que silicificó los carbonatos de edad Cámbrica y sedimentos, formando calizas silicificadas y jasperoides. Este proceso concentró los metales en filones y rellenando fracturas, formando la mineralización que se puede observar. Lo interesante para nosotros fueron los procesos posteriores de alteración supergénica, asociados a la entrada de agua con salinidad alta y temperaturas moderadas a través del sistema de fracturas del depósito, que dio lugar a zonas de oxidación de cinabrio y mercurio y a la formación de cloruros y oxicloruros de mercurio y, en menor medida, silicatos y carbonatos de mercurio.

El calomelano presenta una hermosa e intensa fluorescencia roja con UV de onda corta.

El depósito constituye una lección sobre la geoquímica del mercurio, pues puede apreciarse muy bien toda una secuencia de alteración desde pH ácido y condiciones menos oxidantes, en las que se forma corderoita asociada a cinabrio, y alteraciones mas profundas, pH mas moderado y condiciones mas oxidantes, que favorecen la formación de eglestonita, que posiblemente sea una de las especies mas interesantes del yacimiento, y minerales de pH mas elevado, como montroydita y carbonatos.

Tanto científicamente como por la calidad de sus ejemplares, el yacimiento de Usagre es, a pesar de su tamaño, posiblemente, uno de los más significativos respecto a la mineralogía de mercurio.

Diversos cristales de calomelano. Usagre (Badajoz)

Extraordinario cristal de eglestonita, uno de los minerales más significativos de la paragénesis supergénica del yacimiento.

Cristales de corderoíta asociados a cinabrio alterado

Aquí estamos los autores de este estudio: el incansable Antonino Bueno, Borja Sainz de Baranda y yo. Al fondo izquierda se aprecia el castillete de la mina Sultana y los restos de los hornos de destilación del mercurio.

Skutterudita

Febrero 2021

Un amigo se preguntaba si la famosa skutterudita de las minas de Cala (Huelva) es Skutterudita (CoAs3) o Niquelskutterudita (NiAs3) o pueden darse ambas. El problema con esa pregunta es que está planetada asumiendo una dualidad donde no la hay. CoAs3 y NiAs3 son extremos en una serie completa (Co,Ni)As3, en la que cobalto y niquel se encuentran en cantidades variables. Por tanto podemos tener skutterudita, niquelskutterudita y términos intermedios. Si ponemos como barrera el punto en el que las proporciones de Co y Ni son iguales, en el momento en el que Co>Ni, tendremos skutterudita y viceversa. A mi me parece demasiado simplista, máxime si tenemos en cuenta que:

El hierro es un componente esencial en la serie, formando parte de la estructura. No sólo eso, sino que en 2006 se publicó la descripción de la ferroskutterudita (Fe,Ni,Co)As3)

No es posible formar NiAs3 puro, por lo que la niquelskutterudita siempre lleva, al menos, hierro, y generalmente cobalto, para e stabilizar la estructura. La fórmula de la niquelskutterudita será (Ni,Co,Fe)As3.

Diagrama ternario de la serie niquelskutterudita-skutterudita-ferroskutterudita (tomado de Spiridonov et al. 2007)

Teniendo esto en cuenta, decido estudiar las muestras de que dispongo de

skutterudita de dos yacimientos famosos: Minas de Cala (Huelva) y Bou Azzer (Marruecos)

Minas de Cala

Skutterudita- Minas de Cala (Huelva)

Una forma de clasificar rápidamente la especie que tenemos es mediante el ratio Co/Co+Fe+Ni. En la skutterudita, el ratio se encuentra entre 0.7 y 0.9. En la niquelskutterudita, el ratio está entre 0.13 y 0.30 (0.13 en la niquelskutterudita de Schneeberg, Alemania, y 0.27 en la niquelskutterudita de Bullard Peak (NM, USA)

Análisis de skutterudita de Cala

En la skutterudita de Cala encontramos un ratio Co/Fe+Co+Ni en el rango 0.52 a 0.77, siendo el cobalto en todo caso el metal mayoritario. En la skutterudita de Bou Azzer, encontramos un ratio de 0.75, siendo usualmente mas rica en hierro y mas pobre en níquel que la de Cala.

Análisis de skutterudita de Bou Azzer (con ganga de calcita)

Así, podemos concluir que, en las muestras de Cala analizadas tenemos Skutterudita y Skutterudita rica en niquel. Dado que es una serie, no es descartable en absoluto que exista la niquelskutterudita, e incluso la ferroskutterudita. Dado que no son distinguibles de visu, la única manera de identificarlas con seguridad es mediante un análisis.

Pozoblanco (Córdoba)

Hemos analizado un antiguo ejemplar, recogido en la zona de Pozoblanco (Córdoba, España). Según la etiqueta, era la mina “San Francisco” en Cerro Gordo.

Especimen y etiqueta antigua

El ejemplar estaba etiquetado como mineral de bismuto, algo comprensible dada la abundancia de bismuto en la localidad y las características del material. Sin embargo, el análisis revela que se trata de una skutterudita, muy similar a las de Cala (Huelva)

Análisis

de la skutterudita de Pozoblanco

Detalle de la skutterudita de Pozoblanco analizada.

Referencias

Schumer, B. N., Andrade, M. B., Evans, S. H., & Downs, R. T. (2017). A new formula and crystal structure for nickelskutterudite, (Ni,Co,Fe)As3, and occupancy of the icosahedral cation site in the skutterudite group. American Mineralogist, 102(1), 205–209.

https://doi.org/10.2138/am-2017-5615

Spiridonov, E. M., Gritsenko, Y. D., & Kulikova, I. M. (2007). Ferroskutterudite (Fe, Co) As3: A new mineral species from the dolomite-calcite veins of the Noril’sk ore field. Dok lady Earth Sciences, 417(1), 1278 – 1280.

https://doi.org/10.1134/S1028334X0708034X

La colección Marqués de la Rivera del Tajuña/Elduayen de la Escuela de Minas de Madrid: los “apatitos de plomo”

Enero 2021

A mediados del siglo XX, el Marqués de Elduayen donó casi 3000 ejemplares minerales de la colección elaborada por su abuelo, Juan Ximénez de Sandoval, Marqués de la Rivera del Tajuña, a la Escuela Superior de Ingenieros de Minas de Madrid. La colección se encuentra depositada en el actual Museo Histórico- Minero y, hace algún tiempo, tuvimos la oportunidad de estudiarla en cierto detalle, con el objetivo de contribuir a su correcta catalogación y evaluación para el Museo. La colección tiene un indudable interés histórico, al recoger ejemplares de localidades clásicas europeas, y refleja muy bien el estilo de colección de aquellos gabinetes de curiosidades y ciencias naturales de la época: colección sistemática, de interés global no centrado en la estética y de tamaño moderado, ideal para muebles de gabinete.

La colección en sí, desde el punto de vista moderno, tiene pocos ejemplares realmente significativos, aparte del hecho de que pertenecen a localidades de interés histórico o científico. Algunos de los ejemplares más llamativos son los globalmente etiquetados como piromorfita, que recopilamos y analizamos en nuestro estudio. Vamos a ver algunos de éstos ejemplares históricos.

Sala principal del Museo Histórico Minero de la Escuela de Ingenieros de Minas de Madrid. Pocos sitios puede haber mas bellos para albergar una colección científica. Se puede visitar por el público y merece la pena.

Generalidades de los apatitos de plomo

Los arseniatos, fosfatos y vanadatos de plomo forman un conjunto de minerales estrechamente relacionados cuya estructura es esencialmente la del Apatito, cuya fórmula general es PbmBm[XO4]pZq.xH2O, donde B es un metal divalente (normalmente calcio, zinc, cobre o hierro), X es P, As o V y Z es un anión monovalente, normalmente OH- o Cl- . Cuando éste anión es el cloruro, tenemos los minerales Piromorfita (fosfato), Mimetita (arseniato) y Vanadinita (vanadato), con el plomo como único metal presente. En presencia de calcio, tenemos la

Hedifana (arseniato) y la Fosfohedifana (fosfato), no conociéndose un análogo de vanadio.

La similitud estructural de éstos minerales y el parecido químico entre fósforo, arsénico y vanadio implica que existan varias series isomorfas, además de darse frecuentemente las soluciones sólidas. Así, tenemos la serie Mimetita-Piromorfita, en la que tiene lugar la sustitución isomorfa del arseniato y el fosfato, así como la serie Mimetita-Vanadinita, en la que hay una substitución limitada entre arseniato y vanadato (aproximadamente hasta 1:1 Pb:V). Esto es debido a la gran diferencia de tamaño entre el anión vanadato y los aniones fosfato y arseniato. Sin embargo, sí que se pueden observar soluciones sólidas y zonados combinando las tres especies. La sustitución del plomo por calcio no es isomorfa, dando lugar a dos especies diferenciadas, la Hedifana y la Fosfohedifana, en las que la proporción atómica Pb:Ca es 3:2. La Fosfohedifana no ha sido reconocida hasta 2005, siendo denominada antes como una variedad rica en calcio de la Piromorfita. La revisión gradual de las colecciones está mostrando que muchos ejemplares de Piromorfita son realmente Fosfohedifana.

La piromorfita y mimetita forman una serie completa, así como, posiblemente la fosfohedifana y la piromorfita. Sin embargo, no se ha identificado una serie fosfohedifana-apatito. Figura de Keim y Markl, 2017.

La Piromorfita, que recibió éste nombre por su comportamiento en el ensayo al soplete sobre carbón, forma cristales de simetría hexagonal, pertenecientes al grupo puntual 6/m. Los hábitos pueden ser muy variados, desde cristales prismáticos con terminaciones pinacoidales o bipiramidales, hasta formaciones reniformes, botroidales, esférulas formadas por crecimientos radiales de cristales, acicular y como recubrimientos y costras terrosas. El color varía desde blanco o incoloro, verde, amarillo, rojizo y hasta el marrón oscuro, si bien son los cristales verdes los más apreciados desde el punto de vista de la mineralogía de ejemplar. La Fosfohedifana, perteneciente al mismo grupo puntual, no es distinguible de visu de la Piromorfita, si bien son más frecuentes los cristales de color blanco.

La mimetita y piromorfita forman una serie completa (A). La vanadinita también puede formar series completas piromorfita o mimetita, pero, debido a la variación en el radio del metal, los contenidos en fosforo o arsénico en vanadinita suelen estar mas limitados. (B): la fosfohedifana y la hedifana forman soluciones sólidas estables

con piromorfita y mimetita respectivamente. Sin embargo, no se ha observado que fosfohedifana forme una serie con hedifana o con fluor/cloroapatito. Figura de Markl et al., 2014

La Mimetita, denominada así por su similitud de visu con la Piromorfita, forma cristales de simetría hexagonal pertenecientes al grupo puntual P63/m. Con hábitos similares a la Piromorfíta, usualmente es indistinguible o distinguible con dificultad de ésta última. Antiguamente existía la costumbre de denominar Mimetita a los cristales amarillos y Piromorfita a los verdes, lo cual carece de fundamento.

Estos minerales son típicos de la fase supergénica en yacimientos de plomo. Se forman por oxidación de minerales primarios, principalmente galena, por efecto de aguas superficiales. En la formación de la piromorfita podría estar implicada también la actividad microbiológica En cualquier caso, la solubilidad de los fosfatos de plomo es extremadamente baja, por lo que la presencia de bajas concentraciones de fosfato o arseniato siempre van a formar preferentemente los “apatitos de plomo”. Para ilustrarlo, he calculado el diagrama de Pourbaix de las especies de plomo, que podéis ver aqui:

La oxidación de la galena libera plomo, que forma minerales secundarios. A concentraciones de 100 a 1000 veces mas bajas de arseniato y fosfato que la de plomo

movilizado, los “apatitos de plomo”, piromorfita y mimetita, van a ser los minerales preferentes. Es interesante que, en presencia de fosfato, necesitamos concentraciones de 10 a 100 veces mas altas de arsénico que de fósforo para formar mimetita, con dependencia del pH. Es decir, la piromorfita y las fases intermedias piromorfita-mimetita van a ser formas preferentes, formándose la mimetita cuando el arsénico está en gran exceso. En este cálculo no hay vanadio, pero si añadimos vanadato nos damos cuenta que para formar vanadinita, necesitamos que el sistema sea muy pobre en fosfato. Esto explica (entre otras cosas, es un cálculo muy simple) por qué la asociación piromorfita con vanadinita es mucho mas rara que piromorfita-mimetita.

Si volvéis al primer gráfico, quizá os preguntéis: “¿y ese PbHPO4 que aparece en la región de bajo pH y alta oxidación?”. En efecto, los cálculos predicen la formación del compuesto PbHPO4. Este no está descrito como mineral, pero existe: nosotros lo hemos descubierto como un producto de alteración de la galena en las minas de Hiendelaencina y, paralelamente, se encontró también en la famosa mina Clara. Para formarse, según los cálculos, necesita un ambiente oxidante, un pH moderadamente ácido y ser muy pobre en arsénico y cloro. La mina de Hiendelaencina es un sitio que puede cumplir estas características, por lo

que no es sorprendente que se forme allí si la galena sufre el ataque de agua algo ácida (por ejemplo, por alteración de la escasa pirita que hay) y contiene fosfato (arrastrado por la escorrentía a través del suelo).

Fosfato de plomo. Hiendelaencina (España). Un fosfato de plomo que hemos previsto termodinámicamente, pero aún no descrito, debido a su rareza. Aunque lo hemos identificado, no tenemos suficiente material para su descripción formal (y posiblemente nunca lo tengamos). En las minas de Hiendelaencina también hemos encontrado piromorfita, siendo ésta tanto o más rara que el elusivo PbHPO4.

Tras esta introducción sencilla a la mineralogía de los fosfatos de plomo, vamos a ver algunos de los ejemplares etiquetados como piromorfita en la colección Marqués de la Rivera del Tajuña/Elduayen:

Una gran fosfohedifana

Uno de los ejemplares más significativos de la colección era una muestra etiquetada como piromorfita, procedente de la mina de Kautenbach, en TrabenTrarbach (Rhineland - Palatinado, Alemania). De éste yacimiento son característicos tanto la fosfohedifana como las pseudomorfosis de galena tras piromorfita-fosfohedifana (denominadas plumbeina en etiquetas de ejemplares antiguos).

Cristales centimétricos de fosfohedifana de Kautenbach. El ejemplar muestra un cierto grado de sulfuración, característico en el yacimiento. También se observan pequeños cristales de piromorfita, salpicando la fosfohedifana. Ejemplar 2342 Col.

Marqués de la Rivera del Tajuña / Elduayen/Museo Histórico Minero

La fosfohedifana puede identificarse tanto analizando su ratio Ca/Pb como mediante el desplazamiento Raman del fosfato, una de cuyas bandas se correlaciona con el ratio Ca/Pb (datos por publicar).

Una localidad clásica

Esta muestra procede del famoso yacimiento de Freiberg, Erzgebirge, (Sajonia, Alemania). Formada por extraordinarios cristales prismáticos verdes. En análisis indica que es una piromorfita arsenical

Piromorfita arsenical. Ejemplar 2334 Col. Marqués de la Rivera del Tajuña / Elduayen/Museo Histórico Minero

El arsénico de Cornualles

Otra localidad clásica: Cornwall (UK). Aunque estaba etiquetada como piromorfita, y como era de esperar dada la procedencia, se trata de una estupenda mimetita con cristales de hasta 0.5 cm.

Ejemplar 2335. Mimetita de Cornwall (UK). Col. Marqués de la Rivera del Tajuña/ Elduayen/Museo Histórico Minero

El fosfato que vino del frío

Un ejemplar procedente de Berezovskii, Ekaterinburg, Sverdlovsk Oblast (Region de los Urales, Rusia) resultó una de las dos únicas piromorfitas formales en la colección: fosfato tal cual, sin arseniato ni calcio.

Piromorfita de Berezovskii, Rusia. Ejemplar 2338. Col. Marqués de la Rivera del Tajuña / Elduayen/Museo Histórico Minero

Mimetita de la localidad tipo

Un bonito cristal procedente del distrito minero de Johanngeorgenstadt, Erzebirge (Sajonia, Alemania). Esta localidad clásica en la minería de plata, plomo y uranio, es la localidad tipo de la Mimetita. La muestra consiste en un cristal centimétrico, prismático hexagonal biterminado, mostrando caras bipiramidales, de color amarillo. Aunque estaba etiquetado como piromorfita, es mimetita, tal

como era de esperar por la localidad.

Mimetita. Ejemplar 2333. Col. Marqués de la Rivera del Tajuña / Elduayen/Museo Histórico Minero

Otra localidad clásica alemana

Dos muestras, etiquetadas como Piromorfita, proceden de Hofsgrund, en el distrito de Pb-Zn de Schauinsland (Baden-Württemberg, Alemania). Formadas por cristales prismáticos de color verde y esférulas constituidas por agrupaciones radiales de cristales muy finos. El análisis muestra que se trata de piromorfita muy pobre en arsénico.

Piromorfita. Especimen 2337. Col. Marqués de la Rivera del Tajuña / Elduayen/Museo Histórico Minero

Referencias

Antao, S. M.; Dhaliwal, I. Lead Apatites: Structural Variations among Pb5(BO4)3Cl with B = P (Pyromorphite), As (Mimetite) and v (Vanadinite). J. Synchrotron Radiat. 2018, 25 (1), 214 – 221 .

Frost, R. L.; Palmer, S. J. A Raman Spectroscopic Study of the Phosphate Mineral Pyromorphite Pb5(PO4)3Cl. Polyhedron 2007, 26 (15), 4533 – 4541. https://doi.org/10.1016/j.poly.2007.06.004.

Keim, M. F.; Markl, G. Formation of Galena Pseudomorphs after Pyromorphite. Neues Jahrb. fur Mineral. Abhandlungen 2017, 194 (3), 209 – 226. https://doi.org/10.1127/njma/2017/0058.

Markl, G.; Marks, M. A. W.; Holzäpfel, J.; Wenzel, T. Major, Minor, and Trace Element Composition of Pyromorphite-Group Minerals as Recorder of Supergene

Weathering Processes from the Schwarzwald Mining District, SW Germany. Am. Mineral. 2014, 99 (5–6), 1133–1146. https://doi.org/10.2138/am.2014.4789.

Minerales de la mina “San Rafael” (Cardeña, Córdoba, España)

Agosto 2020

Gracias al profundo trabajo de investigación de la minería andaluza que realizaron dos expertos, Inmaculada Ramos y Antonio Carmona, pudimos conocer esta mina de plomo, de cuyos restos se han podido recoger interesantes ejemplares de kasolita (silicato de uranilo y plomo). Vamos a realizar en ésta entrada una pequeña actualización de la mineralogía del filón “zumajo”, un filón hidrotermal de unos 30 km de longitud, mineralizado con Pb - Zn - Cu. En el siguiente artículo se realiza un repaso general a la historia, minería y contexto geológico del yacimiento.

