martes, 24 de marzo de 2015

BARITA, que no celestina, de MINA MOSCONA, Asturias

Recientemente cayó en mis manos un ejemplar procedente de la asturiana mina Moscona. Este ejemplar mostraba unos cristales de tamaño más bien pequeños, de unos 10 a 12 mm, muy brillantes y con una transparencia excepcional. El proveedor del mismo me comentó que se trataba de celestina.

Procedí a buscar información de estas poco habituales "celestinas" de mina Moscona. Encontré diversos escritos en el Foro de Minerales en los que se comentaba que estos ejemplares, muy escasos, se habían vendido como celestinas. Diversos miembros del foro comentaron que les parecía barita. Me propuse analizar mediante SEM-EDS algunos cristales de este ejemplar idéntico al propuesto.




Los resultados del análisi SEM-EDS no dejan lugar a dudas.

Imagen SEM de un grupo de cristales. Foto: Rosellminerals.com




















Se analizaron cristales de buen tamaño e incluso una segunda fase de crecimiento de cristales más pequeños. El espectro EDS de todos estos cristales es idéntico. Muestra claramente las energías/picos del bario, el azufre y el oxígeno. No aparece el estroncio. Por lo tanto podemos concluir que se trata de BARITA.


Espectro EDS. Se observa la ausencia de estroncio (rojo).


martes, 10 de marzo de 2015

FLUORCALCIORROMEÍTA pseudomórfica. Corta Santa Matide, Las Herrerías, Almería, Andalucía, España.

La corta Santa Matilde se encuentra en el Coto Minero Berja, Las Herrerías, en la Sierra Almagrera. En la actualidad esta explotación ha sido colmatada con estériles que han cubierto, desgraciadamente, la mayoría de zonas mineralizadas.
Varios estudios indican que el origen de las mineralizaciones filonianas de Sierra Almagrera y las estratoligadas de Las Herrerías son de tipo epitermal. También se plantea que los fluídos mineralizantes están relacionados con el vulcanismo shoshonítico. A estas mineralizaciones se les atribuye un carácter plumbo-argentífero con una paragénesis compuesta por siderita-pirita-galena-esfalerita-bournonita-boulangerita-tetraedrita-barita, siendo importante la zona de oxidación por su alto contenido en plata. En los niveles intermedios de la serie encontramos bandeados en los que se observa la presencia de barita junto con siderita, galena, fluorita y esfalerita (Martínez-Frías et al., 1989).

Ejemplar que muestra una cavidad tapizada de cristales
de barita con un agregado de fluorcalciorromeíta.
Tamaño: 54 x 41 x 37 mm. - Agregado 5 x 4 mm.
En estos materiales brechoides, ricos en óxidos de hierro, aparecen cavidades centimétricas de tipo vacuolar que se hallan totalmente tapizadas de cristales tabulares de barita. En estas cavidades pudimos observar diversas mineralizaciones que se han estado estudiando desde abril de 2014. Una de ellas es la que nos ocupa. Se trata de agregados de cristales prismáticos que forman rosetas, otros de aspecto fibroso y también como cristales equidimensionales. Muestran tonos rosados, beige a blancos, algunos con aspecto ligeramente terroso y/o foliáceo, con una poco marcada exfoliación.

Agregado en roseta, sobre barita.
Campo abarcado 7 mm.
Agregado de aspecto fibroso.
Ca.14 mm. Col. Martí Rafel.
Grupo de cristales idiomórficos.
Ca. 10 mm. Col. Rafael Galiana

Se presentan habitualmente sobre los cristales de barita, aunque en algunos casos los hemos encontrado incluídos en la misma. La combinación de los resultados analíticos realizados mediante SEM-EDS y DRX de polvo nos indicaron que se trata de especies pertenecientes al grupo de la romeíta (supergrupo del pirocloro), en las que predominaba la florcalciorromeíta sobre la oxiplumborromeíta, también presente y puesta en evidencia por el contenido en plomo. Recurrimos a los trabajos de Atencio y Hålenius (Atencio et al., 2013; Hålenius et al., 2013) para encontrar los valores experimentales, tanto analíticos como estructurales, más precisos para poder identificar las diferentes fases. La fluorcalciorromeíta y la oxiplumborromeíta pertenecen al grupo de la romeíta y todos sus miembros tienen simetría cúbica; pero nuestros agregados no muestran este hábito. Las imágenes SEM nos confirmaron que se trataba de pseudomorfosis.





