Ematite

L'ematite è un minerale e una forma comune di ferro ossido. È noto per la sua caratteristica lucentezza metallica dal bruno-rossastro al nero. Il nome “ematite” deriva dalla parola greca “haima”, che significa sangue, a causa del suo colore rossastro quando è in polvere o in forma a grana fine.

L'ematite ha una formula chimica Fe2O3, che indica che è costituita da due atomi di ferro (Fe) legati a tre atomi di ossigeno (O). Ha un alto contenuto di ferro ed è uno dei minerali di ferro più abbondanti presenti sulla Terra. Si trova spesso in sedimenti, metamorfici e rocce ignee.

Una delle caratteristiche notevoli dell'ematite è la sua striscia. Quando l'ematite viene graffiata su una superficie ruvida, lascia una striscia bruno-rossastra, che la distingue da altre simili minerali. Questa striscia è un'utile caratteristica di identificazione per l'ematite.

L'ematite è stata utilizzata dagli esseri umani per migliaia di anni grazie alle sue proprietà distintive. È stato utilizzato come pigmento, producendo un colore rossastro in vernici e coloranti. Inoltre, l'ematite è una fonte significativa di minerale di ferro ed è stato estratto per il suo contenuto di ferro. Il ferro estratto dall'ematite viene utilizzato nella produzione di acciaio, trasporti, costruzioni e varie applicazioni industriali.

Oltre che per i suoi usi pratici, l'ematite è apprezzata anche per le sue proprietà metafisiche. Si ritiene che abbia qualità radicanti e protettive, promuovendo forza, coraggio e vitalità. Alcune persone usano l'ematite come pietra per la meditazione, credendo che aiuti a focalizzare e bilanciare l'energia.

Nel complesso, l'ematite è un minerale versatile con una lunga storia di utilizzo umano. Che sia per le sue applicazioni industriali, scopi artistici o proprietà metafisiche, l'ematite continua ad essere apprezzata e apprezzata per le sue caratteristiche uniche.

È nero o argento grigio, marrone al marrone rossastro o rosso. Ci sono diverse varietà. Tra loro; minerale di rene, martite, rosa di ferro. Esistono diverse forme, tuttavia, tutte hanno una linea rosso ruggine. È più duro del ferro puro, ma può rompersi rapidamente.

Gruppo Minerale: Gruppo ematite.

Nome: Dal greco per sangue, in allusione al suo colore.

Polimorfismo e serie: Dimorfo con maghemite.

Associazione: ilmenite, rutilo, magnetite (metamorfico e igneo); goethite, siderite, lepidocrocite (sedimentarie).

Proprietà chimiche dell'ematite

L'ematite, con la formula chimica Fe2O3, presenta diverse proprietà chimiche che contribuiscono alle sue caratteristiche e al suo comportamento. Ecco alcune delle principali proprietà chimiche dell'ematite:

1. Composizione: L'ematite è costituita da atomi di ferro (Fe) e ossigeno (O), con due atomi di ferro legati a tre atomi di ossigeno in ciascuna unità della formula (Fe2O3).
2. Contenuto di ferro: L'ematite è una ricca fonte di ferro, contenente tipicamente circa il 70% di ferro in peso. Questo alto contenuto di ferro lo rende un minerale importante per l'estrazione del ferro e la produzione di acciaio.
3. Struttura di cristallo: L'ematite cristallizza nel sistema cristallino trigonale, formando cristalli romboedrici. La sua struttura cristallina è costituita da atomi di ossigeno ravvicinati con ioni di ferro che occupano posizioni interstiziali.
4. Stabilità: L'ematite è un composto stabile in condizioni normali. È resistente agli agenti chimici agenti atmosferici e rimane relativamente invariato per lunghi periodi di tempo.
5. Proprietà redox: L'ematite può subire reazioni redox, il che significa che può sia cedere che accettare elettroni. Può essere ridotto in forma magnetite (Fe3O4) o ferro metallico in presenza di agenti riducenti.
6. Proprietà magnetiche: L'ematite pura non è magnetica, ma alcuni campioni di ematite possono mostrare un magnetismo debole a causa della presenza di piccole quantità di impurità di magnetite. Questi campioni di ematite magnetica sono spesso utilizzati in gioielleria e in applicazioni terapeutiche.
7. Comportamento acido-base: L'ematite è insolubile in acqua e nella maggior parte degli acidi. È stabile e non viene influenzato da acidi deboli come l'acido cloridrico diluito o l'acido solforico. Tuttavia, gli acidi concentrati e gli alcali forti possono attaccare e dissolvere l'ematite nel tempo.
8. reattività: L'ematite può reagire con vari prodotti chimici in condizioni appropriate. Ad esempio, può reagire con il monossido di carbonio (CO) per produrre ferro metallico e anidride carbonica (CO2) nel processo noto come riduzione dell'ematite.