La Kasolita de la mina “San Rafael”Descarga

Mineralogía descriptiva

Como decíamos, el mineral más interesante de este yacimiento es la kasolita, que, si bien muy raramente en cristales grandes, ha formado interesantes ejemplares y, aunque hay otros presentes, es el mineral de uranio más abundante del yacimiento.

Caledonita

Cerusita

Caledonita rodeada de malaquita. Mina San Rafael. FOV 2 mm.

Cristales de cerusita observados por microscopía electrónica SEM

Descloizita

Cristales muy pequeños de descloizita (FOV 1mm) y, sobre uno de ellos, un pequeño cristal de wulfenita

Kasolita. FOV 2 mm. En ocasiones forma grupos aciculares muy finos y puede confundirse con uranofana. Los ejemplares siempre deben llevar confirmación analítica.

Kasolita. FOV 3 mm

Kasolita. FOV 3 mm (si, es la misma foto. Quería ver si las correcciones quedan mejor con GIMP o con Photoshop)

Kasolita. El ejemplar mas grande de que dispongo. FOV 1 cm.

Kasolita. FOV 2 mm

Pequeño grupo de cristales de kasolita sobre cuarzo. FOV 1 mm

Kasolita. FOV 1.3 mm

Linarita

Linarita. FW 3 mm.

Piromorfita

Piromorfita. FOV 3 mm

Cristales de piromorfita observados con microscopio electrónico SEM

Pequeño cristal de piromorfita. FOV 0.9 mm

Piromorfita con un pequeño cristal de wulfenita

Willemita

Pequeños cristales de willemita (FOV 2 mm). Esta foto no salió muy bien, pero se aprecia la morfología de los cristales.

Wulfenita

Cristal de wulfenita muy pequeño. FOV 1 mm. Se han encontrado especímenes más vistosos.

Otras especies metálicas identificadas en el yacimiento son la mottramita, mimetita, y carbonatos y silicatos de cobre. Dejamos aparte el mineral primario (galena, sulfuros de cobre) y mineral de ganga (calcita). Y en ésto se resume el trabajo que realizamos sobre el material de ésta mina. Esto no quiere decir que éstas sean las únicas especies metálicas secundarias que pueden encontrarse. Solo hemos hecho sumario de las muestras analizadas de que disponemos y las especies que hemos visto.

La cuestión del paladio en el oro nativo de Venezuela

Diciembre 2019

El oro, mas allá de su significado para el público general y su relevancia económica, es un metal muy interesante y un mineral que forma, en ocasiones, vistosos ejemplares naturales, cuyo precio supera ampliamente al debido a su cotización según el peso. Venezuela tiene una gran riqueza en oro, que ha dado lugar a no pocas polémicas dada la situación del país, la minería ilegal y el tráfico de metal. Aparte de ello, que no es objetivo de ésta página, los yacimientos de oro venezolanos han proporcionado bellos ejemplares, entre los que se encuentran algunos de los monocristales más grandes del metal encontrados en la Naturaleza.

Muchos ejemplares de oro de Venezuela, en especial los detríticos procedentes de los depósitos tipo placer de Santa Elena de Uairén, asociados al Roraima Group, que se distribuye a ambos lados de la frontera entre Brasil y Venezuela, se han comercializado como oro con paladio (palladian gold) o incluso como porpezita, un nombre no reconocido por la IMA que designa a la aleación oro-paladio con cantidades variables de Pd. El paladio es un metal muy raro, y actualmente más caro que el oro debido a su rareza e importancia tecnológica; los ejemplares de oro paladiado, por tanto, son igualmente raros y su precio es superior al de los ejemplares de oro en condiciones equivalentes de calidad.

Análisis de dos muestras

Hemos recibido dos muestras de oro de la zona de Santa Elena de Uairén, ambas vendidas como oro con paladio: una etiquetada con la localidad de San Antonio de Morichal y otra de los placeres del rio Icabarú.

Oro de San Antonio de Morichal. Contiene <0.5% Pd. FOV 1 cm.

Los ejemplares están formados por cristales deformados, normalmente

octaédricos muy elongados y de aspecto cavernoso típico de los yacimientos de la zona. El análisis elemental muestra en un caso un contenido aprox. 0.4-0.5% de paladio y en otro caso no aparece Pd detectable en EDS o espectroscopía de energía dispersiva de rayos X, siendo en ambos casos oro con más del 99% de riqueza.

Análisis del oro de Icabarú. No Pd detectable, que debería aparece como un pico a aproximadamente 21.5 KeV.

Muestra de oro, con indetectable Pd, de 1 cm de Icabarú, Santa Elena de Uairén, Venezuela.

¿Por qué se ofrecen muestras, entonces, como de oro rico en paladio?. La causa puede ser que el paladio es esperable y, en efecto, en los yacimientos de esta zona se han recogido muestras con hasta un 5% de paladio (Tremsin et al., 2017). Pero el hecho de que se hayan recogido muestras de oro con paladio no quiere decir que todas las muestras contienen paladio, como se muestra en el propio artículo de Tremsin et al., donde se estudian varias muestras con un rango de indetectable a 5% de paladio, e incluso pueden aparecer zonados con cantidades diferentes de Pd en el cristal.

Recomendaciones

No adquirir ejemplares de ésta procedencia a un precio mayor del esperable/razonable para un ejemplar de oro nativo, con la justificación de que es oro rico en paladio, oro con paladio o porpezita, salvo que esté acompañado con un análisis.

El hecho de que en el yacimiento se hayan recogido muestras con hasta un 5% de Pd (es la concentración más alta que he visto, lo que no quiere decir que las haya más elevadas) no significa que todos los ejemplares sean ricos en paladio. Cada ejemplar debe ir acompañado de un análisis individual.

Desde el punto de vista de colección, mi recomendación sería utilizar una técnica de análisis elemental de elementos mayores, como EDS o XRF, como punto de referencia para etiquetar (y tasar) los ejemplares. Decir “oro con paladio” no significa nada: puede llevar paladio a nivel traza (todos los ejemplares de estos yacimientos contienen paladio, de hecho). Para etiquetar el ejemplar como “oro paladiado” , “oro con paladio” o como sea, el Pd debería ser detectable y cuantificable con técnicas de energías dispersivas de rayos X usuales (en la práctica, yo no lo llamaría así salvo que Pd>1%). Si no, está a nivel trazas y el etiquetado, entonces, carece de sentido más allá de ser un reclamo o excusa para aumentar el precio del espécimen.

Referencias

Long, D. G. F. (2009). Aspects of Late Palaeoproterozoic Fluvial Style: The Uairén

Formation, Roraima Supergroup, Venezuela. Precambrian Sedimentary Environments, 323–338. https://doi.org/10.1002/9781444304312.ch14

Tremsin, A. S., Rakovan, J., Shinohara, T., Kockelmann, W., Losko, A. S., & Vogel, S. C. (2017). Non - Destructive Study of Bulk Crystallinity and Elemental Composition of Natural Gold Single Crystal Samples by Energy-Resolved Neutron Imaging. Scientific Reports, 7(September 2016), 2 – 4. https://doi.org/10.1038/srep40759

Biominerales: Formicaíta y el metabolismo de las bacterias

Junio 20 19

Recientemente se han podido ver excelentes ejemplares del raro mineral formicaíta (formiato de calcio) procedentes del lago Alkali (Oregon, USA). Este lago de aguas alcalinas o soda lake (lago de sosa) forma, por procesos de desecación y redisolución, una serie de minerales de sodio, que incluyen desde los más comunes natrón, trona o gaylussita, hasta el raro mineral quilianshanita. Usualmente, estos minerales son carbonatos y boratos, formando los depósitos salinos que deja el agua al evaporarse; la formicaíta, en cambio, es especial: es un mineral orgánico, concretamente la sal de calcio del ácido fórmico.

Crystales de formicaíta del lago Alkali (Oregon, USA)

Este mineral tiene un origen biológico: deriva del ácido fórmico (HCOOH) generado por el metabolismo bacteriano. ¿por qué se encuentra entre los minerales de éste lago?. Se debe precisamente a su riqueza en sales y su pH alcalino. En éstas condiciones, en el lago prolifera un gran ecosistema de organismos adaptados a medios muy ricos en sales y con pH alto; este sistema es muy productivo y produce lo que denominamos un ciclo de nutrientes: diferentes

comunidades cooperan reciclando nutrientes y generando los que otras necesitan.

Esquema del ciclo de nutrientes de un lago alcalino. Tomado de la Encyclopedia of Microbiology, Vol I. J. Lederberg (Ed)

La clave del origen de la formicaita está en los fermentadores anaerobios. Estos organismos se encuentran en las zonas anóxicas del lago, agua profunda donde no llega suficiente oxígeno atmosférico. Una de las reacciones bioquímicas esenciales de éstos fermentadores anaerobios es la síntesis de acetil-coenzima A a partir de piruvato. Esta reacción es fundamental para la producción de energía por las células de éstos organismos y genera ácido fórmico como subproducto.

Glucolisis y fermentación anaerobias. Con el numero 7 se indica la formiato- piruvato liasa, el enzima que genera el formiato. Azúcares generados por otros organismos son fermentados en varios pasos, generando acetato y piruvato. El piruvato es transformado en acetil coenzima A, que se utiliza para producir energía, liberándose ácido fórmico en el proceso. Estos ácidos liberados son los responsables de que algo (como un alimento) se ponga “ácido” cuando proliferan los organismos fermentadores.

Normalmente, los ácidos liberados en la fermentación anaerobia, como el ácido fórmico o el ácido acético, son utilizados como fuente de energía por organismos aerobios o reutilizados. De ahí que los minerales como la formicaíta o los acetatos ( hoganita ) sean sumamente raros. Además, el formiato juega otro papel fundamental en el ecosistema del lago: es una fuente de hidrógeno (H2, ver esquema anterior). Otros organismos anaerobios recogen el formiato y lo transforman en CO2 e hidrógeno molecular, que contribuye al ambiente reductor de los sedimentos del lago y, a su vez, es utilizado por las bacterias sulfato- reductoras, que c onvierten el sulfato en azufre o sulfuro. Sin embargo, la desecación del lago Alkali ha favorecido la cristalización y preservación de la formicaíta, gracias a la menor solubilidad de la sal de calcio, antes de que el ácido

fórmico sea procesado por el ecosistema.

Formicaita

Piruvato formiato-liasa

El paso bioquímico fundamental en la formación del ácido fórmico lo lleva a cabo la piruvato formiato liasa o formiato acetiltransferasa. Esta enzima cataliza la reacción: que se integra en el metabolismo central de bacterias como las famosas E. coli, que son anaerobios facultativos (es decir, que pueden trabajar en modo aerobio o modo anaerobio dependiendo de las condiciones) y, en condiciones de baja concentración de oxígeno, producen ácido fórmico:

Modelo simple del metabolismo central de un anaerobio facultativo. En atmósfera con oxígeno, convierte el piruvato en acetil-coenzima A por medio de la piruvato deshidrogenasa (PDH); en ausencia de oxígeno, transforma el piruvato en acetil- CoA

mediante la piruvato-formiato liasa (PFL), liberando ácido fórmico. Otro aspecto interesante de la piruvato-formiato liasa es que nos habla sobre la evolución de la vida. Es probable que ésta enzima sea muy antigua, anterior a la existencia de una atmósfera rica en oxígeno (es decir, más de 2000 millones de años) y, probablemente, estuvo en el arranque del motor central del metabolismo de todos los organismos del planeta, que está en la figura de arriba. Es más, ¡es posible que sea a nterior al ADN!. ¿como es ésto posible? Pues porque, anteriormente a la existencia del ADN como almacén de información genética, existió un genoma basado en el ARN. Las moléculas de ARN, mas antiguas que el ADN y posiblemente con más de 4000 millones de años de antigüedad, dieron paso al ADN gracias a que surgió una enzima capaz de convertir los nucleótidos del ARN (ribonucleótidos) en nucleótidos del ADN o desoxirribonucleótidos. Esta enzima se llama ribonucleótido reductasa. Uno de los tipos de ésta enzima, el más antiguo de todos, pudo evolucionar a partir de la piruvato-formiato liasa. De hecho, ambas enzimas, a pesar de su papel bioquímico aparentemente distante, tienen estructuras muy similares y son homólogas, es decir, proceden de un ancestro común.

PFL/Ribonucleotide reductase by cmenorsalvan on Sketchfab

En el sketch tridimensional puede verse la superposición de las estructuras de la ribonucleósido reductasa y la piruvato formiato liasa. La coincidencia, en especial en la zona del centro activo (flechas y hélices unidas a ellas), es significativa y sugiere una preservación estructural debido a que ambas proceden de un ancestro común. Como puede verse, todo está relacionado. Vida, minerales y evolución requieren unos de otros, ya que la vida es otro agente geológico y ambas, vida y ambiente planetario, se modelan uno al otro.

Referencias

Atteia, A., Van Lis, R., Tielens, A. G. M., & Martin, W. F. (2013). Anaerobic energy metabolism in unicellular photosynthetic eukaryotes. Biochimica et Biophysica Acta – Bioenergetics, 1827(2), 210 – 223.

https://doi.org/10.1016/j.bbabio.2012.08.002

Crain, A. V., & Broderick, J. B. (2014). Pyruvate formate-lyase and its activation by pyruvate formate-lyase activating enzyme. Journal of Biological Chemistry, 289(9), 5723–5729. https://doi.org/10.1074/jbc.M113.496877

Torrents, E. (2014). Ribonucleotide reductases: essential enzymes for bacterial life.

Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 4(April), 1 – 9.

https://doi.org/10.3389/fcimb.2014.00052

Minerales en escorias: Linares

Febrero 2019

Las escorias, subproductos de fundición en metalurgia, son materiales de gran interés. Las escorias antiguas son esenciales en arqueometalurgia, y permiten estudiar los procedimientos de obtención de metales en tiempos pasados, localizar puntos de fundición o extracción de metales utilizados por pueblos antiguos, como los romanos, y averiguar qué metales y minerales utilizaban.

Las escorias antiguas también son un laboratorio natural para la alteración de metales y formación de minerales, dado que mantienen una gran cantidad de metal (ya que, en muchos casos, los procedimientos antiguos no eran demasiado eficientes). Estas escorias antiguas, sometidas a los agentes atmosféricos, dan lugar a minerales de oxidación (como sulfatos o carbonatos) que se acumulan en las abundantes oquedades y burbujas que contiene. Este proceso puede ayudarnos a conocer mejor las condiciones y velocidad de formación de minerales. Veamos un ejemplo: minerales formados en escorias romanas, recogidas en el entorno del filón La Cruz, en Linares (Jaen). Estas escorias, ricas en plomo, han dado lugar a minerales como la linarita:

Linarita. Escoria en minas de La Cruz, Linares, Jaen

Encontrar linarita (un sulfato de plomo y cobre, de ahí su intenso color azul) enLinares, su localidad tipo, siempre tiene su gracia

La formación de éstos minerales de plomo se debe sobre todo al contenido de óxidos de plomo (litargirio, oxido de plomo amarillo) y plomo metálico de las escorias. La alteración de estos materiales por aguas de escorrentía, o por aguas acidificadas por alteración de sulfuros, da lugar a la formación de éstos sulfatos.

Plomo metálico y óxidos de plomo. Escorias en la zona del filón La Cruz (Linares, Jaen). La alteración de este “primario” da lugar a los minerales de oxidación, como la linarita.

Un aspecto interesante de la formación de minerales en escorias es la posibilidad de generarse especies poco comunes. El hecho de que el plomo en la escoria se encuentre en forma de metal o de óxidos y no de sulfuros, favorece la formación de carbonatos poco comunes, como la leadhillita.

La leadhillita se reconoce bien por sus cristales tabulares pseudohexagonales, incoloros o blancos. Es mucho más común que su dimorfo trigonal, la susannita, difícil de distinguir de la leadhillita a simple vista o por análisis elemental, dado que tienen la misma composición, requiriendo de técnicas basadas en el reconocimiento de la estructura.

Leadhillita. Escorias en el Filón La Cruz, Linares, Jaén.

Pequenísimo (FOV 0.9 mm) cristal de susannita. Escorias en el filón La Cruz, Linares, JAén.

Así pues, las humildes escorias que dejaron nuestros antecesores todavía tienen que enseñarnos. Es conveniente echar un vistazo a las vacuolas de escorias de fundición de plomo o cobre medievales, romanas o pre-romanas, pues puede que en su interior se hayan formado interesantes (aunque generalmente pequeños) minerales secundarios.

No todo el mundo llega leyendo hasta aquí, gracias por ello.

Biominerales: la uricita de Almadén

Febrero 2019

Recientemente hemos publicado una revisión y actualización de la mineralogía del famoso distrito minero de mercurio de Almadén (Ciudad Real, España). Entre las nuevas especies que hemos descrito y que completan el catálogo natural de éstas minas, se encuentra un mineral peculiar, además en ejemplares de buena calidad: la uricita, de los acopios de la mina El Entredicho . La uricita, químicamente, es ácido úrico:

Uricita, ácido urico o trihidroxipurina

Uricita sobre cinabrio. Mina El Entredicho.

El ácido úrico es un compuesto perteneciente a la familia de las purinas, poco soluble en agua y tiende a cristalizar mas o menos fácilmente. En las escombreras y acopios de la mina El Entredicho se han encontrado numerosos ejemplares bien cristalizados, cuya caracterización por espectroscopía Raman no deja lugar a dudas de su identidad química.

Uricita sobre cinabrio. El Entredicho (Ciudad Real)

La uricita es un biomineral. Es un producto cristalizado, pero resultado de la actividad bioquímica de diversos organismos. El ácido úrico es una molécula muy rica en nitrógeno y es el producto final del catabolismo de aminoácidos y ácidos nucleicos. Todos los organismos vivos producimos ácido úrico para desembarazarnos del nitrógeno en exceso, que, de otra forma, se acumularía como amoniaco tóxico. Sin embargo hay algunas diferencias: los organismos uricotélicos usan el ácido

¿Como se ha formado la uricita y por qué es común en El Entredicho?

úrico como principal forma de eliminar el nitrógeno del metabolismo. Estos son las aves, reptiles e insectos. Esta forma de eliminar nitrógeno les elimina la necesidad de orinar (eliminan el ácido úrico con las heces) y permite ahorrar agua, ya que la eliminación del ácido úrico consume tan sólo 8 gramos de agua por cada gramo de nitrógeno. Estos organismos producen el ácido úrico mediante el ciclo del ácido úrico de Krebs (no confundir con el ciclo de Krebs de los ácidos tricarboxílicos, que se enseña en el bachillerato).

Ciclo del ácido úrico, en el que el nitrógeno procedente del catabolismo de aminoácidos se elimina como ácido úrico. Magnífico esquema tomado de Salway (2018).