El interior de los cristales presenta agregados granulares con una composición química similar a la parte externa perimórfica. César Menor también identificó, mediante Raman, la presencia de yeso en algunos cristales (Menor-Salván, 2014). En los ejemplares estudiados mediante DRX no se observaron los espaciados del yeso pero sí los de la barita.

Espectros de difracción de RX de varias muestras.
junto con los espaciados experimentales de tres
mienbros del grupo de la romeíta.

Pero ¿pseudomórficos de qué especie mineral?
Según los estudios de Martínez-Frías (Martínez-Frías et al., 1991), esta zona de la serie es rica en sulfosales tipo bournonita-boulangerita-tetraedrita. Sin embargo, el hábito de los cristales pseudomorfizados que se presentan en rosetas recuerda al de la estibnita, que es rómbica. En cambio, los cristales más equidimensionales podrían relacionarse con otras especies como la bournonita, como sucede en las pseudomorfosis de oxiplumborromeíta de la mina San Camilo, en la sierra de Cartagena-La Unión (Menor-Salván, 2014). Este y otros detalles se están estudiando por el Dr. Daniel Atencio en la Universidad de São Paulo.

Agradecimientos
Los análisis e imágenes SEM-EDS han sido realizados por un microscopio electrónico FESEM JEOL J-7100 y los espectros de DRX se han llevado a cabo en un difractómetro de polvo PANalytical X’Pert PRO MPD. Ambos de los Centres Científics i Tecnològics de la Universitat de Barcelona (CCiTUB) a los que agradezco su ayuda y consejos. Agradecer al Dr. Daniel Atencio y al Dr. Jesús Martínez Frías por sus comentarios y por facilitar el acceso a sus trabajos. Al Dr. Joan Carles Melgarejo por su ayuda en los temas analíticos y Joan Manel Ybarra por las correcciones. A Juan Antonio Robles, de La Unión (Murcia), por las facilidades para obtener numerosos ejemplares para estudio.

Bibliografia
- Atencio, D., Andrade, M.B., Christy, A.G., Gieré, R., Kartashov, P.M. (2010): “The pyrochlore supergroup of minerals: nomenclature”. Canadian Mineralogist, 48:673-698. [link 3-2015]
- Atencio, D., Ciriotti, M.E., Andrade, M.B. (2013): “Fluorcalcioroméite, (Ca,Na)2Sb5+2(O,OH)6F, a new roméite-group mineral from Starlera mine, Ferrera, Grischun, Switzerland: Description and crystal structure”. Mineralogical Magazine, 77(3):467-473.
- Hålenius, U., Bosi, F. (2013): “Oxyplumboroméite, Pb2Sb2O7, a new mineral species of the pyrochlore supergroup from Harstigen mine, Värmland,Sweden”. Mineralogical Magazine, 77(7):2931-2939.
- Martínez-Frías, J., García Guinea, J., López Ruiz,J., López García, J.A., Benito, R. (1989): “Las mineralizaciones epitermales de Sierra Almagrera y de la cuenca de las Herrerías, cordilleras Béticas”. Bol. Soc. Esp. Min., 12:261-271. [link 3-2015]
- Martínez Frías, J. (1991): “Sulphide and sulphosalt mineralogy and paragensis from the Sierra Almagrera”. Estudios Geol., 47:271-279. [link 3-2015]
- Menor-Salván, C. (2014): El Grupo de la roméita. Geospectra.es [blog on-line].
- Rosell, J. (2014): "Notas Mineralógicas". Paleomina,  5, 53:57.

FOSFOHEDIFANA. Una nueva especie para las minas de Tadaout, Taouz, Marruecos


En febrero de 2013, durante una expedición mineralógica por la zona sur de Marruecos, junto con mi compañero de afición Albert Vaquero, nos acercamos a la conocida zona minera de Tadaout, en el macizo montañoso de Taouz.
Una de las bocaminas (febrero 2103).

