Ataúd
| Ataúd | |
|---|---|
 Pechblenda y coffinita en una muestra de una mina checa | |
| General | |
| Categoría | Nesosilicato |
| Fórmula (unidad repetitiva) | U(SiO4 ) 1 −x (OH) 4x |
| Símbolo IMA | Cof [1] |
| Clasificación de Strunz | 9.30 d.C. |
| Sistema cristalino | Tetragonal |
| Clase de cristal | Pirámide ditetragonal (4/mmm) Símbolo HM : (4/m 2/m 2/m) |
| Grupo espacial | Yo 4 1 /amd |
| Celda unitaria | a = 6,97 Å, c = 6,25 Å; Z = 4 |
| Identificación | |
| Color | Negro (de inclusiones orgánicas; de color marrón pálido a oscuro en sección delgada) |
| Hábito de cristal | Raramente como cristales, comúnmente como incrustaciones coloformes a botrioidales, masas fibrosas y pulverulentas. |
| Fractura | Irregular a subconcoideo |
| Tenacidad | Frágil a friable |
| Dureza en la escala de Mohs | 5–6 |
| Lustre | De opaco a adamantino |
| Racha | Negro grisáceo |
| Diafanidad | Opaco, transparente en bordes finos. |
| Peso específico | 5.1 |
| Propiedades ópticas | Uniaxial (+/−) |
| Índice de refracción | n α = 1,730–1,750 n β = 1,730–1,750 |
| Birrefringencia | δ = 1,730 |
| Pleocroísmo | Moderado; marrón amarillento pálido paralelo al eje largo y marrón medio perpendicular al eje largo |
| Altera a | Metamicta |
| Otras características |  Radiactivo
72,63% (U) |
| Referencias | [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] |
La coffinita es un mineral de silicato que contiene uranio con fórmula: U(SiO 4 ) 1−x (OH) 4x .
Se presenta en forma de incrustaciones negras, de color marrón oscuro a pálido en sección delgada . Presenta una veta de color negro grisáceo. Presenta una fractura frágil a concoidea . La dureza de la coffinita está entre 5 y 6.
Fue descrito por primera vez en 1954 para una ocurrencia en la mina La Sal No. 2, Beaver Mesa, Condado de Mesa, Colorado , EE. UU., [5] y nombrado en honor al geólogo estadounidense Reuben Clare Coffin (1886-1972). [3] Tiene una ocurrencia global generalizada en depósitos de mineral de uranio de tipo meseta de Colorado de uranio y vanadio . Reemplaza materia orgánica en arenisca y en depósitos de tipo veta hidrotermal . [3] Ocurre en asociación con uraninita , torita , pirita , marcasita , roscoelita , minerales arcillosos y materia orgánica amorfa . [3]
Composición
La fórmula química de la coffinita es U(SiO 4 ) 1−x (OH) 4x . [6] [15] Los patrones de polvo de rayos X de muestras de coffinita permitieron a los geólogos clasificarla como un nuevo mineral en 1955. [6] Una comparación con el patrón de polvo de rayos X de circón (ZrSiO 4 ) y torita (ThSiO 4 ) fue la base para esta clasificación. [7] El análisis químico preliminar indicó que el silicato uranoso exhibió sustitución de hidroxilo. [7] Los resultados del análisis químico preliminar de Sherwood se basaron en muestras de tres ubicaciones. También se demostró que existían enlaces hidroxilo y enlaces silicio-oxígeno después de que se realizaron análisis espectrales de absorción infrarroja. [8] La sustitución de hidroxilo ocurre como (OH) 4 4− para (SiO 4 ) 4− . [8] El componente hidroxilo en la coffinita resultó más tarde no ser esencial en la formación de un mineral sintético estable. [9] Un análisis reciente con microsonda electrónica de los cristales submicroscópicos descubrió una abundancia de calcio , itrio , fósforo y sustituciones mínimas de plomo junto con trazas de otros elementos de tierras raras. [9]
Estructura cristalina
La coffinita es isoestructural con los ortosilicatos circón (ZrSiO 4 ) y torita (ThSiO 4 ). [16] Stieff et al. analizaron la coffinita utilizando la técnica de difracción de polvo de rayos X y determinaron que tiene una estructura tetragonal. [8] Los dodecaedros triangulares UO 8 , que se encuentran de forma natural con cationes U 4+ , se coordinan con tetraedros de SiO 4 que comparten aristas y se alternan en cadenas a lo largo del eje c. [12] El sitio central de uranio de la coffinita está rodeado por ocho tetraedros de SiO 4 . Las dimensiones reticulares de la coffinita natural y sintética son similares: una muestra natural de la mina Arrowhead, en el condado de Mesa, Colorado, tiene a=6,93kx, c=6,30kx, y una muestra sintetizada por Hoekstra y Fuchs tiene a=6,977kx y c=6,307kx. [15] [13]
Propiedades físicas
El examen inicial de la coffinita por Stieff et al. describió el mineral como de color negro con un brillo adamantino, indistinguible de la uraninita (UO 2 ). [8] Además, los descubridores informaron que, aunque no se observa clivaje en la coffinita, sí presenta fracturamiento subconcoideo y tiene un grano muy fino. Las muestras iniciales mostraron una textura quebradiza y una dureza entre 5 y 6, con una gravedad específica de 5,1. [8] Las muestras posteriores de la mina Woodrow en Nuevo México recolectadas por Moench mostraron una estructura interna fibrosa y una cristalización excepcional. [10] Una sección delgada pulida de coffinita tiene un color marrón y muestra transmisión anisotrópica de la luz. [10] El análisis óptico arrojó un índice de refracción de aproximadamente 1,74. [10]