Nosotros, como todos los mamíferos, somos animales ureotélicos. Eliminamos el nitrógeno del metabolismo principalmente en forma de urea, usando otro ciclo, el ciclo de la urea. Esto hace que necesitemos beber más agua que un reptil, ya que se requieren unos 40 gramos de agua por cada gramo de nitrógeno. La urea es muy soluble en agua y ello hace que la eliminemos orinando. Pero también producimos ácido úrico, como producto del catabolismo de los ácidos nucleicos.

Catabolismo de los nucleótidos purínicos a ácido úrico.

El exceso de producción de ácido úrico en mamíferos es un problema, debido a su insolubilidad, ya que precipita en diversos sitios, formando cálculos y cristales, produciendo la enfermedad de la gota.

El ácido úrico también pudo producirse abióticamente hace unos 4000 millones de años, durante el Arqueano, justo antes del origen de la vida (MenorSalvan y Marín-Yaseli, 2013; Menor-Salvan et al., 2019, próxima publicación). En aquella época es probable que la uricita fuera un mineral presente dentro del catálogo de minerales prebióticos y formado por procesos geoquímicos. Sin embargo,

actualmente la uricita es un producto biológico y no es posible su formación en un yacimiento mineral sin la intervención de un organismo vivo. Es decir, que la uricita de El Entredicho está totalmente desligada del resto de minerales del yacimiento y no tiene ninguna relación con la mineralización original. Su origen, seguramente, es explicable gracias a las características climáticas de la zona de Almadén. El ácido úrico procedente de deposiciones de aves o tal vez de algún tipo de reptil que habite entre las rocas de los acopios de El Entredicho, gracias a la temperatura, las variaciones térmicas día-noche propias de Castilla (que favorecen las cristalizaciones) y el bajo régimen de lluvias, recristaliza produciendo la uricita. En zonas mas lluviosas, este material simplemente es arrastrado y desaparece, o sufre degradación. En Almadén, es posible que la pluviosidad de la zona sea la adecuada para la cristalización y preservación de la uricita.

Uricita. Mina El Entredicho. Fotos: Borja Sainz de Baranda.

Menor-Salván, C., & Marín-Yaseli, M. R. (2013). A new route for the prebiotic synthesis of nucleobases and hydantoins in water/ice solutions involving the photochemistry of acetylene. Chemistry – A European Journal, 19(20), 6488–6497. https://doi.org/10.1002/chem.201204313

Sainz de Baranda Graf, B and Menor salvan, C. (2019) The Almadén mining district, Ciudad Real, Spain. The Mineralogical Record, 50 (1), 11-60.

Salway, J. G. (2018). The Krebs Uric Acid Cycle: A Forgotten Krebs Cycle. Trends in Biochemical Sciences, 43(11), 847 – 849. https://doi.org/10.1016/j.tibs .2018.04.012

La tetrahedrita alterada de El Coriellu, Llerandi (Asturias)

Noviembre 2018

La antigua mina de cobre de El Coriellu (San Cosme de Llerandi, concejo de Parres, Asturias, España) es conocida por sus buenos cristales de tetrahedrita, normalmente muy alterada, así como minerales secundarios de cobre. (Mas información en MTIblog)

Los cristales de tetrahedrita alcanzan un tamaño centimétrico y, ocasionalmente, se encuentran totalmente pseudomorfizados. En general están recubiertos por una capa de alteración mas o menos profunda. Recientemente hemos podido examinar algunas muestras, vendidas como cuproroméita (también llamada partzita, Cu2Sb2(O,OH)7 )

Cristal de tetrahedrita completamente alterado a malaquita. Se observa un

material de color rojo ladrillo que ha resultado ser cinabrio secundario. El análisis de las muestras indica que el material, conservando la forma de la tetrahedrita original, se trata de malaquita pseudomórfica, con pequeñas cantidades de otros minerales, en especial cinabrio secundario, que forma pequeños depósitos de material pulverulento de color rojo ladrillo en los huecos cavernosos formados por la alteración del cristal original.

Cristal de tetrahedrita, alterado y recubierto de carbonatos de cobre (azurita y malaquita)

En las muestras estudiadas, no se han podido encontrar minerales de antimonio, en especial cuproroméita. Tan solo pequeños restos amarillos pulverulentas de bindheimita (oxiplumboroméita) en uno de los cristales alterados.

Malaquita pseudomorfizando tetrahedrita, con pequeños restos de otros minerales (cinabrio secundario, oxidos de hierro, arcillas y sílice)

Cinabrio secundario de Orgiva (Granada) y Hozarco (Cantabria)

Junio 2018

Las minas de Órgiva (Sierra de Lújar, Granada) cuentan con una larga historia de explotación, primero de galena, después de fluorita hasta 1989 por la S.M. Peñarroya. Recientemente, se ha reactivado la explotación de fluorita por parte de la empresa Minera de Orgiva SA.

El yacimiento es tipo Mississippi Valley y, además de la fluorita, como es normal en este tipo de yacimiento, el mineral primario es galena y esfalerita, estratoligado en calizas y dolomías. Recientemente hemos analizado bellos ejemplares de cinabrio pulverulento, asociado a una fase tardía de formación de calcita.

El cinabrio tiene las características de formación supergénica: pulverulento, color rojo brillante y asociado a calcita o yeso. Probablemente procede de la liberación de mercurio por alteración de la esfalerita primaria, aunque está en

Hay que tener cuidado de no confundir el mineral con minio (óxido de plomo). En algunas colecciones en las que hay muestras de “minio” de Orgiva, es posible que se hayan identificado erróneamente y se trate de cinabrio, por lo que es necesaria la confirmación analítica de los ejemplares.

Estos ejemplares recuerdan mucho a los de la mina Hozarco (La Hermida, Cantabria). La antigua mina de plomo de Hozarco es bien conocida por sus especies supergénicas. La mina explotaba un depósito de plomo-zinc con bario y mercurio de edad Pérmica cuyo origen parece, según la bibliografía, asociado al periodo de rifting durante el Pérmico.

Los minerales primarios son Galena y Esfalerita rica en mercurio. El Cinabrio aparece como mineral secundario, formado por la movilización del mercurio al alterarse la Esfalerita. De ahí que sea muy difícil encontrarlo en cristales, apareciendo en forma pulverulenta.

Cinabrio en calcita. FOV 1 cm. Orgiva (Granada)

Cinabrio incluido en yeso de Hozarco (Cantabria)

A pesar de ser polvo, el Cinabrio da lugar a bellos ejemplares cuando está incluido en Yeso, al que le confiere un bonito color rojo.

Inclusión de cinabrio en cristales de yeso. Hozarco (Cantabria)

Hemos estudiado los ejemplares recogidos por Antonino Bueno, sobre todo en busca de otros minerales de mercurio producidos potencialmente por la alteración de la Esfalerita, sin éxito: Todo ha resultado ser Cinabrio, con colores desde el rojo bermellón hasta anaranjado. En las inclusiones se ve un mineral negro que sospechábamos que pudiera ser Metacinabrio, pero no, resulta ser Hematites.

Inclusiones de cinabrio y hematites en yeso. Hozarco.

Son frecuentes las inclusiones fluidas con forma de cristales negativos:

Espero que hayais disfrutado de estos bellos ejemplares y su intenso color rojo.

Nuevo método para confirmar la procedencia de un mineral. Caso de la piromorfita.

Abril 2018

Me plantearon una duda interesante respecto a un ejemplar de piromorfita: ¿Es de la mina de El Horcajo o de la mina de San Andrés?

La cuestión no es nada fácil de responder. Normalmente los ejemplares de colecciones llevan con ellos pocos datos de contexto o historia del ejemplar. Poco mas que una etiqueta, algo que en ejemplares antiguos es una suerte. Asi que si los indicios y el historial, como en éste ejemplar, apuntan a una de estas dos minas, es necesario tener un método que permita verificarlo, sobre todo teniendo en cuenta que el precio que puede alcanzar el ejemplar es elevado (en especial si es de El Horcajo).

Una aproximación podría ser la medida de los isótopos de plomo del mineral. El plomo natural se compone de los isótopos 204Pb (1.4%), 206Pb (24.1%), 207Pb (22.1%) y 208Pb (52.4%). Los isótopos 206Pb, 207Pb y 208Pb son radiogénicos, es decir, formados a partir de la desintegración natural del uranio y el torio. Esto tiene mucha utilidad: según las pequeñas variaciones de las proporciones de los isótopos, se pueden obtener diversos datos relacionados con la metalogenia del yacimiento y edad. Además, la variación de isótopos de plomo ha sido útil en diversos estudios arqueológicos (como el trazado de rutas comerciales romanas en base al contenido en isótopos de plomo de diversos objetos) y ambientales.

El problema con los isótopos de plomo es que se requiere un estudio isotópico muy completo del yacimiento, no valiendo un dato aislado, y además las pequeñas variaciones en yacimientos próximos o genéticamente similares pueden no ser significativas. No menos importante es el hecho de que es un análisis costoso.

El plomo. Para muchos, gris, blando y tóxico. Para mi un metal muy interesante y adorable. Este precioso ejemplar de plomo es del Museo Histórico Minero de la ETSIM de Madrid.

Asi que hemos realizado una aproximación diferente, basándose en la quimiometría y en un tipo de estudio multivariante que se utiliza en genética de poblaciones llamado DAPC (discriminant analysis of principal components). No podemos detallar el método, pues hay un artículo en preparación sobre el tema, pero si podemos dar algunos resultados. Para el estudio hemos analizado numerosas muestras de piromorfita de diversas minas: San Andrés, El Horcajo, Resuperferolítica, El General, Vegadeo, El Vagón, Daoping, Gulin, Broken Hill y otras. Dado que una duda común, por el precio e interés de los ejemplares, es si un ejemplar es de El Horcajo o de otra procedencia (China, San Andrés, etc.), hemos puesto el foco en El Horcajo. En el caso del ejemplar de la imagen, el resultado, que además es muy visual, es éste:

El punto amarillo, indicado con la flecha, es la muestra a probar. Se observa cómo se agrupa en el “cluster” correspondiente a las minas de San Andrés y Resuperferolítica, que debido a sus características y formación son similares, diferenciándose bien de las muestras de El Horcajo o de Daoping. Aún podemos ir mas allá. Si tenemos claro (debido al historial del ejemplar) que la muestra es o bien de El Horcajo o bien de San Andrés, el resultado es aún mas claro:

Se observa cómo dos análisis en dos cristales de la muestra se agrupan junto con las muestras de San Andrés. La ventaja de éste análisis no solo es la rapidez y precio, sino el hecho de análisis mas complejos como los isótopos de plomo no permiten distinguir ambos yacimientos, cuyo plomo presenta huella isotópica similar.

Si (no es el caso) hubiera duda de si la muestra pertenece a San Andrés o Resuperferolítica, a pesar de su similitud aún puede distinguirse:

Igualmente, el punto rojo es la muestra dudosa, que se alinea con las muestras de San Andrés. El estudio nos permite hacer otros hallazgos. Por ejemplo, las muestras de El Horcajo y San Andrés presentan dos tipos de quimismo bien diferenciados. Lo malo es que la falta de datos, tan habitual en las colecciones (fechas de recogida, niveles de la mina o lugares en escombrera, limpiezas y tratamientos, historial del ejemplar) dificulta obtener conclusiones debido a la descontextualización.

Caso de El Borracho

Otro caso interesante que nos plantean: un coleccionista quiere comprobar si unos ejemplares de piromorfita puestos a la venta recientemente y supuestamente procedentes de la mina “El Borracho” (Badajoz) son de allí realmente. Para ello analizamos, además de la muestra que nos envía, una serie de muestras recogidas en la mina, además de las de otros yacimientos, y llevamos a cabo el análisis multivariado:

Tras descartar otras posibles procedencias, quedan tres posibles candidatas. La muestra en estudio (puntos rojos señalados con una flecha) encaja perfectamente en el grupo de la mina Resuperferolítica, separándose claramente de San Andrés y El Borracho. Por tanto, esto parece indicar que la muestra puede proceder realmente de dicha mina.

Estos resultados son preliminares. Para completar el trabajo, necesitamos reforzar los análisis incluyendo:

- Muestras (El Horcajo y otras) que estén bien documentadas: recogidas personalmente, donde, cuando… Ya hemos detectado muestras vendidas como El Horcajo que no lo son y bastante confusión con minas menores.

– Muestras dudosas a resolver, para probar la metodología.

por ello, la ayuda de quien disponga de muestras relevantes de estos tipos será

muy bienvenida (ningun mineral será maltratado, torturado o dañado para los análisis).

Este método no es aplicable a cualquier especie mineral, que debe cumplir ciertos requisitos. Pero el siguiente paso es incluir otras especies de interés en las que pueda ser importante determinar la procedencia. En este aspecto será bienvenido el planteamiento de problemas similares.

Galería de algunos ejemplares de piromorfita utilizados

Piromorfita de Asturias cedida por Manuel Cañón y usada en éste estudio

Un presente reciente: piromorfita de San Andrés.

Piromorfita de El Horcajo, recogida personalmente en el año 2001. Foto antigua. Cristales max. 0.5 cm.

Piromorfita de San Andrés

Piromorfita Pozo Luis, Minas de El General.

Piromorfita de El Horcajo

¿Natural o sintético? el caso de la Hoganita de Bou Nahas

Febrero 2018

La ‘Hoganita’ de Bou Nahas

Hace varios meses, nos enviaron una muestra para su análisis, procedente de la mina de Bou Nahas (Marruecos). La muestra era un ejemplar de cobre nativo recubierto de cristales de color azul verdoso, bien formados, de simetría monoclínica. La muestra era sospechosa por su aspecto poco natural y el análisis mostraba un acetato de cobre, en ocasiones superficialmente carbonatado, e incluso los moldes de cristales disueltos en los que se preserva un carbonato (verdigris).

Nota: Uno de nosotros (Antonino) ha tenido oportunidad de visitar los yacimientos y puede confirmar que éstas muestras y el cobre nativo proceden de una serie de minas abandonadas por los franceses en los años 50, explotadas ahora artesanalmente para la obtención de ejemplares, próximas a la mina de Bou Nahas propiamente dicha.

Concluimos simplemente que la muestra era sintética, tal vez resultado accidental de la limpieza de ejemplares de cobre nativo con vinagre o ácido acético, y la descartamos. Sin embargo, un gran número de ejemplares de supuesta “hoganita” han aparecido recientemente, lo que hace sospechar que los cristales que analizamos en su momento no eran accidentales, sino fabricados.

El acetato de cobre natural o Hoganita es un mineral sumamente raro, que fué descubierto en 2002 en Potosi (Bolivia Broken Hill district, Australia) por Hibbs et al. (Mineralogical Magazine, 66, 459–464.). Esta rareza se debe al propio acetato, un compuesto orgánico esencial en el metabolismo celular de todos los seres vivos de nuestro planeta. El acetato se produce en gran cantidad durante la fermentación de material biológico en descomposición y sirve como alimento en las propias comunidades bacterianas sostenidas por la materia orgánica. A diferencia de los minerales de oxalato, mas frecuentes por su insolubilidad, aunque también asociados a material biológico, los acetatos son solubles en agua y el propio acetato es rápidamente metabolizado por las bacterias presentes en el suelo y materiales. Por ello, los potenciales minerales de acetato se forman raramente y en pequeña cantidad, siempre asociados a abundante materia orgánica y actividad biológica. En el caso de la Hoganita, los mejores ejemplares encontrados hasta la fecha, procedentes de las minas de cobre de las montañas Dragoon (Cochise Co., AZ, USA), son pequeños cristales y granos asociados a entibados de madera en descomposición.

En el caso de las muestras de Bou Nahas, tenemos una formación muy abundante

Supuesta hoganita (acetato de cobre) sobre cobre nativo de Bou Nahas.

de cristales de acetato de cobre sobre mineral (cobre nativo en las muestras que hemos analizado). La abundancia, forma de los cristales, matriz y procedencia, sugieren que las muestras no son naturales. Para formar acetato de cobre en tal abundancia y cantidad se requiere una fuente de ácido acético muy concentrada. Tal vez una gran masa de materia orgánica en fermentación pudiera generar un efluente rico en ácido acético, tal que pudiera disolver cobre y bañar las muestras de cobre metálico, depositando cristales de acetato de cobre por evaporación posterior. Si aplicamos la navaja de Ockham, la explicación mas simple es que alguien sumergió las muestras en ácido acético diluido, dejándolas secar. Los acetatos metálicos tienden a cristalizar fácilmente y, en el caso del acetato de cobre, ésto está favorecido por su relativamente baja solubilidad. En el caso de que las muestras fueran naturales, sería un hallazgo de primer orden que desafiaría la propia geoquímica del acetato, por lo que probarlo requiere un estudio geoquímico y contextual de las muestras muy completo, de modo que no pueda quedar duda del caracter natural de las muestras. Hasta entonces, las muestras deben considerarse como fabricadas y, por tanto, no son un mineral.

Fabricando Hoganita sintética

Es muy fácil generar hoganita sintética similar, emulando a los que fabricaron las de Bou Nahas, y cualquiera puede hacerlo en su casa. Para mostraroslo, hemos preparado hoganita sintética simplemente sumergiendo cobre metálico en ácido acético diluido (accesible en cualquier drogería como ‘vinagre blanco’ o ‘vinagre para limpieza’), añadiendo un chorrito de agua oxigenada y dejándolo secar un par de días. El mismo resultado se obtiene si en lugar de cobre metálico y agua oxigenada, usamos sulfato de cobre u otras sales de cobre disueltas en el vinagre. El resultado al cabo de un par de dias es la formación de bellas muestras de Hoganita sintéticas, cuya similitud con las muestras de Bou Nahas es obvia (y no sorprendente, dado que seguramente fueron fabricadas de la misma forma):

Hoganita sintética fabricada por nosotros, sobre un fragmento de cobre. Compárese con la imagen de la muestra de Bou Nahas.

¿natural o sintético?. Hoganita sintética similar a las muestras de Bou

Nahas que se han puesto en circulación.

Como se observa, para tener la abundancia de los cristales que se observan en las muestras, es necesario formarlos a partir de la evaporación de una disolución muy rica en ácido acético saturada en cobre. La formación natural de éste tipo de muestras es sumamente dudosa y probablemente imposible. La Hoganita natural hallada hasta la fecha aparece en forma de pequeños fragmentos, granos y laminillas sobre materia orgánica. La Hoganita sintética, en cambio, forma bellos ejemplares:

Si los cristales se forman sobre una muestra natural, como cobre nativo u otro mineral, un observador poco experimentado puede pensar que son naturales. Por ello, a la hora de realizar un estudio analítico de ejemplares minerales hay que considerar que el contexto y la geoquímica sean coherentes y razonables, a fin de identificar errores y fakes o falsificaciones. En las fotos siguientes os dejamos varias muestras de Hoganita sintética. El intenso azul de los cristales se debe a que el acetato de cobre tiene estructura de complejo, intensificando el azul del Cu(II) (de modo similar a si añadimos amoniaco en exceso a una solución de sulfato de cobre)

Otro factor a considerar es la inestabilidad de la hoganita una vez formada. El

mineral es lentamente alterado por el CO2 del aire, recubriéndose de una capa decarbonato que, gradualmente, va transformando el brillante e intenso color azul en un verde terroso. El vivo azul de los cristales de hoganita de Bou Nahas muestra que han sido formados recientemente. La formación de carbonatos, por intervención de CO2 del aire, carbonatos del agua usada en el proceso por los falsificadores, y por la propia descomposición del acetato, no es prueba de que las muestras de hoganita sean naturales.