Interior de las galerías (febrero 2103).

De entre los ejemplares que pudimos obtener de estas minas nos llamaron la atención unas masas de limonita con cavidades tapizadas de cristales lenticulares de siderita parcialmente recubiertos de unos pequeños cristales prismáticos amarillos (<1mm), entre transparentes a traslúcidos y de contorno hexagonal. En algunas de estas oquedades, los cristales se presentaban recubiertos por cuarzo hialino, de prisma poco desarrollado, que resaltaba el color, dándole un matiz verdoso. Su color y su hábito cristalino nos hicieron pensar, a visu, que se podía tratar de posible mimetita o piromorfita.


Ejemplar de fosfohedifana que muestra cavidades con y
sin cuarzo, en matriz de limonita. Recogido en febrero de 2013.
Tamaño: 71 x 60 x 45 mm.

Detalle de los cristales que recubren las cavidades
de las muestras recogidas en febrero de 2013
Estudios posteriores, mediante el microscopio electrónico, revelaron que se trataba de cristales prismáticos hexagonales, con curiosas estructuras en tolva en sus caras terminales y que muestran un hueco interior, lo cual es relativamente común en la piromorfita y fosfatos afines. Los resultados semicuantitativos, llevados a cabo con el SEMEDS, nos indicaron los elementos químicos típicos en la piromorfita (Pb, P, Cl), junto con calcio. Estos datos, corroborados por la DRX, nos ayudaron a confirmar que se trataba de fosfohedifana.

Imagen SEM de cristales de fosfohedifana,
con caras terminales en tolva.

Imagen SEM de cristales de fosfohedifana,
con caras terminales en tolva.
Espectro SEM-EDS de los cristales de fosfohedifana
encontrados en febrero de 2013.
Debido al escaso número de ejemplares disponibles en la mina hicimos una búsqueda entre vendedores locales con el objetivo de hallar especímenes similares, pero sin éxito. En Sante-Marie-aux-Mines (2014) encontramos unos pocos ejemplares de la misma mina con un aspecto diferente pero que nos recordaban a los descritos anteriormente. Estos especímenes presentaban una matriz limonítica con cavidades tapizadas de cristales con coloraciones verdes, amarillas y anaranjadas, acompañados de cuarzo y vanadinita.

Ejemplar de fosfohedifana de intenso color verde,
asociada a cuarzo y vanadinita, en matriz de limonita.
Recogida en 2014 - Tamaño: 52 x 38 x 32 mm.

Con estas nuevas muestras llevamos a cabo diferentes análisis que nos confirmaron la presencia de fosfohedifana, para los cristales de color verde intenso y verde amarillento. También observamos cristales de tonos más anaranjados que, una vez analizados con el SEM-EDS, indicaron cierto contenido de arsénico y vanadio en su composición. De igual modo a los encontrados en 2013, estos últimos muestran formas prismáticas ligeramente abarriladas y con caras terminales con crecimientos polisintéticos, sin la tolva. Los espectros de difracción de rayos X indican espaciados intermedios entre la piromorfita y la fosfohedifana, con desplazamientos debidos a las deformaciones estructurales del retículo cristalino. En el caso de la fosfohedifana, los átomos de Pb y de Ca se hallan dentro de la estructura en posiciones diferentes; no son substituciones.

Imagen SEM de cristales de fosfohedifana,
con caras terminales que muestran crecimientos polisintéticos.

A la vista de estos resultados podemos plantear la hipótesis de que existe una estrecha relación entre las series piromorfita-mimetita, mimetita-vanadinita y hedifana-fosfohedifana. Estudios relativamente recientes (Kampf et al., 2006) han puesto de manifiesto que muchos de los ejemplares catalogados como piromorfita o mimetita podrían ser en realidad fosfohedifana o hedifana, respectivamente.
Además, diversos autores sugieren en los ejemplares del sistema piromorfita-mimetita-turneaureíta-clorapatito la existencia de soluciones sólidas completas entre piromorfita, mimetita, hedifana y fosfohedifana. En cambio no parece haber soluciones sólidas naturales entre los sistemas fosfohedifana-hedifana y clorapatito-turneaureíta (Kampf et al., 2006).