Aparición geológica
La coffinita se descubrió por primera vez en depósitos sedimentarios de uranio en la región de la meseta de Colorado, [11] pero también se ha descubierto en depósitos sedimentarios de uranio y vetas hidrotermales en muchos otros lugares. [9] Se encontraron muestras de coffinita de la meseta de Colorado con minerales de vanadio de baja valencia de grano fino negro , uraninita y material orgánico negro finamente disperso. [15] [8] Otros materiales asociados con hallazgos posteriores de la misma región fueron arcilla y cuarzo . [11] En depósitos de vetas de la mina Copper King en Colorado, también se encontró coffinita con uraninita y pechblenda . [8] La coffinita es metaestable [14] en comparación con la uraninita y el cuarzo , por lo que la formación de coffinita requiere una fuente de uranio en condiciones reductoras , como lo demuestra la presencia asociada de minerales de vanadio de baja valencia. [8] La solución rica en sílice proporciona dicha condición reductora en los casos en que la coffinita resulta como un producto de alteración de la uraninita . [12] Hansley y Fitzpatrick también notaron que el color marrón de sus muestras de coffinita fue causado por material orgánico, lo que los llevó a concluir que la coffinita también puede formarse en condiciones de baja temperatura si hay carbono orgánico presente. [9] Este hallazgo es consistente con las muestras de coffinita de la meseta de Colorado, que incluían madera fosilizada. [11] En China, la coffinita se puede encontrar en granito además de arenisca . [11] Hansley y Fitzpatrick concluyeron que la coffinita de grano grueso probablemente se forma en entornos de alta temperatura. [9] La coffinita y la uraninita precipitan dentro de regiones brechadas y fracturadas de granito alterado a presiones entre 500 y 800 bares y temperaturas de 126 a 178 °C. [11]
Características especiales
Un gran porcentaje del suministro de uranio de la Tierra está contenido en depósitos de ataúd, [17] lo cual es significativo debido al uso del uranio en la energía nuclear. Los depósitos sedimentarios contienen las muestras más radiactivas, [8] como lo demuestra el ataúd intensamente radiactivo encontrado en la meseta de Colorado. [6] Los investigadores de la Universidad de Harvard , el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) y varias otras instituciones intentaron sin éxito sintetizar el ataúd a mediados de la década de 1950 después de su descubrimiento inicial. [6] En 1956, Hoekstra y Fuchs lograron crear muestras estables de ataúd sintético. Toda esta investigación se llevó a cabo para la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos . [13]
Referencias
- ^ Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA–CNMNC". Revista Mineralógica . 85 (3): 291–320. Código Bibliográfico :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616.
- ^ Atlas de minerales
- ^ abcd Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (2005). "Coffinite" (PDF) . Manual de mineralogía . Mineral Data Publishing . Consultado el 19 de junio de 2022 .
- ^ Datos de Webmineral
- ^ desde Ataúd, Mindat.org
- ^ abcde Stieff, LR; Stern, TW; Sherwood, AM (1955). "Descripción preliminar de la coffinita: un nuevo mineral de uranio". Science . 121 (3147): 608–609. Bibcode :1955Sci...121..608S. doi :10.1126/science.121.3147.608-a. hdl : 2027/mdp.39015095016906 .
- ^ abc Fuchs, LH; Gebert, E. (1958). "Estudios de rayos X de ataúdes sintéticos, toritas y uranotoritas". Mineralogista estadounidense . 43 : 243–248.
- ^ abcdefghij Stieff, LR; Stern, TW; Sherwood, AM (1956). "Coffinite, un silicato uranoso con sustitución de hidroxilo: un nuevo mineral". Mineralogista estadounidense . 41 : 675–688.
- ^ abcdef Hansley, PL; Fitzpatrick, JJ (1989). "Datos composicionales y cristalográficos sobre coffinitas con REE de la región de uranio de Grants, noroeste de Nuevo México". Mineralogista estadounidense . 74 : 263–270.
- ^ abcd Moench, RH (1962). "Propiedades y paragénesis de la coffinita de la mina Woodrow, Nuevo México". American Mineralogist . 47 : 26–33.
- ^ abcdef Min, MZ; Fang, CQ; Fayek, M. (2005). "Petrografía e historia genética de la coffinita y la uraninita del depósito de uranio alojado en granito de Liueryiqi, sudeste de China". Ore Geology Reviews . 26 (3–4): 187–197. doi :10.1016/j.oregeorev.2004.10.006.
- ^ abc Zhang, FX; Pointeau, V.; Shuller, LC; et al. (2009). "Respuesta de la coffinita sintética a la irradiación con haz de iones energéticos". Mineralogista estadounidense . 94 : 916–920. doi :10.2138/am.2009.3111. S2CID 73581946.
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