Una visita a la mina de Neves

Corvo (Portugal)

Febrero 2018

Hace varios años, durante mis visitas a los yacimientos de la Faja Pirítica Ibérica, durante el que hicimos un profundo estudio biogeoquímico y mineralógico de las minas de Tharsis y Las Cruces, pude visitar la interesante mina de Neves-Corvo, en la zona portuguesa de la Faja Pirítica, de la mano de mis maestros F. Tornos (CSIC) y F. Veslasco Roldán (UPV), referencias en los estudios de la Faja Pirítica. La experiencia en Neves-Corvo fue única, pude recoger bastantes muestras de diversos minerales y es lo mas profundo que he estado en el interior del planeta: 1000 metros de profundidad, y al natural, pues acababan de alcanzar la cota y todavía no estaba instalada la ventilación de la mina, por lo que la temperatura era de unos 50 grados con una humedad que hacía imposible sacar mas fotos: Neves Corvo es un yacimiento gigante de cobre (con reservas estimadas de unas 4 millones de toneladas de cobre metal, es decir, unos 19000 millones de dólares al precio actual del cobre) y un yacimiento super-gigante de estaño, con unas reservas de unas 300000 toneladas de estaño metal (es decir, casi 6000 millones de dólares en estaño), casi 7 millones de toneladas de zinc (unos 20000 millones de dólares

en zinc metal) y elementos high - tech, como indio, que es un acompañante habitual del estaño en sus minerales y un metal caro (unos 300 dólares por kilo), y selenio, actualmente un “metal” estratégico. El estaño se presenta en forma de minerales como stannita o kersterita, acompañando a calcopirita, además de casiterita. Como se ve, la presencia de una riqueza inusual de éstos metales aporta gran interés económico al yacimiento, pero también científico.

Pozo Santa Bárbara de la mina de Neves Corvo. El acceso se hace por un plano inclinado, sin embargo. Este pozo se utiliza para la extracción del mineral.

Linternas de los cascos de los mineros cargando baterías en la lampistería de la mina.

El depósito de sulfuro masivo volcanogénico de Neves Corvo fue descubierto en 1977 y la explotación se inició en 1988. El mineral se extrae de cinco grandes cuerpos de sulfuro masivo, encajados en pizarras negras:

Estas masas de sulfuro masivo se situan sobre un stockwork en el que hay abundantes venas de calcopirita. Estas venas se explotan, dando un mineral muy rico en cobre (a veces ha superado la capacidad de tratamiento de la planta metalúrgica).

A pesar de ser normalmente masiva, forma ejemplares muy bonitos.

Ocasionalmente, aparecen pequeñas geodas en la calcopirita, rellenas de cristales de ésta, dolomita y algunos minerales secundarios de cobre:

Calcopirita y dolomita. Recogido en un testigo de sondeo que corta un stockwork de calcopirita en la masa Lombador a aproximadamente 750 metros de profundidad.

Pequeños cristales de un sulfato de cobre no identificado (composición similar a la brochantita, aunque con algo de contenido en cobalto) sobre cristales de calcopirita recogidos en el sulfuro masivo de Neves Corvo

Sulfato secundario de cobre (probablemente brochantita) sobre calcopirita.

Dolomita sobre calcopirita y cristales fibrosos de un cloruro de cobre .

Cristal de calcopirita con secundarios de cobre: cloruros de cobre (atacamita y bobkingita). Masivo polimetálico, masa Lombador.

Bobkingita (cloruro de cobre) sobre calcopirita alterada.

Otros sulfuros y sulfosales con plomo, arsénico o antimonio (cobre grises) se pueden encontrar ocasionalmente en masas y cristales bien desarrollados, aunque son raros. La mayor parte de la compleja mineralogía de sulfuros se manifiesta en la textura de la calcopirita.

Cristales de galena recogidos en una zona del sulfuro masivo rica en sulfosales en la masa Lombador.

Cristal de intermedio tetrahedrita-freibergita, recogido en la misma zona, el mineral masivo polimetálico de la masa Lombador.

Buen ejemplar con cristales centimétricos de tetrahedrita-tennantita

(no analizado aun) de la masa Neves.

La dolomita, aquí en cristales centimétricos, es la ganga mas común.

Testigo de sondeo que corta venas de calcopirita del stockwork. De aquí se recogieron los cristales de la foto anterior.

Otra vista del pozo Santa Barbara, con la que cierro esta pequeña reseña sobre Neves Corvo.

Reevesita de la mina “La Gallega”

(Ojén, Málaga)

Diciembre 2017

La Reevesita es un raro carbonato de níquel y hierro relacionado estructuralmente con la Hidrotalcita. Se forma por alteración de minerales primarios de níquel. Fue descrito entre los productos de alteración del meteorito de hierroníquel de Wolfe Creek (Australia). Se presenta en forma de costrillas, escamas y cristales microscópicos de color amarillo o amarillo - verdoso. Ocasionalmente se encuentra pseudomorfizando cristales de Millerita. En ésta forma lo hemos observado en la antigua mina de níquel “La Gallega”, tras la alteración de grupos aciculares de Millerita de tamaño sub-milimétrico sobre Dolomita. La identidad de la especie se confirmó mediante EDS y espectrometría Raman.

Pequeños grupos aciculares de Reevesita pseudomórfica de Millerita, rodeados de cristales de Dolomita. FOV 0.9 mm.

Imagen de SEM de la Reevesita de Ojén (Málaga). Se observa un pequeño cristalito octaédrico de magnetita y los cristales lenticulares de dolomita.

Reevesita. Mina “La Gallega”, Ojén (Málaga). FOV 0.5 mm.

Cristal de Magnetita parcialmente recubierto de Dolomita (FOV

Ojén (Málaga)

Reevesita pseudomórfica de Millerita (FOV 0.5 mm).

3 mm).

Piromorfita de Vegadeo (Asturias)

Diciembre 2017

Las mineralizaciones de plomo-zinc de la zona de Vegadeo (Asturias) forman un depósito estratiforme encajado en las calizas de Vegadeo, de características similares a los depósitos de plomo tipo Mississippi Valley y de origen Cámbrico, asociado a la reducción química de sulfatos. Este depósito se explotó para el beneficio de los dos metales en una profusión de minas. La alteración supergénica de los minerales de plomo propició la formación de una suite de minerales secundarios de plomo, como piromorfita, cerusita y plumbogummita.

Piromorfita de Monte Bedures, Vegadeo (Asturias). Fov 1 cm. La matriz es goethita. Los cristales de piromorfita contienen abundantes inclusiones de goethita.

De acuerdo con Miguel Calvo (Minerales y Minas de España, tomo VII, pag 183):

En el monte Bedures aparece piromorfita como agregados de cristales de hábito prismático, muy alargados y adelgazados en uno de sus extremos, con múltiples crecimientos paralelos que les dan un aspecto incluso fibroso […]. Se encuentran en huecos en la goethita o englobados dentro de la propia goethita masiva. Los cristales mayores, de hasta 2 cm, suelen contactar por los dos extremos con el mineral encajante.

En efecto, es difícil encontrar los cristales mas grandes bien terminados. De otra forma, los ejemplares de piromorfita de monte Bedures serían muy significativos. Aun así forman bonitos ejemplares con cristales bien desarrollados, de color verde grisáceo y numerosas inclusiones de pequeñas esferulillas de goethita.

Piromorfita de Monte Bedures (Vegadeo, Asturias)

Piromorfita de Monte Bedures, Vegadeo (Asturias). Cristal de 1 cm en goethita

El análisis muestra que la piromorfita tiene un contenido de arsénico muy bajo o indetectable.

Piromorfita sobre goethita de Monte Bedures, Vegadeo (Asturias). Cristal 0.4 cm.

Fluorescencia del uranilo

Diciembre 2017

Los minerales de uranio son muy apreciados por los coleccionistas por la variedad y belleza de sus minerales secundarios, que en muchos casos poseen una vistosa fluorescencia amarillo-verdosa cuando se iluminan con luz ultravioleta (“luz negra”) y con luz azul-violeta. Esta fluorescencia fue descubierta por Brewster en 1833 y estudiada sistemáticamente por Stokes primero y por Becquerel.

Mucha gente cree que la intensa fluorescencia de éstos minerales se debe a la radiactividad del uranio. En realidad, aunque a muchas personas les sorprende ésto, el uranio emite una radiactividad débil. La fluorescencia se debe al catión uranilo (UO2 2+), que se forma durante la oxidación de los minerales primarios de uranio, como la uraninita.

Esquema sencillo que indica los procesos de formación de minerales de uranilo. La oxidación del mineral primario (uraninita, coffinita y otros óxidos) da lugar a especies de uranilo, en función del entorno geoquímico: presencia de pizarras y aguas superficiales, que aportan fosfato, magnesio, calcio y otros metales, da lugar a los fosfatos. La materia orgánica aporta vanadatos (no indicados). La oxidación de sulfuros como pirita aporta sulfato.

Los enlaces U - O del uranilo vibran al ser excitados por la luz ultravioleta, produciendo vibraciones características al absorber luz, emitiendo energía en forma de luz amarillo verdosa a longitudes de onda bien definidas. Esta emisión forma el espectro de fluorescencia, del cual voy a mostraros unos ejemplos que he realizado. Pero primero veamos algunas muestras de minerales de uranio bajo luz normal y ultravioleta:

Cristales de Saleéita de las minas de El Lobo-La Haba (Badajoz)

La misma muestra de Saleéita, vista con “luz negra” (excitación a 365 nm). El uranilo absorbe fotones ultravioleta, provocando vibraciones en sus enlaces y emitiendo la diferencia de energía en forma de fotones de luz visible en la zona amarilla.

Uranocircita sobre feldespato de la mina Diéresis, en la Sierra Albarrana (Córdoba)

Uranocircita de la imagen anterior bajo luz ultravioleta

Cristal de uranocircita de la mina de uranio Diéresis (Sierra Albarrana, Córdoba) iluminada a 365 nm.

Esta luz, que nosotros observamos como amarillo-verdosa, en realidad está formada por la suma de una serie de contribuciones concretas, que se corresponden con “saltos” de energía en los enlaces uranio-oxígeno. Nuestros ojos no tienen suficiente resolución para reconocer estos “saltos”; para ello, utilizamos un aparato llamado espectrómetro:

Espectro de fluorescencia de la uranocircita, con varios máximos de emisión en la zona amarilla-verde, con un pico a 523 nm.

El espectrómetro analiza la luz emitida por el mineral, dando los valores de longitud de onda que la forman. La luz emitida por el uranilo es sensibles al entorno químico, variando ligeramente de un mineral o compuesto a otro. Esto nos permite identificar un mineral de uranilo mediante su espectro de fluorescencia.

Espectro de fluorescencia del acetato de uranilo. Obsérvese que los máximos de los picos de emisión han variado.

Este método, no obstante, tiene serias limitaciones para la identificación y solo puede ser orientativo, aunque tiene numerosas utilidades en otros campos. A pesar de las diferencias que pueda haber en los espectros, nuestros ojos no pueden identificarlas y no se puede reconocer un mineral de uranilo en base a la intensidad o tonalidades de la fluorescencia. En muchos casos se ha visto etiquetar minerales en función del tono mas verdoso o mas amarillento de su color o su fluorescencia, lo cual no tiene ninguna base.

La Marcasita de Oumjrane

(Marruecos)

Agosto 2017

Antonino Bueno nos acerca un interesante hallazgo: extraordinarias muestras de Marcasita de las minas de Oumjrane (Er Rachidia, Marruecos):

Si bien aparecieron recientemente en el mercado buenos ejemplares de Marcasita de Oumjrane, éstos especímenes son de calidad excepcional. Es destacable su estabilidad, ya que no parecen sufrir oxidación ni alteración por el momento, algo habitual en éste mineral, de la misma composición que la pirita (FeS2) pero menos estable. La Marcasita forma agregados cristalinos o cristales tabulares de varios centímetros, formando maclas típicas de la especie. Los cristales aparecen a veces curvados, dando lugar a curiosos ejemplares, como éste con forma de herradura:

Los cristales de Marcasita están recubiertos de cristales cúbicos de

Si bien la morfología y características ofrecen poca duda en cuanto a la identificación, es frecuente que la Marcasita esté recubierta completamente o

Pirita:

Pirita cúbica sobre Marcasita de Oumjrane. FOV 1 cm.

reemplazada por Pirita. Por ello, hemos querido analizarla para verificar la especie. Aunque la Pirita y la Marcasita no son buenos dispersores Raman, debido a su estructura y brillo (que repele la mayor parte de la luz incidente) y a su carácter parcialmente metálico, la espectroscopía Raman es una buena herramienta para la comprobación rápida de ejemplares, cuando se presentan en cristales limpios como éstos.

Espectro Raman de la Marcasita de la primera imagen. Las dos bandas Raman a 319 y 383 1/cm permiten la identificación directa y la distinguen perfectamente de la Pirita o la Calcopirita.

Hörnesita de las minas de Cala ( Huelva)

Noviembre 2016

La Hörnesita es un arseniato de magnesio de fórmula Mg3(AsO4)2 · 8H2O. Suele formar esférulas formadas por agrupamientos radiales de cristales finos, aunque ocasionalmente forma cristales bien definidos, aunque siguiendo estas agrupaciones radiales.

Forma una solución sólida con la Annabergita (arseniato de níquel) y la Eritrina (Arseniato de cobalto). Por tanto es común encontrar combinaciones, como Annabergita o Eritrina con magnesio, Hörnessita con níquel o cobalto, etc. Por ello, la Hörnessita suele presentar coloraciones verdes o rosadas, dependiendo de los contenidos en niquel o cobalto.

Hemos podido estudiar muestras recogidas en las minas de Cala (Huelva) por dos estudiosos de la mineralogía del Suroeste de la Península Ibérica, Inma Ramos y Antonio Carmona, confirmando la especie en la paragénesis de minerales supergénicos del yacimiento.

Hörnesita de minas de Cala. El contenido en Ni y Co aporta coloración al mineral. FOV 2 mm

La confirmación analítica de la Hörnesita puede efectuarse con espectroscopía Raman, que permite distinguir los extremos de las series.

Hornesita cobaltífera. Minas de Cala. FOV 2.5 mm

Química y cristales

El logotipo diseñado para el proyecto simboliza dos pasiones, la Microscopía y la Química: representa los cristales hexagonales de yoduro de plomo (PbI2) observados bajo el microscopio (100x):

Estos cristales se observaban en el test de plomo bajo el microscopio con yoduro potásico, una prueba identificativa rápida de plomo en minerales y metales. La microscopía química clásica, desarrollada entre la primera mitad del siglo XIX hasta mediados del siglo XX, incluye cientos de tests microquímicos. Era una técnica de rutina en el test de minerales, metales y otros materiales. Actualmente disponemos de tecnologías avanzadas que permiten análisis precisos, no destructivos y sensibles: las técnicas espectroscópicas.

Si dispones de un microscopio óptico convencional y quieres ver éstos cristales por tí mismo, solo tienes que seguir este procedimiento:

toma un poco de polvo de mineral o un pequeño fragmento inferior a

1 mm en un extremo de un portaobjetos. Añade una gota pequeña (10 microlitros) de acido nítrico 1:1 y calienta cuidadosamente sobre la llama del mechero de alcohol, sin que llegue a hervir emitiendo salpicaduras.

Una vez seco, se disuelve el residuo en una gota de agua y se transfiere al centro del portaobjetos. Con ayuda de un palillo, se añade un trocito de yoduro potásico. Si hay plomo, se formará un precipitado amarillo.

Se coloca un cubreobjetos sobre la gota y se observa al microscopio. Los cristales hexagonales de yoduro de plomo no pueden confundirse con ningún otro material. Si aparecen, la muestra contiene plomo.

Con nuestro logo hemos querido destacar la importancia y reconocer el esfuerzo implicado en el desarrollo de las técnicas microscópicas de análisis, desde la microscopía clásica a las tecnicas modernas, como la microscopía Raman o las microscopías electrónicas.

Estudio de un posible plomo nativo de Almería.

Agosto 2016

El plomo elemental es frecuente en restos de minas antiguas y como producto del procesamiento de mineral, y como tal se ha recogido en numerosas localidades (ver M. Calvo, Minerales y Minas de España, Volumen I, pg 135). Sin embargo, el plomo nativo, es decir, el plomo formado de manera natural en un yacimiento es muy raro, aunque se ha encontrado en ocasiones en grandes cantidades, como en las minas del distrito de Långban (Suecia).

Hemos podido recuperar y analizar un ejemplar de plomo nativo de Sierra Almagrera (Almería) que estuvo depositado en la colección de Alain Caubel (Francia) entre otras.

Etiqueta del coleccionista original de la muestra de plomo

El ejemplar es una masa de sulfuro polimetálico y ganga de cuarzo, atravesada

por pequeñas venas de grosor milimétrico formadas por plomo metálico, de color gris y brillo céreo debido a una capa de alteración superficial. No disponemos de mas información sobre la localidad de procedencia aparte de la etiqueta de Alain Caubel, que indica ‘mine de Villarico’. Dada la cantidad de minas de la zona, así como fundiciones y cargaderos de mineral que trabajaban con el material de las minas de Sierra Almagrera en Villaricos, es imposible localizar con precisión la procedencia de la muestra. Las características del material y matriz sugieren que en efecto se trata de plomo nativo, por lo que constituirí a la primera cita confirmada en la Península Ibérica. Sin embargo, el material debería considearse como dudoso, dado que no puede descartarse que se trate de mena mal tostada o material que ha sufrido un calentamiento suficiente para descomponer vetas de galena.

Plomo metálico en la matriz. El material blanco es hidrocerusita.

Análisis del plomo de la imagen anterior. Destaca el contenido en antimonio y trazas de plata.

Pequeña fractura de menos de 1 mm de grosor rellena de plomo y alteraciones blancas formadas por hidrocerusita.

Con el objetivo de determinar si el plomo puede ser nativo o bien es producto de algún tratamiento del mineral, observamos la muestra en sección pulida bajo el microscopio metalográfico:

Plomo metálico (ligero color café en luz reflejada) con galena y una sulfosal de antimonio y plomo no identificada, en una matriz de cuarzo y sulfosales con cobre, plomo y antimonio. Este tipo de imagen hace pensar que puede tratarse de plomo nativo. ¿puede producirse esta estructura por calentamiento de una galena previa?