No debemos tener el menor reparo, si se da el caso, en etiquetar nuestros ejemplares como miembros de una serie en lugar del nombre individualizado.


Bibliografía
- Kampf, A.R., Steele, I.M., Jenkins, R.A. (2006): “Phosphohedyphane, Ca2Pb3(PO4)3Cl, the phosphate analog of hedyphane: Description and crystal structure”. American Mineralogist, 91:1909-1917. [link 03-2015].
- Rosell, J. (2014): "Notas Mineralógicas". Paleomina,  5, 53:57.
Mindat: http://www.mindat.org/loc-2395.html

martes, 10 de febrero de 2015

Agotado el libro sobre la Mina de les Ferreres

A primeros del año 2014 se presentó el libro sobre la mina de Les Ferreres de Rocabruna y su entorno en el marco de la feria MINERALEXPO Barcelona-Sants. De la obra se hizo una tirada de 470 ejemplares. Nuestras perspectivas en la venta del libro se han visto superadas con creces y podemos comunicaros que la obra se ha agotado. Hay que decir que entre los miembros del GMC y la gente de Camprodon se han vendido la mayoría de los ejemplares. De cara al futuro, el Grup de Treball de Rocabruna se está planteando la posibilidad de editarlo en CD con nuevos contenidos, pero esto es un punto que todavía habrá que afinar. 

 

martes, 26 de agosto de 2014

ANÁLISIS SEM-EDS DE UNA SECCIÓN DE CORONADITA de Taouz, Marruecos

En vista de que las “coronaditas” de Taouz despertaron interés entre algunos miembros de la comunidad mineralógica decidimos llevar a cabo un estudio detallado de la sección de una estalactita.

Para ello elegimos un ejemplar que ya había sido analizado en su superficie y procedimos a seccionar la estalactita perpendicularmente a su eje de desarrollo. En el corte podemos observar una zona central crecimientos de tonos anaranjados y aspecto vítreo, junto con
pequeñas cavidades que recuerdan los conductos de crecimiento de cualquier estalactita de las que encontramos en cuevas.

Una vez montada en el stub del SEM procedimos a sondear diferentes puntos, entre la parte más externa y la más interna.

Sección de una estalactita de coronadita con los diferentes puntos
analizados (representación aproximada).


Resultados
La muestra que analizamos correspondía a otro ejemplar de coronadita de Taouz como los que se estudiaron en el post anterior (ver post). En ese caso los resultados indicaron que se trataba de coronadita con probables y minoritarias mezclas mecánicas de hollandita y cryptomelana.




En este caso los resultados indican la presencia, a parte del manganeso y el plomo, de un pequeño porcentaje de potasio (en la zona más externa de la estalactita). Podemos concluir que estos ejemplares son coronadita.

Respecto al núcleo de la estalactita, los resultados indican que se trata de óxidos/hidróxidos de hierro con trazas de silicio, probablemente un gel. 

Agradecimientos
Como siempre agradecer al personal del SEM del CCiTUB por sus indicaciones. A Carles Rubio, con el que realizamos los análisis.


Foto SEM de cristales de coronadita (zona RM155-2-3).



Foto SEM de la zona central donde se aprecian
agregados radiales de coronadita (zona RM155-4).
Foto SEM de cavidades en la zona central de la estalactita
de coronadita (zona "Core").






lunes, 4 de agosto de 2014

SEM-EDS: El Microscopio Electrónico. Cómo se forma la imagen SEM (III)

FORMACIÓN DE LA IMAGEN
Una de las causas de la enorme popularidad del microsopio electrónico es la calidad y belleza, junto con la información, que presentan las imágenes del submundo que con él podemos obtener.

Para entender cómo se obtiene esta imagen debemos obviar la comparación con los microscopios ópticos. En el caso del SEM la imagen obtenida se forma como se formaba la imagen de un televisor. El haz de electrones barre la zona observada a enorme velocidad siguiendo lineas paralelas, los electrones "saltan" y llegan al detector y éste envía la señal al ordenador que la procesa y nos la muestra en el televisor. 