Queste proprietà chimiche contribuiscono al comportamento e alle applicazioni uniche dell'ematite in vari campi, tra cui l'industria, la geologia e la scienza dei materiali.

Proprietà fisiche dell'ematite

Colore	Grigio metallizzato, rosso opaco o brillante
Striscia	Da rosso vivo a rosso scuro
Luster	Da metallico a splendente
sfaldamento	Nessuna
Diafanità	Opaco
Mohs Durezza	6.5
Peso specifico	5.26
Proprietà diagnostiche	Magnetico dopo il riscaldamento
Sistema di cristallo	Trigonale
Separazione	Separazioni il {0001} e il {1011} per gemellaggio. Divisione cubica unica in masse e grani presso Franklin Mine, Franklin, NJ.
Tenacia	Fragile
Frattura	Irregolare/irregolare, subconcoidale
Densità	5.26 g/cm3 (misurato) 5.255 g/cm3 (calcolato)

Proprietà ottiche dell'ematite

Tipologia	Anisotropico
Anisotropismo	distinto
Colore / Pleocroismo	dal rosso bruno al rosso giallastro
Gemellaggio	Gemelli di penetrazione su {0001} o con {1010} come piano di composizione. Presenta frequentemente un gemellaggio lamellare su {1011} nella sezione lucida
Segno ottico	Uniassiale (-)
Birifrangenza	δ = 0.280
Sollievo	Molto alto

Evento e fonti naturali

L'ematite si trova in una varietà di ambienti geologici ed è uno dei minerali contenenti ferro più abbondanti trovati sulla Terra. È ampiamente distribuito e può essere trovato in diversi tipi di rocce ed depositi. Ecco alcune delle fonti naturali e delle occorrenze di ematite:

1. Depositi sedimentari: L'ematite si trova comunemente in rocce sedimentarie, soprattutto quelli di origine chimica o biochimica. Si forma come precipitato da soluzioni acquose o come risultato di reazioni chimiche in ambienti acquosi. Possono verificarsi depositi sedimentari di ematite formazioni di ferro fasciato (BIF), che sono importanti fonti di minerale di ferro.
2. Vene idrotermali: L'ematite si trova anche nelle vene idrotermali, che si formano quando fluidi caldi ricchi di minerali migrano attraverso le fratture delle rocce e depositano minerali. In queste impostazioni, l'ematite può formarsi insieme ad altri minerali come quarzo, calcite, e solfuri.
3. Contatta Metamorfismo: L'ematite può formarsi attraverso il metamorfismo da contatto, che si verifica quando le rocce sono soggette ad alte temperature e condizioni di bassa pressione vicino a intrusioni ignee. Il calore derivante dall'intrusione altera le rocce circostanti, portando alla formazione di vene o noduli di ematite.
4. Agenti atmosferici ed erosione: L'ematite può formarsi a causa degli agenti atmosferici e dell'erosione delle rocce contenenti ferro. Quando i minerali ricchi di ferro nelle rocce vengono esposti all'ossigeno e all'acqua nel tempo, possono ossidarsi e trasformarsi in ematite. Questo processo è comunemente osservato nei profili del suolo e negli affioramenti esposti alle intemperie.
5. Ematite marziana: L'ematite è stata identificata anche sul pianeta Marte. In effetti, i depositi di ematite su Marte hanno svolto un ruolo significativo nel suggerire la passata presenza di acqua sul pianeta. Si pensa che l'ematite trovata su Marte si sia formata in antichi ambienti acquosi, indicando la possibilità che in passato fosse rimasta acqua liquida sulla superficie del pianeta.