Vena de plomo con galena en una matriz de cuarzo y sulfosales.

Plomo y litargirio (oxido de plomo) con granos cúbicos de galena sueltos. El litargirio en esta estructura suele ser una pista de que el plomo es artificial o se ha calentado en presencia de oxígeno.

Grano de plomo casi completamente oxidado a litargirio. Estas estructuras pueden indicar un tratamiento térmico en contacto con aire que ha sustituido el material original

Por el momento, los datos no son conclusivos, aunque la presencia de oxidos de plomo puede indicar un origen no natural o un calentamiento del material original. Lamentamente, la muestra carece de datos especificos del lugar de muestreo. El tiempo es enemigo de la memoria y es importante que cada muestra esté acompañada por un registro lo mas preciso posible del lugar de donde fué extraida. Sin datos específicos, la muestra carece de todo valor científico o arqueologico (en caso de ser materiales antiguos que puedan dar pistas sobre actividad y procedimientos mineros ancestrales).

Plomo metálico y óxidos de plomo.

Fosfohedifana

Junio 2016

Los fosfatos y arseniatos de calcio y plomo del grupo del apatito forman un interesante conjunto de disoluciones sólidas. Estos minerales son:

Ca2Pb3(AsO4)3Cl – Hedifana

Ca2Pb3(PO4)3Cl – Fosfohedifana

Pb5(PO4)3Cl – Piromorfita

Pb5(AsO4)3Cl – Mimetita

Ca5(PO4)3Cl – Cloroapatito

Ca5(AsO4)3Cl – Turneaureita

Todos éstos minerales son isoestructurales y su hábito y aspecto es similar, siendo dificil su distinción a simple vista y, a veces, analíticamente. De hecho, la fosfohedifana, descubierta en 2005, pasó inadvertida como piromorfita cálcica debido a que ambos minerales, piromorfita y fosfohedifana, forman disoluciones sólidas en todo el rango de composición desde Pb5 hasta Ca2Pb3

Una pista para sospechar la presencia de fosfohedifana es que ésta suele tener color blanco, gris, blanco crema o amarillo verdoso pálido, pero es sumamente rara, si existe, con las vivas coloraciones de la piromorfita. Uno de los mejores ejemplares que hemos analizado de fosfohedifana y un gran ejemplar para la especie se encuentra depositado en el Museo Histórico Minero de la Escuela de Minas, en Madrid, procede de la mina de Kautenbach, en Traben - Trarbach (RhinelandPalatinado, Alemania). El ejemplar, etiquetado como piromorfita, esta formado por prismas hexagonales de tamaño centimétrico sobre galena.

La fosfohedifana forma una serie completa con la piromorfita, con lo que la distinción de ambas especies requiere un análisis preciso del contenido de calcio y plomo. Asímismo, mediante espectroscopía Raman puede trazarse toda la serie (resultados pendientes de publicación), si bien hay casos en los uqe es muy dificil etiquetar un ejemplar como piromorfita cálcica o fosfohedifana. Una situación análoga se tiene entre la hedifana y la mimetita.

Asímismo, respecto al arsénico, mimetita y piromorfita forman una serie completa, teniendose soluciones solidas o sustituciones, que pueden reconocerse mediante espectroscopía Raman. Por tanto, hay mimetita rica en fosforo y piromorfita arsenical. Teóricamente, la misma situación se debería dar entre hedifana y fosfohedifana. Sin embargo, las fosfohedifanas arsenicales tienen contenidos de arsénico bajos, no dándose casos en la proximidad de la frontera con la hedifana.

Habitualmente la fosfohedifana está libre de arsénico y la hedifana libre de fósforo, aunque existen fosfohedifanas arsenicales.

Fosfohedifana de Kaunterbach. Prismas de 1 cm. El color es clásico para la especie.

Fosfohedifana con pequeños cristales verdes de piromorfita creciendo sobre ella. Cristales centimétricos. Kauterbach (Alemania)

Si que existe un gap composicional, debido a razones estructurales, entre la fosfohedifana y el cloroapatito, no existiendo soluciones sólidas y, análogamente, entre hedifana y turneaureita. Así, no hay una serie completa desde la piromorfita hasta el cloroapatito, existiendo un gap tras la fosfohedifana.

Es muy posible, y así lo hemos observado, que muchas piromorfitas etiquetadas como tales o como piromorfitas cálcicas sean fosfohedifana, en particular si son de color blanco, blanco sucio o grisáceo o verdoso pálido. Pero no todas las piromorfitas cálcicas son fosfohedifana, requiriéndose análisis precisos. Ahora, debido al interés por etiquetar las especies menos comunes, se está dando la tendencia contraria y se está denominando fosfohedifana a toda la piromorfita cálcica. Para realizar un etiquetado correcto, se debe representar el análisis de calcio y fósforo en un diagrama cuaternario, ya que piromorfita cálcica y fosfohedifana no son sinónimos.

Fosfohedifana (blanca) y descloizita (negra) sobre wulfenita. Albuñuelas (Granada).

Imagen de microscopía electrónica de los grupos radiales de cristales prismáticos muy finos de fosfohedifana con grandes cristales tabulares de wulfenita. Albuñuelas (Granada)

Prismas hexagonales de fosfohedifana de Villar de la Yegüa (Salamanca), recogidos por Antonio Arribas y depositados en la Colección Folch. Esta fosfohedifana constituye la primera cita en España.

Dewindtita y fosfohedifana de Villar de la Yegüa (Salamanca). La fosfohedifana de ésta mina es de color blanco a beige.

Pararejalgar, la luz y los pintores renacentistas

Febrero 2016

A veces es bueno volver la vista atrás y, trabajando en Ciencia, revisar viejos datos y experimentos con una nueva perspectiva. En las colecciones de minerales y Ciencias Naturales en general también es buena práctica revisar fondos antiguos, lo cual acarrea curiosas sorpresas. Por ejemplo, hace poco encontré un pequeño ejemplar que tengo en nuestra colección de mineralogía desde que, aun siendo un niño, comencé a interesarme por este tema:

El mineral, de unos 3×3 cm, es una “piedra” cubierta por una costra cristalina de color amarillo anaranjado. Estaba etiquetada por el comerciante que la vendió como Carnotita (un mineral de uranio). Revisandola años después, observamos que carece de radiactividad. El análisis que efectuamos mediante espectrometría Raman muestra que la “piedra”, de color rojo, es rejalgar (sulfuro de arsénico, As4S4 o AsS en la

literatura mas antigua) recubierto de una costra amarillenta de pararejalgar, un polimorfo (mineral con la misma fórmula química y diferente estructura cristalina) del rejalgar.

Pigmento y producto de alteración

En la literatura mineralógica y manuales de minerales, en especial los antiguos, puede leerse que el rejalgar es fotosensible, alterándose a oropimente (As2S3), un sulfuro de arsénico de color amarillo anaranjado. Esto no es correcto, puesto que el oropimente es menos estable termodinámicamente y la transformación de rejalgar en oropimente requeriría un ambiente hidrotermal, a alta temperatura (>263ºC) y de alta sulfidización (rico en azufre). En cambio, el rejalgar, por exposición a la luz natural o artificial se altera superficialmente, transformándose en pararejalgar.

Pararejalgar sobre rejalgar

La muestra analizada carece de indicación de procedencia, pero podría ser de la mina Getchell , en Nevada (USA), un yacimiento de oro conocido por la abundancia de minerales de sulfuro de arsénico. Es importante, y afortunadamente actualmente ha mejorado mucho ese aspecto, que los comerciantes de minerales sean rigurosos tanto con las identificaciones como con los etiquetados de los ejemplares, algo a lo que podemos ayudarles. No solo es importante que los minerales estén bien identificados por razones científicas y coleccionísticas. Los minerales son productos químicos y en algunos casos tienen un riesgo potencial. En este caso, el rejalgar y pararejalgar son sulfuros de arsénico, tóxicos. La toxicidad del rejalgar expuesto a la luz y al aire aumenta mucho por formación de pequeñas cantidades de arsenolita o arsénico blanco (óxido de arsénico, As2O3, extremadamente tóxico).

Oxido de arsénico natural o arsenolita, procedente de las mina de Bou Azzer (Marruecos). El material de color rosa es eritrita (arseniato de cobalto)

La transformación de rejalgar en pararejalgar es importante en el estudio de pigmentos antiguos. Los pintores italianos durante el Renacimiento utilizaron ampliamente el rejalgar alterado a pararejalgar como pigmento amarillo anaranjado, lo cual planteaba una cuestión: ¿los pintores utilizaron rejalgar como pigmento rojo-anaranjado y éste se alteró posteriormente a pa rarejalgar y cambiando el tono a mas amarillento, utilizaron directamente pararejalgar como pigmento amarillo anaranjado o había confusión entre el pararejalgar y el oropimente, también usado como pigmento amarillo?

Un ejemplo del uso de rejalgar y presencia de pararejalgar es el cuadro de Tiziano “Baco y Ariadna” (1523), utilizado en la túnica roja-anaranjada del personaje femenino en el cuadrante derecho:

Otros minerales utilizado como pigmentos en el cuadro son el cinabrio, los ocres (oxidos de hierro), la azurita y la malaquita, utilizados en el mar y el paisaje de fondo.

La túnica de Ariadna, a la izquierda, esta pintada con azul ultramar, un pigmento sintético que se preparaba calcinando caolín, carbonato sódico, betún y azufre.

Esta entrada participa en el LV Carnaval de Química alojado en el blog La Ciencia de la vida de@biogeocarlos.

Mimetita de mina

“Atrevida”, Vimbodí (Tarragona)

Enero 2016

Jordi de Fabreminerales nos envía para su confirmación analítica una muestra de mimetita de la mina “Atrevida” (galería sur, nivel 0), en Vimbodí i Poblet (Conca de Barberà, Tarragona, España). La especie ha resultado ser una mimetita sin apenas fosfato, que forma tapices de pequeños prismas hexagonales típicos de la especie y color verde a verde amarillento, recubriendo lo que fueron cristales de galena en barita, sumamente alterados, pero aún conservando su hábito cúbico.

Mimetita (Vimbodí). FOV 2 mm

Mimetita (Vimbodí). 2.5 mm

Mimetita en barita (Vimbodi). FOV 5 mm

Mimetita (Vimbodí). FOV 5 mm

Calcomenita: primera identificación en España

Mayo 2015

La calcomenita es un raro mineral de selenio. Químicamente es el selenito de cobre hidratado (CuSeO3 . 2H2O), que se forma por alteración de minerales primarios con selenio, de un modo análogo al de minerales como la calcantita. Forma bonitos cristales de color azul intenso y brillo vítreo.

Hemos identificado el mineral en muestras procedentes de mineralizaciones de cobre asociadas al plutón de El Guijo (Córdoba, España). Estas mineralizaciones filonianas fueron objeto de pequeñas explotaciones de cobre por su riqueza en calcopirita y carbonatos de cobre. La alteración de la calcopirita puede dar lugar a varios minerales secundarios y hemos podido identificar, sobre todo, conicalcita y olivenita, además de malaquita. La calcomenita forma en éstas muestras pequeños cristales de color azul intenso:

Calcomenita. El Guijo (Cordoba)

La formación de calcomenita no es tan rara como pudiera parecer, pues es usual que la calcopirita contenga pequeñas cantidades de selenio. En la alteración de aquella, el selenio movilizado en forma de selenito tiende a formar cristales con relativa facilidad. La confirmación analítica de éste mineral es muy sencilla de modo no destructivo, utilizando espectroscopía Raman.

Connellita de mina La Rubia,

Menorca

Febrero 2015

La connellita es un clorosulfato de cobre, formado por la alteración de minerales primarios de cobre (como cobres grises o calcopirita). Lo identificamos por primera vez en muestras de la antigua mina de cobre “La Rubia”, en Menorca, a partir de muestras recogidas por Ignacio Gaspar Sintes, experto conocedor de las minas menorquinas.

El mineral forma bonitos grupos radiales de cristales aciculares de color azul intenso a azul celeste. Como ocurre con todos los sulfatos de cobre (que forman un numeroso conjunto de minerales), requieren un análisis para su determinación precisa.

Los grupos aciculares se aprecian muy bien bajo el microscopio electrónico de barrido (SEM):

Esta identificación nos ha valido ser citados en la prensa menorquina. Gracias Nacho!.

Todavía hay muchas muestras que analizar procedentes del antiguo cobre de Menorca. Espero que podamos ir aumentando el catálogo natural de las especies minerales de la isla.

Minerales de la Sierra de la Fausilla (Escombreras, Cartagena)

Enero 2015

Uno de los enclaves mas bellos de la Sierra Minera de La Unión-Cartagena está en su extremo occidental: la Sierra de la Fausilla. Formada sobre todo por materiales sedimentarios Triásicos (calizas), no era una zona que yo conociera desde el punto de vista mineralógico, que siempre he centrado en las zonas mas al este. Sin embargo, tanto como paisaje como por su flora, la Fausilla es un lugar que merece la pena visitarse, es uno de los mejor preservados y sus acantilados ofrecen unas vistas del mar realmente bellas.

Ahora hemos tenido la oportunidad de revisar unas muestras de minerales procedentes de esa zona, recogidas por Juan Luis Castanedo. No puedo aportar datos sobre las mineralizaciones de la Sierra de la Fausilla, alejadas de las grandes explotaciones de La Unión y siendo limitadas a pequeñas minillas poco activas que, segun creo, beneficiaban zinc de mineralizaciones dispersas y superficiales.

Grupos de cristales de zincolivenita sobre hisingerita, un silicato hidratado de hierro de color negro, poco cristalino.

Los minerales observados son secundarios de zinc y cobre, junto con óxidos de hierro y yeso. Las muestras mas interesantes contiene bonitos cristales de azurita, zincolivenita y conicalcita.

Conicalcita (verde) con hisingerita (esférulas negras) y zincolivenita.

Cristal de azurita. Los cristales se encuentran incompletos o parcialmente disueltos.

Zincolivenita, un arseniato de cobre y zinc diferenciado estructuralmente de la olivenita y la adamita. Hasta 2006, la zincolivenita se consideraba un intermedio en la seria olivenita-adamita.

Actualización:

Sobre la Sierra de la Fausilla en la web de la Sociedad Murciana de Mineralogía

Iodargirita de Golpejas (Salamanca)

Enero 2015

La Iodargirita es un mineral de oxidación de plata sumamente raro. El yoduro de plata natural, es el mas bonito de los halogenuros de plata, ya que se presenta ocasionalmente en cristales adamantinos con clara simetría hexagonal.

En España ha sido descrito en varios yacimientos, conocidos por sus minerales secundarios. Nosotros la hemos observado ahora en muestras de la mina Tita, en Golpejas (Salamanca), en una curiosa asociación mineral, formando bellos cristales sobre apatito y acompañado de libethenita y otros fosfatos.

Cristales de Iodargirita sobre grupos de cristales aciculares de apatito.

Campo de visión: 1.2 mm

Algunos minerales de Córdoba

Enero 2015

Recientemente hemos podido ver, por primera vez, una muestra de minio natural. El minio es un óxido de plomo de valencia mixta que contiene Pb(II) y Pb(IV), de fórmula Pb3O4 (2PbO.PbO2). Es muy conocido porque se utilizó durante largo tiempo como imprimación antioxidante para hierro y por su hermoso color rojo anaranjado. Es un mineral secundario raro en yacimientos de plomo y una cita común en las minas de plomo en España. Sin embargo, a pesar de analizar muchas muestras de posible minio, nunca lo habíamos visto de primera mano, ya que en todos los casos eran recubrimientos pulverulentos de color rojo formados en general por óxido de hierro y que, al presentarse en minas de plomo, habían sido etiquetados sin análisis como minio.

Pero, por fín, tenemos una muestra de minio natural que hemos podido confirmar. Procede de las minas de Navalespino (Córdoba), probablemente de la mina Complemento. Se presenta, como es usual para el mineral, en forma de un material terroso de color rojo:

Minio de las minas del grupo Navalespino (Córdoba)

Siendo un mineral raro, mas citado que realmente confirmado, es interesante para mí al ser la primera muestra real que observo.

Las numerosas minas de plomo de Córdoba convierten la tarea de describir los minerales presentes en ellas en una tarea inacabable, pero poco a poco se puede ir poniendo en orden el catálogo natural de los minerales observables en éstos yacimientos. Por ejemplo, tenemos la mimetita-piromorfita de la mina El Soldado de Villanueva del Duque. Analíticamente es una mimetita con una relación plomoarsénico de 2:1:

Formalmente esta mimetita no es un intermedio con piromorfita, al no haber sustitución por arsénico, sino una solución sólida piromorfita-mimetita. En una próxima entrada explicaremos cómo se dan las dos situaciones.

Otra identificación reciente de mimetita, esta vez mucho mas pobre en fósforo, es la del grupo Santiago y Concha , en Belalcázar. Forman bonitos, aunque pequeños, cristales prismáticos:

En las minas de Belalcázar tambien se pueden encontrar pequeños cristales de

scheelita de color amarillo:

Gracias a la labor de varios entusiastas de la mineralogía en esa zona, vamos conociendo tanto las innumerables minas de plomo y cobre de Córdoba como el conjunto de sus minerales. Poco a poco iremos añadiendo mas novedades.

El grupo de la Roméita

Noviembre 2014

Desde el año 2013 ha quedado reorganizado un conjunto de minerales, el grupo de la roméita, que se caracterizaba por su complejidad. El grupo de la roméita es un conjunto de minerales de antimonio, productos de alteración supergénica de minerales primarios que contienen éste metal. Su característica común, aparte del contenido en antimonio, es la estructura: son análogos estructurales de los pirocloros.

El avance del estudio de la estructura de éstos óxidos complejos, ha llevado a definir el supergrupo del pirocloro, que engloba varios grupos de minerales con gran analogía estructural y fórmula general A2-mB2O(OH,F)6-wZ1-n. Según el metal en la posición B, podemos diferenciar varios grupos integrados en el supergrupo:

Grupo de la Betafita (titanio)

Grupo de Elsmoreita (wolframio)

Grupo de la Microlita (tántalo)

Grupo del Pirocloro (niobio)

Grupo de la Roméita (antimonio)

El grupo de la Roméita incluye los siguientes minerales:

Cuproroméita

Fluorcalcioroméita

Fluornatroroméita

Hidroxicalcioroméita

Oxicalcioroméita

Oxiplumboroméita

Estos minerales redefinen especies antiguas, cuyos nombres han quedado obsoletos. El ejemplo mas importantes es el de la Bindheimita. La mayor parte de los ejemplares con ésta denominación, se corresponden con la Oxiplumboroméita o bien mezclas de ésta con otros minerales del grupo o intermedio con la Fluorcalcioroméita con la que forma una serie de mayor a menor contenido en plomo y de menor a mayor contenido en calcio. Otro nombre

obsoleto resultante de la redefinición de éste grupo es el de roméita que, en la mayoría de los casos, se corresponde con la Fluorcalcioroméita.