De esta manera la señal que veremos en la imagen del televisor será función (f) de las coordenadas (x,y) del punto donde incide el haz de elctrones y también del valor de S, la intensidad de electrones que salen de ese punto.

Información del "pixel" = f(x,y,S)


Hemos hablado de los electrones secundarios (SE) y de los electrones retrodispersados (BSE) que "saltan" de la muestra cuando el haz electrónico incide sobre los átomos de la misma. Ellos nos ayudarán a entender cómo se forma la imagen.

¿Cómo se forman las sombras de la imagen que le confieren ese relieve?
Para entenderlo mejor podemos hacer un símil con una muestra expuesta a un foco de luz. En este caso la luz incide sobre la muestra e "ilumina" las zonas que se exponen a ella, las que quedan más escondidas reflejan poca luz y se oscurecen. 

En nuestro caso, en el SEM, la fuente de luz la substituimos por el detector de electrones

Cuando en la muestra el haz incide sobre una superficie "inclinada" se desprende mayor número de estos SE ya que la superficie de interacción es mayor. Esto "ilumina" la zona, por tanto el valor de S se hace mayor. Cuando la superficie es perpendicular al haz de electrones, el número de SE emitidos es menor y la zona se "oscurece" en comparación con la anterior.

Esto provoca que un punto determinado (x,y) tenga una “luminosidad” S determinada que veremos como un “píxel” en la pantalla (CRT). Su vecino tendrá una leve variación, y si nos alejamos hacia zonas más planas tendremos otras intensidades de S para esos puntos. Si esto lo trasladamos a una pantalla, cada píxel tendrá su valor de “luminosidad” y el resultado será una imagen con contrastes, luces, sombras y penumbras…

Si el haz viaja en una depresión o agujero en la muestra, la cantidad de electrones secundarios (SE) que pueden escapar de la superficie de la muestra se reduce y el procesamiento de imágenes coloca un píxel oscuro correspondiente en pantalla. Por el contrario, si los barridos del haz incidente se dan sobre un “promontorio”, más electrones secundarios pueden escapar a la superficie de la muestra y el procesamiento de la imagen coloca un píxel brillante en pantalla (CRT).

¿Cómo conseguimos tantos aumentos?
De una forma somera podemos decir que si reducimos el área escaneada o barrida por el haz de electrones, manteniendo el mismo número de lecturas/puntos, lo que obtendremos será una imagen más aumentada y con similar calidad. Llega un momento en el que el “grosor” del haz de electrones mediante las bobinas de barrido. Aunque en los casos que queremos mucho aumento y buena resolución hay que recurrir al control del voltaje del haz. Todo tiene sus pros y contras



¿Por qué las imágenes SEM son en blanco y negro (o en escala de grises)?
Evidentemente lo que obtenemos en pantalla son píxeles con una intensidad que no lleva ninguna información acerca del color de la muestra, simplemente S es un número en la escala de grises. Esas imágenes SEM que vemos a veces con colores han sido retocadas con programas (p.ej. photoshop) y coloreadas artificialmente.

Polen y estambres de Tradescantia. Imagen SEM coloreada y real. Wikipedia

De una manera muy básica hemos intentado explicar cómo se forma la imagen. También podríamos discutir cómo se enfoca, cómo se corrige el astigmatismo, como se da contraste y brillo a la imagen, pero son temas que os proponemos profundicéis en ellos vosotros mismos, ya que implican mayor complejidad.
 
Imagen SEM de una fosfohedifana-piromorfita de Taouz.

Una aplicación de los ELECTRONES RETRODISPERSADOS
Como ya explicamos anteriormente una de las mayores utilidades de los electrones retrodispersados (ver Electrones retrodispersados) será la determinación de la distribución de diferentes elementos en una misma muestra.

Los backscattered electrons (BSE) o electrones retrodispersados son electrones del haz incidente que salen "rebotados" debido a choques elásticos con los núcleos atómicos de la muestra. Su energía es cercana a la del haz incidente. 