Otro mineral clásico que ha quedado obsoleto a la luz de la nueva clasificación, es la estibiconita, que aún no está completamente aclarada, pero parece corresponder con una mezcla de diferentes fases del grupo de la Roméita junto con un óxido complejo de antimonio con la estructura del pirocloro, pero no bien definido todavía. Los ejemplares con los nombres antiguos no tienen por qué corresponderse exactamente con un nuevo mineral del grupo; por ejemplo, no necesariamente todos los ejemplares anteriormente conocidos como Bindheimita son correspondientes con la Oxiplumboroméita unicamente, pudiendo ser mezcla de fases o intermedios de series. La similitud estructural y de composición de éstos minerales hace que su reconocimiento exacto no sea sencillo, aunque es posible.

Algunos ejemplos:

La Oxiplumboroméita de Sierra Gorda (Cartagena, Murcia)

En algunas minas de la zona de Cartagena-La Unión, como en las situadas en Sierra Gorda y la famosa mina San Camilo, se han recogido ejemplares muy interesantes de una pseudomorfosis de Oxiplumboroméita tras Bournonita:

Este mineral se ha formado por alteración de un cristal previo de Bournonita, que constituye la fuente de antimonio y plomo. Obsérvese en la imagen los pequeños cristales de Cerusita y un pequeño cristal cúbico de Fluorita.

Otro ejemplo de pseudomorfosis: Un cristal de Bournonita reemplazado por Oxiplumboroméita.

La Oxiplumboroméita de Torrenueva (Ciudad Real)

En una antigua mina de antimonio de Torrenueva, cerca de las famosas minas de Almuradiel, se podían recoger vistosos ejemplares de Oxiplumboroméita pseudomórficas de, posiblemente, estibnita.

En éste caso, la oxiplumboroméita tiene un contenido mas elevado de calcio; es común que haya cierto grado de sustitución de plomo por calcio y de calcio por plomo en la Fluorcalcioroméita, dado que forman una serie.

La Fluorcalcioroméita de mina Santa Matilde (Las Herrerías, Almería)

Recientemente hemos podido caracterizar sin ambigüedad la especie en ejemplares procedentes de ésta mina, en forma de una pseudomorfosis tras ¿estibnita?:

El mineral aparece sobre (y en parte incluido) en Barita. Seguramente, antes de la redefinición del grupo de la Roméita y del supergrupo del Pirocloro, estos ejemplares se habrían clasificado como estibiconita: una pseudomorfosis muy rica en antimonio, de color banco a crema o rosado, que ha reemplazado cristales previos de estibnita. Sin embargo, el mineral se puede distinguir muy bien por una combinación de análisis elemental (SEM-EDS) y espectroscopía Raman:

El mineral de la imagen contiene aprox. un 8% de plomo, coherente con el hecho de que forma una serie con la oxiplumboroméita. Su composición se corresponde muy bien con la definida para la especie, de fórmula (Ca,Na) Sb5+ O (F,OH). Sin embargo, sólo éste análisis no es suficiente, por lo que complementamos la identificación estudiando el espectro Raman:

En la línea azul se aprecia el espectro de la Fluorcalcioroméita, con la banda dominante de antimoniato. Si lo comparamos con el espectro de la Oxiplumboroméita (linea roja), se observa la similitud en la banda principal del antimoniato, lógica teniendo en cuenta la similidad estructural y la coordinación equivalente del Sb en ambos minerales. Pero los dos espectros son distintivos, apareciendo bandas adicionales que, en especial realizando un cuidadoso postprocesado del espectro, pueden identificarse.

El estudio cuidadoso de éste tipo de minerales oxidados es necesario, ya que son muy frecuentes las mezclas de especies, encontrándose cristales bifásicos o polifásicos (con dos o mas minerales). Por ejemplo, en las muestras de la mina Santa Matilde se puede encontrar ésta situación:

observa la banda de Sb-O(OH) de la Fluorcalcioroméita-Oxiplumboroméita y una banda adicional que se corresponde con el sulfato del Yeso. Es por tanto una mezcla de fases minerales. Si simplemente se realiza un análisis elemental, puede observarse un exceso de calcio que puede llevar a una conclusión incorrecta, ya que no podríamos distinguir entre ambos minerales. Este es un buen ejemplo de cómo la combinación de técnicas estructurales y composicionales nos ayuda a resolver la identificación de un ejemplar.

Metacinabrio de Almadén

Noviembre 2014

El mundialmente famoso yacimiento de mercurio de Almadén (Ciudad Real), la anomalía de mercurio mas importante del planeta, es famoso también por los ejemplares de Cinabrio cristalizado que han podido recogerse y que se pueden encontrar en todas las colecciones de Historia Natural serias, públicas o privadas, en el mundo.

Hornos para la metalurgia del mercurio, tanto los modernos hornos Pacific, como los históricos hornos Bustamante, vistos desde el Cerco de San Teodoro (Almadén) en el último año de actividad minera. A la izquierda, el pozo San Joaquín.

A pesar de ello y a pesar de que las minas de Almadén se encuentran cerradas actualmente y, en su mayor parte, con mineral inaccesible, aún tenemos la posibilidad de estudiar la mineralogía de éstas minas y terminar de describir los minerales diferentes a Cinabrio que se encuentran.

Por ejemplo, recientemente tuvimos la oportunidad de caracterizar algunos minerales del distrito minero de Almadén para una colección privada. Entre ellos se encontraba el Metacinabrio. A diferencia de lo que algunas personas creen (quizá debido al prefijo meta), no es correcto etiquetar como metacinabrio un ejemplar en los que cristales de cinabrio se han ennegrecido por alteración (como exposición a la luz). En ningún caso el metacinabrio es un producto de alteración del cinabrio.

El Metacinabrio es el polimorfo isométrico del HgS, también llamado ‘sulfuro de mercurio negro’. El Cinabrio es el polimorfo trigonal o ‘sulfuro de mercurio rojo’.

Es un mineral primario de formación usualmente anterior a la del Cinabrio y suele acompañar a éste en sus yacimientos. En Almadén, a pesar de la gran abundancia de Cinabrio, el Metacinabrio es un mineral relativamente raro. Lo h emos observado en forma de pequeños crecimientos botroidales, esferulillas y costras, de color gris a gris negruzco y brillo submetálico a metálico. Al microscopio es

Metacinabrio. Mina “Las Cuevas”. Distrito minero de Almadén. FOV: 1 cm.

cristalino, pudiendo apreciarse que las esférulas son agregados de pequeños cristales. No lo hemos observado en forma de cristales bien desarrollados. Estos cristales, se asemejan a la esfalerita o forman piritoedros y son fácilmente distinguibles de los cristales alterados o ennegrecidos de Cinabrio, por la clara simetría trigonal de éste.

Metacinabrio (esférulas de golor gris) y Cinabrio (rojo). Mina Las Cuevas, Distrito minero de Almadén. FOV 0.25 cm

Otro mineral clásico de mercurio de Almadén, también codiciado por su rareza, es el Calomelano o cloruro mercurioso. Recientemente lo hemos podido observar en forma de costras y recubrimientos cristalinos blancos que pueden ser fácilmente descuidados:

Es muy posible que ejemplares con Calomelano hayan pasado desapercibidos. Por ello es conveniente una correcta caracterización de los ejemplares de colección, que puede añadir valor a ésta. Recientemente se han comercializado ejemplares de Metacinabrio de Almadén y hemos recibido varias consultas al respecto, pero todo el material estudiado por nosotros pertenece a una colección privada, por lo que no podemos garantizar la naturaleza de los ejemplares minerales que se encuentran en comercio.

Calomelano (blanco) y cristales de Cinabrio. Mina Las Cuevas.

Clásico entre clásicos, los cristales de Cinabrio de las minas de Almadén.

La Clinoatacamita de mina “Lily” (Ica, Perú)

Junio 2014

La mina “Lily”, situada en el departamento de Ica, a unos 40 km de Pisco Umay, es utilizada para la producción de ópalos de calidad gema, en especial los de color azul. Pero la mina es conocida también por la abundancia de minerales de cobre, en especial los hidroxicloruros de cobre del grupo de la Atacamita. Recientemente han aparecido nuevos ejem plares de gran calidad para la especie de Clinoatacamita (Cu2(OH)3Cl), el polimorfo monoclínico del trihidroxicloruro de cobre (los otros son la Atacamita, Anatacamita y Botallackita). La Clinoatacamita es fácil de confundir con los otros minerales debido a su tendencia a formar maclas, crecimientos complejos y pseudomorfos romboédricos o hexagonales.

Los grupos cristalinos de Clinoatacamita, que forman bellos crecimientos de color azul verdoso muy oscuro que destacan sobre una matriz de Cuarzo, llegan a tamaño centimétrico, configurando ejemplares muy estéticos.

ejemplares de las imágenes han sido caracterizados mediante espectroscopía

Raman, de modo que puedan distinguirse de la Paratacamita o la Anatacamita, que ocasionalmente forman cristalizaciones similares. Posiblemente son ejemplares tipo “world class” para la especie.

Synchisita-Ce de Adra

Junio 2014

campo de visión: 0.5 mm

Hemos podido identificar una serie de interesantes muestras de SynchisitaCe procedentes de las fisuras de tipo Alpino de la zona de Adra (Almería). La caracterizacion del mineral, realizada por espectroscopía Raman, no es sencilla, ya que los minerales de Tierras Raras suelen dar fuerte fotoluminiscencia que dificulta la distinción con la Bastnäsita-Ce, un mineral similar que forma asímismo prismas hexagonales.

En cualquier caso ha sido posible y el mineral ha quedado bien identificado.

Campo de visión: 0.5 mm

Análisis de materiales con tecnología marciana.

Marzo 2014

Algunos coleccionistas y dealers, así como pequeños museos sin equipamiento analítico propio, manejan ejemplares minerales de colección de alto nivel y alto precio. Estas personas tienen una necesidad muy concreta: caracterización de éstos ejemplares, a veces con grandes cristales, de modo que sea no destructiva (algo obvio), rápida y asequible, para que el presupuesto para garantía analítica no encarezca aún mas los especímenes, ya de por sí con un precio a veces muy considerable.

Para resolver este problema, recurrimos a un desarrollo utilizado desde hace años en el programa de exploración de Marte: el espectrómetro de emisión de rayos X inducida por partículas alfa (APXS). Este instrumento se desarrolló para el análisis elemental de rocas y minerales en exploración espacial y se ha usado en todas las misiones que han explorado la superficie de Marte.

Este es el aspecto del espectrómetro APXS en la última de las misiones a Marte, el Mars Science Laboratory. Esta imagen es un “selfie” que ha tomado el propio

Curiosity para comprobar el estado de sus instrumentos. Esta situado al final de un brazo que se extiende para acercarlo al suelo o rocas. Se acerca el cabezal redondo del centro a la roca a analizar y en poco tiempo se obtiene un detallado análisis elemental. El objetivo del desarrollo de éste instrumento es poder disponer de un sistema fiable, de pequeño tamaño, que realice análisis en muestras al natural y con un coste ajustado. Exactamente lo que necesitamos.

Su funcionamiento se basa en una interesante aplicación de la radiactividad: cuando las partículas alfa emitidas por una fuente de curio-244 inciden sobre una muestra, algunos electrones situados en los niveles mas internos “saltan”, creando vacantes. Estas vacantes se llenan con electrones de niveles mas externos. La diferencia de energía se compensa por emisión de rayos X. Estos rayos tienen una energía característica diferente en cada elemento químico, con lo que podemos conocer su composición:

Este esquema ilustra el funcionamiento de un espectrómetro APXS: la fuente radiactiva emite rayos alfa, que inducen la emisión de fotones por la muestra. En este caso, una muestra de cobre emitiría fotones con exactamente una energía de 8.06 KeV. Los fotones son detectados utilizando un chip de silicio especial, cubierto

con una ventana de berilio, transparente a los rayos X pero opaca a otros tipos de luz.

Retrato de familia de los rovers utilizados en la exploración de Marte: el Spirit/Opportunity, el pequeño Sojourner y el sofisticado Curiosity. Con un círculo se indica la situación del instrumento APXS

De Marte a la Tierra

Inspirados por la instrumentación de exploración de Marte, quisimos usarla para desarrollar un instrumento práctico aquí en la Tierra. Así, hemos conseguido desarrollar el primer instrumento APXS para su uso en análisis de minerales: En nuestro diseño, sustituimos el curio por americio-241, mucho mas accesible y seguro. El detector es dual, centelleo y un fotodiodo de silicio, refrigerado con una célula peltier y conectado a un circuito preamplificador. Básicamente es el mismo sistema que utiliza ahora mismo el rover Curiosity en Marte, pero aplicado aquí para el análisis de ejemplares minerales. El instrumento no solo permite el análisis de cualquier muestra sin ninguna preparación, sino que tiene un coste de entre 1/10 y 1/20 de un equipo convencional de fluorescencia de rayos X.

Este es el espectro del análisis de una calcopirita de Neves Corvo (Portugal). Como es habitual en las calcopiritas de éste yacimiento, tiene algo de estaño, también algo de arsénico. Un pico de calcio está presente, debido a una fractura rellena de calcita en la muestra. El análisis nos indica un 34 % de cobre, un 30% de hierro y un 35% de azufre. Un análisis rápido y preciso y con muy bajo coste, ideal para metales y cristales de mineral.

El Filón Terreras

Febrero 2014

Fruto del extraordinario trabajo investigador que vienen realizando Inma Ramos y Antonio Carmona, en colaboración con Geospectra Scientific Solutions, hemos podido conocer un poco mejor el Filón Terreras, explotado en la mina del mismo nombre, en Villanueva del Duque (Córdoba).

Se trata de otro clásico ejemplo de filón hidrotermal de cuarzo peribatolítico de Los Pedroches, ricamente mineralizado con sulfuros, básicamente calcopirita, galena, esfalerita y pirita (que ocasionalmente forma cristales cúbicos o piritoedros) como minerales primarios, en una ganga de cuarzo y carbonatos.

Pero mas interesante es la rica paragénesis supergénica, que incluye buenos ejemplos de sulfatos básicos de cobre, en especial de linarita y brochantita, que configuran bellos “micromounts”, asociados a la alteración de la calcopirita y galena y que cristalizan en huecos y fracturillas del material filoniano.

Brochantita y Linarita del Filón Terreras, FOV 1 mm

Por el momento, hemos identificado estos minerales secundarios:

sulfuros:

– Covellita

– Calcosina

Oxidos:

– Tenorita

Carbonatos:

– Cerusita

– Malaquita

– Aragonito. Este mineral es bastante común formando bonitos grupos aciculares y como suele aparecer teñido de verde o verde-azulado por el cobre y puede dar lugar a confusión.

– Auricalcita

– Zincrosasita

Sulfatos:

– Linarita

– Anglesita

– Brochantita

– Devillina

– Posnjakita (requiere confirmación)

Esta lista seguramente irá creciendo. Por el momento, hay un avance del estudio de éste yacimiento en Acopios-Revista Ibérica de Mineralogía

La Tabla Periódica de los

Elementos

December 29, 2013

La Tabla Periódica de los Elementos es una de las gestas científicas más fascinantes de la Historia. En nuestra página hemos decidido crear una Tabla Periódica, pero dándole una orientación diferente. Dado que para cada elemento hay muchísima información disponible en internet, sería un trabajo redundante hablaros de cosas como las propiedades, descubrimient o, etc. En su lugar, prefiero que veamos el aspecto de los elementos, de modo que os presento una Tabla Periódica visual , que vamos construyendo poco a poco con imágenes originales (en éste blog intentamos que todo el contenido sea original, no eco de otros) de los elementos químicos realizadas tanto sobre muestras naturales de mi colección, como elementos obtenidos personalmente en el laboratorio u obtenidos de diversas fuentes, así como imágenes relevantes relacionadas con cada elemento, un poco de su Historia e incluso algunos experimentos relacionados con ellos. Lo elementos van ordenados según su periodo y los puedes encontrar en los siguientes links:

La lógica de la organización de los Elementos Químicos es, posiblemente, uno de los mas bellos y fascinantes descubrimientos de la Humanidad. Contiene la quintaesencia de la organización y las propiedades de la materia y, en un vistazo, nos explica por qué los objetos, los minerales, los seres vivos, todo, es como es. A mi me ha fascinado desde que tenía 10 o 12 años, en mis primeras visitas al Museo Nacional de Ciencias Naturales, en Madrid, donde por primera vez pude percibir la lógica de la relación entre los elementos que componen los minerales y sus propiedades. Esta fascinación la comparto con Oliver Sacks (“El Tío Tungsteno”, un libro muy recomendable). En una escena de la película Despertares (Penny Marshall, 1990), Oliver Sacks (encarnado por Robin Williams) le dice a Robert de Niro, explicándole cómo se organizan los elementos en la Tabla Periódica:

Robin Williams encarnando a Sacks en la película. Obsérvese el diseño de su tabla periódica y el de la foto de Seaborg, mas abajo.

Es el Universo en su esencia (…) cada elemento tiene su lugar en el Orden. No se puede cambiar, es seguro pase lo que pase…

La representación de los elementos químicos en la Tabla Periódica es una de las modelizaciones mas elegantes de la Historia de la Ciencia. De un modo magistral se ordenan todos los elementos químicos de la Naturaleza, de tal modo que sus propiedades no son aleatorias, sino que van ordenándose igualmente siguiendo el orden marcado por su número atómico.

Como buen modelo científico, la Tabla Periódica tiene valor predictivo: a partir de las propiedades de algunos elementos, podemos predecir las propiedades de otros elementos sin necesidad de verlos, simplemente por la posición que ocupan en la tabla. Esta capacidad predictiva ha sido esencial en el descubrimiento de elementos como el germanio o el tecnecio. Además tiene capacidad explicativa : descubrimos que las propiedades químicas de los elementos se pueden explicar a partir de algo tan sencillo como su configuración electrónica, es decir, cuantos electrones contiene el átomo y cómo se ordenan.

Si bien se considera a Dmitri Mendeleev el padre de la Tabla Periódica, como suele ser habitual en Ciencia, no ha sido un trabajo único. Algunos de los protagonistas del descubrimiento y desarrollo de la Tabla Periódica fueron: Johan Döbereiner, Dmitri Mendeleev, Julius Lothar Meyer, Clemens Winkler, Bohuslav Brauner, Henry Moseley, Glenn Seaborg y Harold Deming, aunque otros muchos científicos contribuyeron desde el siglo XIX hasta la síntesis, en 2002, del organesón, el elemento 118 de la tabla y último de la lista a fecha de hoy.

Döbereiner y sus triadas de elementos. Este famoso retrato del químico alemán siempre me hace gracia: ¿que quiere decirnos con ese gesto con la mano?