El número de estos electrones que salen rebotados es proporcional al número atómico (Z) del elemento con el que interactuan. Así, los elementos de mayor número atómico harán "rebotar" un mayor número de electrones del haz. Para intentar ilustrar este efecto debemos pensar en átomos grandes, con número atómico alto (Pb, Au, Pt...), a los que llega el electrón del haz y al encontrarse con un núcleo muy grande el electrón sale "dispersado" sin casi interactuar con el átomo. Por tanto a mayor número atómico (Z) más BSE.

Este hecho los convierte en una útil herramienta de trabajo para los mineralogistas. En una muestra como la de la imagen tenemos galena, tennantita y cuarzo.

Galena  -  PbS
Tennantita  -  Cu6[Cu4(Fe,Zn)2]As4S13
Cuarzo  -  SiO2
Dolomita  -  CaMg(CO3)2 

Según podemos ver, los que van a emitir más BSE (mayor Z, entre peréntesis) serán por orden:

Pb(82)>As(33)>Zn(30)>Cu(29)>Fe(26)>Ca(20)>S(16)>Si(14)>Mg(12)>O(8)>C(6). 


Por tanto la galena debería aparecer más clara, después la tennantita, la dolomita y lo más oscuro debe ser el cuarzo. Veamos pues la deslumbrante galena...

Tennantita con galena, dolomita y cuarzo de Rocabruna (Camprodon).

jueves, 19 de junio de 2014

PDF e-book: LOS MINERALES DE ESPAÑA de S. Calderón (1910)

La Sociedad Española de Mineralogía (SEM) nos ha dado una gran alegría al publicar la obra facsímil Los Minerales de España, de Calderón. Desde aquí felicitarlos por su loable iniciativa.

Invitaros a visitar la web de la SEM:



Retrato de D. Salvador Calderón publicado en el Boletín de la Real Sociedad Española de Historia Natural, X, 1911.

Con motivo de la celebración en A Coruña de la XX Reunión Científica de la Sociedad Española de Mineralogía (SEM 2000), esta sociedad, con el apoyo del Instituto Universitario de Xeoloxía ‘Isidro Parga Pondal’, editó una versión facsímil del libro ‘Los Minerales de España’, escrito en 1910 en dos tomos por el Profesor Salvador Calderón y Arana.

Esta reedición impulsada por los Dres. Jordi Delgado y J. R. Vidal Romaní, se ofrece ahora en formato PDF para su difusión pública desde la web de la Sociedad Española de Mineralogía. 
Para una mayor facilidad de búsqueda se han ensamblado los dos tomos en un único fichero, desde cuyos marcadores se pueden acceder a las distintas partes del documento. Se facilitan dos versiones para descargar, una de mayor calidad que ocupa 144 MB y otra con mayor nivel de compresión, reducida a 18 MB.


Calderón S. (1910): Los Minerales de España. Junta para la Ampliación de Estudios e Investigaciones Científicas, Madrid, Imprenta Eduardo Arias. 2 tomos, 416 + 561 p. Reedición facsímil prologada, Sociedad Española de Mineralogía 2000.


Contenidos:

  • Prólogo a la edición facsímil.
  • Breve reseña del libro Los Minerales de España, del Profesor Salvador Calderón y Arana.
  • Nota de la Junta para Ampliación de Estudios e Investigaciones Científicas.
  • Introducción.
  • Principales trabajos consultados para la redacción de esta obra.
  • Clase I - Elementos.
  • Clase II – Combinaciones del azufre, del selenio, del teluro, del arsénico, del antimonio y del bismuto.
  • Clase III - Combinaciones oxigenadas de los elementos.
  • Clase IV - Sales haloides.
  • Clase V - Nitratos, carbonatos, manganitos y plumbitos.
  • Clase VI - Sulfatos, cromatos, molibdatos, tungstatos y uranatos.
  • Clase VII - Boratos, aluminatos, ferritos, etc.
  • Clase VIII - Fosfatos, arseniatos, antimonlatos, vanadiatos, niobatos y tantalatos.
  • Clase IX - Fosfatos, arseniatos, antimoniatos.
  • Clase X - Combinaciones orgánicas.
  • Índice alfabético de las especies, variedades y nombres vulgares citados en esta obra.
  • Índice por provincias de las especies minerales citadas en esta obra.