Uno de los pioneros de la Tabla Periódica fué Johann Wolfgang Döbereiner, quien encontró que algunos elementos se organizan en tríadas, encontrando que hay una

relación entre las propiedades y una proporcionalidad creciente en densidad y peso atómico de algunos elementos, como calcio, estroncio y bario, azufre, selenio y teluro y cloro, bromo y yodo. Döbereiner publicó sus observaciones en 1829, en un pequeño artículo titulado “ Un intento de agrupar las sustancias elementales de acuerdo con sus analogías“

Julius Lothar Meyer

Dmitri Mendeleev y Lothar Meyer (arriba), a mediados del siglo XIX, intuyeron que las propiedades de los elementos no se distribuían al azar, sino que respondían a una lógica aún desconocida; tras ordenar los elementos según su peso atómico, Mendeleev descubrió, en 1869, la ley periódica en la que se basa la ordenación de los elementos, formulándola como sigue:

Las propiedades de los cuerpos simples, así como las formas y las propiedades de los compuestos de los elementos se encuentran en una dependencia periódica respecto al valor de los pesos atómicos de los elementos.

D.I Mendeleev, 1869

Dmitri Mendeleev junto con su amigo Bohuslav Brauner

Cuaderno de laboratorio de Mendeleev, página de 1869 en la que escribió a mano la primera tabla periódica de los elementos y anotó, en francés, un título tentativo para el artículo que pensaba publicar sobre la ordenación de los elementos según su peso atómico.

Una de las primeras ordenaciones de los elementos, publicada por D.I. Mendeleev en 1869 - 70, según los pesos atómicos. Observó, acertadamente, que (entre otros), justo después del silicio quedaba un hueco que debería ocupar un elemento aún no descubierto y con propiedades intermedias entre éste y el estaño.

Una de las primeras pruebas de la validez de la ley periódica de Mendeleev vino de la mano de un mineral: la argirodita (sulfuro de plata y germanio). La argirodita se encontraba en las minas de plata de Freiberg y un químico alemán, Clemens Winkler, descubrió un nuevo elemento en ella. Este nuevo elemento era ideal para comprobar si las predicciones de Mendeleev eran válidas y se estableció una n utrida correspondencia entre Winkler, Mendeleev y uno de los químicos más importantes de la época: Lothar Meyer, quien descubrió la ley periódica de los elementos independientemente de Mendeleev y la publicó en 1870, casi al mismo tiempo que éste. Ambos llegaron a conclusiones similares y, si hubieran trabajado juntos, habrían avanzado mas rápidamente en su desarrollo.

Argirodita, un mineral que jugó un papel relevante en el descubrimiento de la ley periódica de los elementos (ejemplar de Hiendelaencina)

Tabla periódica de Lothar Meyer de 1868 (pero publicada finalmente en 1870, con posterioridad a la publicación de Mendeleev).

Tras el descubrimiento del nuevo elemento en la argirodita, Mendeleev propuso que debía ser el eka-cadmio, un elemento que

Mendeleev creía que debía estar situado entre cadmio y mercurio (la causa de este error la resolvió Bohuslav Brauner un poco mas tarde). Lothar Meyer propuso que el nuevo elemento debía ser el eka-silicio. Cuando Winkler obtuvo mayor cantidad el elemento puro, verificó que, en efecto, se trataba del eka- silicio y lo denominó germanio.

Publicación de 1886 relatando el descubrimiento del germanio (Winkler, C. (1886). Germanium, Ge, ein neues, nichtmetallisches Element. Berichte Der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 19(1), 210–211. doi:10.1002/cber.18860190156)

El episodio de la argirodita nos recuerda que el desarrollo de la Química y, particularmente, la Tabla Periódica de los Elementos, estuvo ligado a la Mineralogía. Los minerales son la fuente de los elementos y su conocimiento era esencial para los químicos hasta hace no demasiado tiempo. De hecho, casi todos los grandes químicos del siglo XIX fueron coleccionistas de minerales. Mendeleev no era una excepción. Lo que sí es excepcional es que parte de su colección todavía se conserva, en un museo en Rusia.

Ejemplar de la colección de minerales de Dmitri Mendeleev: cuarzo de Aveyron (Francia). El descubrimiento del germanio fué la primera gran prueba superada por la ordenación periódica de los elementos. Otra prueba la resolvió Bohuslav Brauner, un importante químico checo y amigo de Mendeleev. Brauner, en base a lo que Mendeleev había observado, predijo la existencia de los elementos de transición interna (tierras raras y actínidos) colocándolos correctamente. Esto resolvía el error de Mendeleev con el eka-cadmio: le faltaban una serie completa de elementos, con propiedades similares al lantano y actinio.

Brauner fue el autor de una de las primeras versiones de la Tabla Periódica de los Elementos en su forma moderna, en la que ubicaba los elementos del grupo de las tierras raras en su sitio, incluyendo la predicción de los elementos aún no descubiertos de ese grupo:

En la tabla de Brauner se explica muy bien la relación química entre fósforo, vanadio y arsénico (observese que los incluye en el grupo 5) y entre el azufre, cromo y selenio (grupo 6), relación que los mineralogistas conocen tan bien.

La ordenación actual de los elementos según su número atómico, es decir, según la carga del núcleo del átomo, se aplicó

posteriormente, resultando en una ordenación mucho más potente. Esta ordenación en base al número atómico se debe a dos personas: El primero, un científico aficionado, Antonius Johannes van den Broek, quien descubrió el número atómico y propuso, en 1913, que éste podría ser un “número de serie” para los elementos; el gran Ernst Rutherford se rió de la propuesta de van den Bro ek diciendo que “la ciencia no es filatelia”, aunque le dió el reconocimiento por el descubrimiento de lo que Rutherford llamó “número atómico” (y así seguimos llamándolo) y afirmó que este valor era muy prometedor para el desarrollo de la física. El segundo padre de la ordenación actual por número atómico fué Henry Moseley, quien realizó un descubrimiento esencial (y que ahora usamos en el análisis espectroscópico de elementos): la ley de Moseley o dependencia de la energía de los rayos X emitidos por un elemento al ser excitado por un haz de electrones, con el número Z o “número atómico”. La emisión de rayos X (que ahora usamos en instrumentos de análisis, como el SEM-EDS) seguía perfectamente un orden equivalente al de la ordenación en la Tabla Periódica, lo que llevó a sugerir que, ordenando los elementos por número atómico, es decir, por el número de serie de van den Broek, todo (propiedades físicas y químicas) encajaría a la perfección. Moseley escribió, en el prodigioso año para la Química de 1913:

Tenemos aquí una prueba de que en el átomo hay una cantidad que se incrementa regularmente al pasar de un elemento al siguiente. Esta cantidad sólo puede ser la carga positiva del núcleo central, de cuya existencia tenemos ya una prueba definitiva.

Ley empírica de Moseley: la relación entre la raíz cuadrada de la frecuencia de rayos X emitidos por un elemento es lineal y directamente proporcional al número atómico del elemento, ajustándose perfectamente a una recta.

El descubrimiento de Moseley llevó a la ordenación de la tabla periódica según su número atómico, lo que permitió predecir la existencia de los elementos 43, 61, 72, 75, 85, 87 y 91. Su trabajo experimental mostraba que todo el trabajo realizado sobre el átomo iba por buen camino y fue esencial para tomarse en serio los modelos atómicos y demostraba que el número

atómico era, en efecto, el “número de serie” que proponía van den Broek. Moseley, que era en extremo inteligente y apenas estaba empezando a realizar importantes contribuciones, murió en combate en la batalla de Galípoli, en 1915, sólo dos años después de publicar su ley de la emisión de rayos X y sentar las bases de tecnologías de análisis modernas, como la fluorescencia de rayos X. Tenía tan sólo 27 años. A partir de su muerte, el gobierno británico prohibiría alistarse en lo sucesivo a científicos en unidades militares destinadas al frente.

La forma que utilizamos actualmente se debe a dos científicos: el físico y premio Nóbel de Química norteamericano Glenn T. Seaborg, uno de los descubridores del plutonio, el americio y el curio, que aquí vemos con la Tabla Periódica en un diseño que muchos químicos mayores recordarán:

En total, el equipo de Seaborg descubrió 9 nuevos elementos, lo que le llevó a rediseñar la forma de la tabla periódica. Seaborg predijo que la tabla podría expandirse hasta el

elemento 168, incluyendo una tercera serie de transición interna, los “superactínidos”. Una nota curiosa: mi casera mientras viví en Atlanta, que trabajó en la CNN hasta su jubilación, tuvo la oportunidad de conocer personalmente y entrevistar a Glenn T. Seaborg. Así que sólo estuve a una persona de distancia de haber conocido a éste gran científico.

Sin embargo, menos conocido es el hecho de que, anteriormente, otro químico norteamericano, Horace Deming, propuso el aspecto actual de la Tabla en los años 1930:

Es interesante que Deming no tenía demasiado claro dónde ubicar el hidrógeno (y es que realmente no encaja bien del todo). El berilio figura como Gl, ya que en su época se llamaba glucinio, por el sabor dulce de sus sales. El astato, tecnecio, renio y francio aún no se habían descubierto y figuran con un interrogante, aunque en su lugar correcto. Y una cosa que me gusta de la tabla de Deming es cómo relaciona el fósforo con el vanadio, el azufre con el cromo y el cloro con el manganeso. Si os gustan los minerales, veréis lógico entonces que los tanto los cromatos y los sulfatos como los vanadatos y los fosfatos se clasifiquen juntos.

Comparad la tabla de Deming con la tabla en su forma actual:

Actualmente se están proponiendo otros diseños, pero a mi me gusta éste, que veo lógico y elegante. También hay una moda de hacer “tablas periódicas” con otras cosas, como la “tabla periódica de los quesos” o la “tabla periódica de los tipos de letra” etc. , cosa que me parece una ridiculez. Para mi la tabla periódica es una de las mas hermosas y elegantes teorías científicas, una de las más influyentes y la puerta a entender la naturaleza de la realidad.

Depósitos minerales

December 30, 2013

Realizar una clasificación de los depósitos minerales es una tarea complicada. Se pueden clasificar según diferentes parámetros, como su potencial económico, tamaño, metales que contiene, etc. Pero para mi, lo mas interesante es clasificarlos de acuerdo a sus características físicas y su formación. Mis amigos geólogos suelen decir “cuatro geólogos, cinco opiniones”. Los modelos genéticos van evolucionando y cambiando y lo que antes era un depósito de un tipo, pasa a ser de otro existente o a abrir un nuevo tipo. Precisamente por esto es interesante y difícil el establecimiento de una clasificación .

En esta página vereis un resumen general de los diferentes tipos de depósitos minerales e, incluidos en el resumen, depósitos o minas particulares que a mi me han interesado especialmente. No pretende ser una clasificación científicamente rigurosa, no voy a seguir las clasificaciones clásicas de Niggli o Schneiderhohn y, seguramente, irá evolucionando (de hecho, si alguien quiere corregir/añadir, encantado). Tan solo una guía para ir compartiendo imágenes de mis minas favoritas. Si alguien quiere una revisión general rigurosa de la clasificación de los depósitos minerales, le recomiendo el trabajo de H. G. Dill, en Earth Science Reviews (2010) (si alguien lo quiere, puede pedírmelo).

Depósitos epigenéticos

Son depósitos formados despues de las rocas en las que están encajados. Incluyen:

Depósitos porfídicos: asociados a un cuerpo intrusivo de pórfido. Algunos yacimientos importantes de cobre son de éste tipo.

Skarns: formados por rocas generadas por metamorfismo de contacto a partir de calizas/dolomías afectadas por la

aureola de una intrusión magmática, de tipo félsico (rica en feldespato y sílice, como el granito) , que introduce (metasomatismo) grandes cantidades de silicio, aluminio, hierro y magnesio, entre otros metales, resultando en una mezcla de silicatos característica, como granates, diópsido, etc.

Mineralizaciones filonianas: Formadas por la cristalización de mineral a pa rtir de fluídos hidrotermales que se introducen en fracturas de la roca encajante . Pueden ser de varios tipos según la temperatura a la que se forman: hipotermales, mesotermales y epitermales.

Fisuras de tipo Alpino: Las incluyo aquí por su interés en cuanto a minerales de colección. Son fisuras formadas durante procesos orogénicos y rellenas fundamentalmente de cuarzo, acompañado por feldespato, oxidos de titanio, cloritas y micas, además de otros minerales raros, en ocasiones bellamente cristalizados, depositados por fluídos formados por los procesos metamórficos.

MVT o Mississippi Valley : Depósitos de plomo - zinc hidrotermales de baja temperatura, emplazados en calizas - dolomías. En la Península Ibérica, minas clásicas como la mina de La Florida y otros depósitos similares en la zona cántabra pertecen a este tipo.

Depósitos singenéticos

Formados al mismo tiempo que las rocas encajantes, o, en caso de origen magmático, formados a partir de los mismos fluidos que forman las rocas magmáticas en los que se encuentran.

VMS o Sulfuros masivos volcanogénicos: Un tipo particularmente importante de depósitos, por su importancia científica y económica.

Pueden ser exhalativos: formados por la emisión de fluídos hidrotermales en un fondo marino (depositos volcano - sedimentarios) o formaciones lenticulares en unidades volcánicas. En la Península Ibérica se encuentra un

importante distrito de depósitos VMS: la Faja (que no “franja”) Pirítica Ibérica, con minas tan importantes como las minas de Tharsis o la mina de Las Cruces.

SEDEX o Sulfuros Masivos Sedimentario - Exhalativo : Formados por fluidos hidrotermales cargados de metales, cuyo origen pueden ser rocas sedimentarias, liberados en un fondo marino, formándose un depósito de sulfuros de tipo estratiforme. Algunos yacimientos importantes de plomo-zinc son de este tipo.

Depósitos asociados a intrusiones magmátias máficas (magmas ricos en Mg y Fe) o ultramáficas: Este tipo de depósitos son la fuente mas importante económicamente de metales del grupo del platino o PGE, junto con niquel y cobre. En la Península Ibérica se encuentra un importante depósito de este tipo: la mina de Aguablanca, en Badajoz, del tipo Cu-Ni-PGE.

Depósitos evaporíticos: Depósitos estratiformes de sales formadas por evaporación. Formados básicamente por yeso y halita.

Depósitos pegmatíticos

Los dejo fuera de los grupos anteriores, ya que hay diferentes tipos de pegmatitas y diferentes modelos para su origen, tanto singenéticos como epigenéticos. Las pegmatitas son de gran importancia económica y fuente de muchísimas especies minerales, en ocasiones formando cristalizaciones espectaculares.

Depósitos formados por procesos mecánicos de transporte y concentración

Como por ejemplo, los depósitos de tipo placer , importantes fuentes de minerales densos y oro.

Las minas de la Cuenca del Guadiato

March 17, 2016

La comarca del Valle del Guadiato, en la provincia de Córdoba y en la que se integran los términos de Peñarroya-Pueblonuevo, Fuente Obejuna, Espiel y Belmez, entre otros, contiene un riquísimo patrimonio arqueológico-industrial, testigo de la enorme riqueza mineral de la Cuenca del Guadiato. Además de una importante cuenca carbonífera, las minas de cobre y plomo de la comarca fueron objeto de explotación desde tiempos preromanos. Una excursión por esta zona nos permite contemplar una increíble variedad de restos mineros e industriales, testigos mudos de una época ya pasada de fiebre de la minería en la zona. Como siempre, todo este patrimonio, de gran valor cultural y didáctico, está en peligro de desaparición, como ha ocurrido en minas históricas como las de Hiendelaencina, debido a la incapacidad para ver el valor cultural y económico de estas instalaciones.

Hace mucho tiempo que no visito ésta comarca. En mi última visita, hace ya años, pude recorrer algunos de sus lugares mas emblemáticos. Para su protección ha nacido la Fundación Cuenca del Guadiato, con el objetivo de salvaguardar y musealizar la tecnología e ingeniería de las minas de la comarca. Esta fundación está luchando por evitar la demolición de algunas de sus instalaciones mas importantes, como el Pozo María en Fuente Obejuna, que visité nada mas terminar sus últimos momentos de actividad hace años:

Pozo María, destinado a la extracción de carbón por minería de interior. Fuente Obejuna

O el Pozo Retorno:

Pozo Retorno. Fuente Obejuna.

Así, hay otros muchísimos restos mineros, muchos de los cuales no pude ponerles nombre, al estar fuera de la agenda de trabajo de campo que llevaba y visitarlos fuera del “horario de trabajo”. La desaparición de todos estos lugares supondría la pérdida de la identidad de una comarca ligada a la minería durante siglos, y la pérdida de la oportunidad de disponer de extraordinarias instalaciones que pueden aprovecharse turísticamente como parque minero (como en el caso de Almadén).

Las pegmatitas graníticas

February 13, 2015

Las pegmatitas son estructuras geológicas formadas mediante episodios magmáticos, a temperaturas que oscilan entre los 250 y los 700ºC. Por su belleza y las preguntas que suscita los mecanismos de su formación, aún en discusión, son un objeto de interés ci entífico. Además, tienen una enorme importancia económica, al ser fuente de minerales industriales, principalmente feldespatos, micas y caolín, siendo especialmente importante el primero. Esto es debido a la pureza del feldespato en pegmatitas, con bajo contenido en hierro, y que le hace ser el ideal para sus aplicaciones. Las pegmatitas también permiten obtener cuarzo para aplicación óptica, electrónica y para la industria del vidrio. La mica moscovita es otro importante mineral industrial explotado en pegmatitas, donde puede formar grandes cristales. También se utiliza el caolín y otras arcillas, formadas por la alteración hidrotermal del feldespato.

Pegmatita rica en moscovita, procedente de Guadalix de la Sierra (Madrid). En esta pegmatita, explotada por su feldespato, se

pudieron recoger enormes cristales de moscovita hace muchos años.

Las pegmatitas también, ocasionalmente, son una fuente de metales estratégicos, al concentrar durante su formación metales como berilio, tántalo, niobio, cesio, litio, estaño y wolframio. También pueden ser ricas en uranio, lo que ha dado lugar a varias explotaciones de éste metal. Pero quizá son mas conocidas por ser la fuente principal de gemas y de extraordinarios minerales de colección, por lo que son muy apreciadas por coleccionistas. Gemas como la aguamarina o la esmeralda, tienen su lugar de formación en pegmatitas graníticas, de donde se recogen bellísimos cristales.

Uno de los mayores atractivos de las pegmatitas es la formación de grandes cristales. En éste caso, un cristal de cuarzo de El Atazar (Madrid), pero también se encuentran en pegmatitas los mayores cristales de turmalina, berilo, granates, espodumena, topacio…

Y de cuarzo, como éste gran cristal de cuarzo ahumado procedente de una pegmatita portuguesa.

A pesar de éstas riquezas, lo cierto es que la mayor parte de los filones y diques pegmatíticos que podemos encontrar, muy frecuentes, tienen una composición extremadamente simple, similar a la del granito y que se centra en el sistema:

con pequeñas cantidades de granates, turmalinas, apatito y óxidos de Fe-Ti, como los minerales accesorios mas habituales.

NaAlSi3O8-KAlSi3O8-Al2O3-SiO2

Pegmatita típica: cuarzo y feldespato en grandes cristales. Lo mas habitual es que las pegmatitas tengan esta composición sencilla. Muestra de El Atazar (Madrid)

Las pegmatitas graníticas forman diques, sills (estructuras mas o menos tabulares y que se forman en direcciones preferentes de la roca encajante) o estructuras filonianas encajadas en el granito. En el caso de las de Portugal, por ejemplo, suelen ser filones o sills de aplita - pegmatita de edad Hercínica que intruden en granito o en esquistos o grauvacas. La estructu ra idealizada de una pegmatita granítica es aproximadamente ésta (tomada del especial Pegmatitas de la revista Elements):

En los extremos está representado el encajante granítico o pórfido granítico (en este caso, se representa un monzogranito con cristales grandes o fenocristales de feldespato), seguido de una salbanda de aplita. La aplita tiene una composición similar al granito, pero de grano fino, seguido de una textura que es característica y definitoria de la pegmatita y que diferencia a ésta de otras estructuras filonianas, como filones hidrotermales de cuarzo: el granito gráfico, formado por el intercrecimiento de cristales de cuarzo y feldespatos, que forman una estructura ordenada característica. También se da la perthita, intercrecimiento de albita y microclina con una textura característica que recuerda un poco al jamón ibérico. Después, en ésta estructura idealizada, tenemos una zona formada por grandes cristales. En el centro puede encontrarse una cavidad miarolítica, que ha dejado el espacio necesario para el desarrollo tridimensional de grandes cristales de cuarzo, turmalinas, berilo y otros minerales. Estas cavidades se forman por fluidos residuales, que se han acumulado tras un proceso de cristalización fraccionada que ha

depositado los cristales de cuarzo y otros minerales. Tras la cristalización a mayor temperatura, queda un fluido acuoso saturado en componentes volátiles. Este fluído, si no puede escapar, queda confinado formando una geoda en el interior de la pegmatita.

Asimismo, la alteración hidrotermal de feldespato y otros, durante la formación de la pegmatita, así como la alteración supergénica por infiltración de aguas genera una serie de minerales secundarios que, en ocasiones, constituyen auténticas rarezas, debido a la acumulación de metales en la pegmatita.

Las pegmatitas constituyen un interesante problema científico, ya que aún son incompletos los modelos respecto a su formación y no está demasiado claro, por ejemplo, como un proceso de enfriamiento rápido puede dar lugar a la formación de los enormes cristales (a veces de ¡varios metros!) que se encuentran en las pegmatitas.

Granito gráfico. El Berrueco (Madrid)

Hagamos un recorrido por algunos depósitos pegmatiticos (en construcción, según disponibilidad iré añadiendo más):

Pegmatitas graníticas del centro-norte de Portugal, con especial atención a la mina Ntra. Sra. da Assunçao Pegmatitas de la Sierra de Guadarrama (Sistema Central, España)

Pegmatitas graníticas del

Centro - Norte de Portugal

February 13, 2015

Las pegmatitas del dominio hercínico de Portugal son económicamente muy importantes como fuente de feldespato y otros minerales industriales, como caolín, formado en grandes cantidades durante la alteración hidrotermal de los feldespatos. Además de ser muy conocidas por su riqueza en fosfatos y su compleja paragénesis de minerales raros.

En general, las pegmatitas de ésta zona portuguesa están formadas por estructuras filonianas encajadas en granito o bien formando diques y sills de aplita - pegmatita de edad hercínica en esquistos y grauvacas del Silúrico. Estas pegmatiticas se consideran epigenéticas y se emplazan en un ambiente metamórfico. Son pegmatitas ricas en Be, fosfato, Nb, Ta y U. Sus características generales son la pobreza en turmalinas y la abundancia de berilo, que ocasionalmente forma cristales de enorme tamaño. Este campo pegmatítico se extiende desde el norte de Portugal a Galicia, donde tenemos la pegmatita de Monte Galiñeiro, que es de un tipo similar.

Repasemos algunos minerales interesantes obtenidos en éstas pegmatitas (dejando en un capítulo aparte, por su importancia, a la mina Ntra. Sra. da Assunçao):

Cantera Bom Sucesso 4, Chas de Tavares, Mangualde (Viseu)

Todos los ejemplares estudiados se deben al esfuerzo en campo de Antonino Bueno.

Prismas hexagonales de fluorapatito, con cuarzo, sobre feldespato. El fluorapatito es uno de los minerales accesorios mas comunes en pegmatitas.

Bertrandita, un silicato de berilio formado como mineral secundario tras

la alteración de berilo. El berilio es uno de los metales de interés que pueden encontrarse en pegmatitas.

Torbernita. Los fosfatos de uranilo son minerales clásicos en las pegmatitas portuguesas, donde forman ejemplares muy interesantes.

Bello ejemplar de Bertrandita

Cantera de Corvaceira, Chas de Tavares, Mangualde (Viseu)

Torbernita

Fluorita formada en una cavidad miarolítica con abundantes cloritas. La fluorita es un mineral

accesorio habitual en pegmatitas, aunque raramente forma cristales bien desarrollados en éste entorno.

Pegmatitas de la Sierra de Guadarrama (España)

February 14, 2015

Las pegmatitas de la Sierra de Guadarrama, fundamentalmente en el dominio Hercínico de la comunidad de Madrid, s on sobradamente conocidas a nivel científico y coleccionístico, aunque carecen de interés económico. Su conocimiento se asocia a la explotación del granito como roca ornamental y para construcción, siendo en ocasiones los cuerpos pegmatíticos mas una molestia para la actividad económica de las canteras.

Las pegmatitas se asocian a leucogranitos, granitos calcoalcalinos o alcalinos y las mas importantes se encuentran en la zona de Cadalso de los Vidrios, La Pedriza y La Cabrera. En general sus caracteristicas respecto a la etapa magmática son: pequeña proporción de moscovita, turmalinas, topacio y berilo y presencia de sulfuros, casiterita, wolframita y scheelita. Su mayor importancia mineralógica la tienen en la etapa hidrotermal, donde se forman la mayor parte de los minerales por los que son conocidas estas pegmatitas: clorita, calcita, prehnita, zeolitas, granates, bavenita….etc.

En su estructura, se encuentra un borde de contacto con el granito encajante, rico en biotita, seguido por la cristalización de las texturas gráficas y por zonas monominerálicas de feldespato y albita (ver imágenes en la introducción a las pegmatitas). A veces, como ocurre en la zona de La Pedriza, las pegmatitas son muy simples, formadas por cuarzo y feldespato.

Mención aparte tienen las pegmatitas del Cerro de San Pedro, de un tipo diferente, epigenéticas y emplazadas en granitoides. En éstas pegmatitas hay mayor riqueza de fosfatos, berilo y abundan los cuerpos de sustitución ricos en moscovita, albita y cuarzo.

Pegmatitas en el plutón de La Cabrera

Estilbita - Ca sobre albita. El Berrueco (Madrid). Extraordinaria fotografía de Jean-Marc Johannet

Prehnita de la cantera de granito de El Berrueco. FOV

1.1 cm

Mottramita (vanadato de plomo y cobre). Una rareza en la mineralogía de la

zona. Recogida en una de las canteras de Valdemanco.

Extraordinarios cristales centimétricos de Stokesita de las canteras de Valdemanco.

Estilbita-Ca. El Berrueco (Madrid)

Cristal de estilbita-Ca sobre fluorita. El Berrueco (Madrid)

0.5 cm.

Cristales de Molibdenita de El Berrueco (Madrid). FOV

Pegmatitas graníticas de Cadalso de los Vidrios

Britholita-Ce identificada por mi por primera vez. Las pegmatitas de Cadalso contienen una variada paragénesis hidrotermal, enriquecida en tierras raras. Este mineral, muy similar al apatito, forma bonitos, aunque raros, cristales en éste yacimiento.

Kristiansenita, un rarísimo silicato de estaño, escandio y calcio, que pude identificar en Cadalso de los Vidrios, siendo la segunda vez que se observa en el mundo.

Kamphaugita-(Y), otro rarísimo mineral de Y y REE que identifiqué yo mismo en Cadalso.

Bavenita, el mineral que hizo famosas a las canteras de Cadalso entre los coleccionistas. Posiblemente los mejores ejemplares de bavenita del mundo se h ayan formado en las cavidades de los pequeños diferenciados pegmatíticos del granito de Cadalso. No es el caso del ejemplar de la foto, pero es el único que tengo…

La Faja Pirítica Ibérica

January 15, 2014

La Faja Pirítica Ibérica, o IPB (por Iberian Pyrite Belt) constituye una de las mayores concentraciones de depósitos de origen volcano-sedimentario del mundo y representa una de las mayores anomalías de azufre de la corteza terrestre.

La IPB contiene aproximadamente 1750 millones de toneladas de sulfuro en forma de depósitos de sulfuros masivos estratoligados y unos 300 millones de toneladas de sulfuro en forma de stockworks. Además de una cantidad enorme de diseminación de pirita en rocas volcánicas alteradas hidrotermalmente.

Esquema geologico regional de la Faja Pirítica Ibérica que incluye los principales depósitos: LO: Lousal; NC: Neves Corvo; TH: Tharsis; SO-MI: SotielMigollas; RT: Rio Tinto; LC: Las Cruces. Imagen tomada de Menor - Salvan et al. EPSL 2010 (ver en sección “documentos”).

La Faja Pirítica se extiende desde Sevilla, siendo Las Cruces

el primer depósito del extremo oriental, hasta la costa portuguesa, con Lousal en el extremo occidental. El origen de los depósitos de la Faja Pirítica tuvo lugar de un modo que, hoy dia, sigue produciendose en muchos lugares del fondo oceánico: sistemas hidrotermales submarinos vierten fluidos ricos en metales al fondo de una cuenca marina. Los depósitos de la IPB se formaron durante un periodo de intenso volcanismo al final del Devónico e inicios del Carbonífero, hace entre 360 y 340 millones de años, coincidiendo con la orogenia Hercínica.

Los depósitos de la Faja Pirítica se pueden clasificar a grandes rasgos en dos grupos principales:

Depósitos tipo “Norte”

Mas modernos, de edad Tournaisiense (en el Carbonífero). Su origen parece ser reemplazamiento y se asocian a rocas volcánicas de tipo félsico, pumitas y riolitas. Estos depósitos incluyen:

Aguas Teñidas La Zarza Aljustrel San Miguel

Depósitos tipo “Sur”

De edad mas antigua, se formaron en el Struniense, justo al final del Fameniense (Devónico), coincidiendo con un periodo crítico en la historia de la Tierra, caracterizado por intenso volcanismo, cambio climático y una de las mayores crisis biológicas de la historia de la vida sobre la Tierra. Estos depósitos son de origen exhalativo, estan marcadamente relacionados con la biología de la cuenca marina en la que se formaron y se encuentran encajados en pizarras negras de origen sedimentario. Incluyen:

Neves Corvo

Aznalcollar-Los Frailes Tharsis

Lousal Las Cruces Valverde

Filón Sur de Rio Tinto SotielMigollas

Imágenes de la minería extinta: Mina de Lousal, con los castilletes de sus dos pozos principales aún en pie. Los restos de la mina de Lousal se han salvado, convertidos en un museo y parque minero.

Minerales

January 2, 2014

Cristal simple de calcosina (3 mm) sobre calcita. La asociación mineral favorita para los coleccionistas en la mina Las Cruces.

Macla de Calcosina sobre Calcita.

Espléndida macla de calcosina de 12 mm implantada

sobre calcita. Estos cristales, de formación tardía en fracturas recubiertas de calcita, eran frecuentes en las fases iniciales de la explotación, siendo gradualmente menos comunes al ser mas compacto el mineral.

Grupo (5 mm) de maclas hexagonales de calcosina sobre calcosina-djurleíta masiva.

Recogidos en mi última visita de trabajo a la mina, en 2013. Bonitos cristales de bornita, una novedad en el yacimiento. Lástima que los cristales sean pequeños: campo de visión 2 mm.

Magnífico cristal centimétrico de Proustita en Galena.

Preciosa foto de Jean-Marc Johannet de un cristal de

Proustita sobre galena biogénica.

Otro cristal de proustita sobre galena pulverulenta.

Galena pseudomórfica de mimetita. Imagen de microscopía electrónica en falso color.

Mucho mas rara que la proustita y en cristales mas pequeños: xantoconita.

Pearceíta, un mineral de plata, sobre calcosina. En la esquina superior derecha, grupo de cristales de harmotoma. Esta imagen quedó entre las TOP100 del certamen mundial de fotomicrografía “Nikon Small World”

La Harmotoma es una rara zeolita de bario, muy frecuente en las fracturas de las primeras fases de Las Cruces. La formación de la zeolita da pistas sobre una fase hidrotermal tardía que rellenó fracturas con cristales de mineral.

La plata nativa es muy rara en Las Cruces, aunque se han podido encontrar pequeños hilos y ramillas en la

Grupos de cristales de Harmotoma so bre calcosina - djurleita.

Tennantita sobre calcosina. La tennantita en Las Cruces forma siempre cristales muy pequeños (en este caso, grupo de 1 mm).

Crecimientos cristalinos “en tolva” de Galena sobre siderita, en la “red rock” de la mina Las Cruces.

Pequeños cristales de Luzonita, bien formados.

Mina de Neves-Corvo

February 6, 2018

Hace varios años, durante mis visitas a los yacimientos de la Faja Pirítica Ibérica, durante el que hicimos un profundo estudio biogeoquímico y mineralógico de las minas de Tharsis y Las Cruces, pude visitar la interesante mina de Neves-Corvo, en la zona portuguesa de la Faja Pirítica, de la mano de mis maestros F. Tornos (CSIC) y F. Veslasco Roldán (UPV), referencias en los estudios de la Faja Pirítica. La experiencia en Neves-Corvo fue única, pude recoger bastantes muestras de diversos minerales y es lo mas profundo que he estado en el interior del planeta: 1000 metros de profundidad, y al natural, pues acababan de alcanzar la cota y todavía no estaba insta lada la ventilación de la mina, por lo que la temperatura era de unos 50 grados con una humedad que hacía imposible sacar mas fotos:

Neves Corvo es un yacimiento gigante de cobre (con reservas estimadas de unas 4 millones de toneladas de cobre metal, es decir, unos 19000 millones de dólares al precio actual del cobre) y un yacimiento super-gigante de estaño, con unas reservas de unas 300000 toneladas de estaño metal (es decir, casi 6000 millones

de dólares en estaño), casi 7 millones de toneladas de zinc (unos 20000 millones de dólares en zinc metal) y elementos high - tech, como indio, que es un acompañante habitual del estaño en sus minerales y un metal caro (unos 300 dólares por kilo), y selenio, actualmente un “metal” estratégico. El estaño se presenta en forma de minerales como stannita o kersterita, acompañando a calcopirita, además de casiterita. Como se ve, la presencia de una riqueza inusual de éstos metales aporta gran interés económico al yacimiento, pero también científico.

Pozo Santa Bárbara de la mina de Neves Corvo. El acceso se hace por un plano inclinado, sin embargo. Este pozo se utiliza para la extracción del mineral.

Linternas de los cascos de los mineros cargando baterías en la lampistería de la mina.

El depósito de sulfuro masivo volcanogénico de Neves Corvo fue descubierto en 1977 y la explotación se inició en 1988. El mineral se extrae de cinco grandes cuerpos de sulfuro masivo, encajados en pizarras negras:

Estas masas de sulfuro masivo se situan sobre un stockwork en el que hay abundantes venas de calcopirita. Estas venas se explotan, dando un mineral muy rico en cobre (a veces ha superado la capacidad d e tratamiento de la planta metalúrgica). A pesar de ser normalmente masiva, forma ejemplares muy bonitos.

Ocasionalmente, aparecen pequeñas geodas en la calcopirita, rellenas de cristales de ésta, dolomita y algunos minerales secundarios de cobre:

Calcopirita y dolomita. Recogido en un testigo de sondeo que corta un stockwork de calcopirita en la masa Lombador a aproximadamente 750 metros de profundidad.

Pequeños cristales de un sulfato de cobre no identificado (composición similar a la brochantita, aunque con algo de contenido en cobalto) sobre cristales de calcopirita recogidos en el sulfuro masivo de Neves Corvo

Sulfato secundario de cobre (probablemente brochantita) sobre calcopirita.

Dolomita sobre calcopirita y cristales fibrosos de un

cloruro de cobre .

Cristal de calcopirita con secundarios de cobre: cloruros de cobre (atacamita y bobkingita). Masivo polimetálico, masa Lombador.

Bobkingita (cloruro de cobre) sobre calcopirita alterada.

Otros sulfuros y sulfosales con plomo, arsénico o antimonio (cobre grises) se pueden encontrar ocasionalmente en masas y cristales bien desarrollados, aunque son raros. La mayor parte de la compleja mineralogía de sulfuros se manifiesta en la textura de la calcopirita.

Cristales de galena recogidos en una zona del sulfuro masivo rica en sulfosales en la masa Lombador.

Cristal de intermedio tetrahedrita - freibergita, recogido en la misma zona, el mineral masivo polimetálico de la masa Lombador.

Buen ejemplar con cristales centimétricos de tetrahedritatennantita (no analizado aun) de la masa Neves.

La dolomita, aquí en cristales centimétricos, es la ganga mas común.

Testigo de sondeo que corta venas de calcopirita del

stockwork. De aquí se recogieron los cristales de la foto anterior.

Otra vista del pozo Santa Barbara, con la que cierro esta pequeña reseña sobre Neves Corvo.

Mina de Tharsis

February 26, 2018

La mina de Tharsis es uno de los yacimientos de sulfuros masivos mas interesantes de la Faja Pirítica, con dos grandes cortas, Filón Sur y Filón Norte, cada una con características diferentes y con numerosas e interesantísimas formaciones, incluyendo un gossan en Filón Sur muy bien conservado y donde se encuentr an algunos interesantes minerales. Estudiamos durante unos años la mina, ya que el origen del yacimiento ofrece una visión única: la conexión entre un cambio climático y extinción masiva hace mas de 350 millones de años, al final del periodo Devónico, cuan do el 70 - 80% de las especies animales desaparecieron (incluyendo los conocidos ammonites, de los cuales desaparecieron el 88% de las especies), asfixiados en aguas que se volvieron anóxicas. Los cambios en los ecosistemas propiciaron las condiciones adecuadas para que el yacimiento de sulfuro masivo de Tharsis se formara.

Filón Norte

Corta Filón Norte de la mina de Tharsis en 2011.

Bellísimas formaciones de Melanterita (sulfato ferroso) in situ en Filón Norte. La melanterita se forma por la oxidación de las grandes masas de pirita.