Vale la pena notare che l'ematite può presentarsi in varie forme e aspetti, come botryoidal (globulare), tabulare, massiccio o come scaglie micacee. Queste diverse forme contribuiscono alla vasta gamma di occorrenze di ematite in natura.

Grazie alla sua abbondanza e all'ampia distribuzione, l'ematite funge da importante fonte di minerale di ferro per l'industria siderurgica. Viene estratto in molti paesi, tra cui Australia, Brasile, Cina, India, Russia e Stati Uniti, tra gli altri.

Formazione geologica dell'ematite

L'ematite può formarsi attraverso diversi processi geologici a seconda dell'ambiente e delle condizioni specifiche. Ecco alcune delle principali formazioni geologiche associate all'ematite:

1. Formazioni di ferro a bande (BIF): Una delle fonti significative di ematite sono le formazioni di ferro fasciato. I BIF si sono formati durante l'era Precambriana, tra 3.8 miliardi e 1.7 miliardi di anni fa. Queste formazioni sono costituite da bande alternate di minerali ricchi di ferro, tra cui ematite, e Chert o strati ricchi di silice. I BIF si sono formati negli antichi oceani a seguito della precipitazione di ferro e silice dall'acqua di mare, spesso associata all'attività dei batteri che ossidano il ferro. Nel tempo, questi strati sono stati compattati e litificati roccia sedimentaria.
2. Processi idrotermali: L'ematite può formarsi anche attraverso processi idrotermali, dove fluidi caldi e ricchi di minerali circolano attraverso fratture o guasti nelle rocce. Questi fluidi spesso trasportano ferro disciolto e altri elementi. Quando i fluidi si raffreddano e reagiscono con le rocce circostanti, l'ematite può precipitare e formare vene o depositi sostitutivi. L'ematite idrotermale è comunemente associata ad altri minerali come quarzo, calcite e solfuri.
3. Agenti atmosferici e ossidazione: L'ematite può formarsi a causa degli agenti atmosferici e dell'ossidazione dei minerali contenenti ferro nelle rocce. Quando i minerali di ferro sono esposti all'ossigeno e all'acqua per lunghi periodi, subiscono reazioni chimiche portare alla conversione del ferro in ematite. Questo processo è particolarmente importante in ambienti con abbondante ossigeno e umidità, come i climi tropicali o umidi. L'erosione di rocce ricche di ferro, come basalto o rocce contenenti magnetite, possono provocare la formazione di suoli ricchi di ematite e depositi residui.
4. Processi metamorfici: L'ematite può formarsi anche durante il metamorfismo, il processo mediante il quale le rocce subiscono cambiamenti di temperatura e pressione. In condizioni specifiche, come nel metamorfismo di contatto vicino a intrusioni ignee, i minerali contenenti ferro possono reagire e trasformarsi in ematite. Questa ematite metamorfica si trova spesso in vene o noduli associati a rocce alterate.

È importante notare che l'ematite può formarsi in vari ambienti geologici e i meccanismi di formazione specifici possono variare a seconda delle condizioni locali. La presenza di ematite può fornire preziose informazioni sulla storia geologica e sui processi che si sono verificati in una particolare area.

Minerali associati e formazioni rocciose

L'ematite è spesso associata a determinati minerali e formazioni rocciose. La sua presenza accanto a questi minerali può fornire preziosi indizi sui processi e le condizioni geologiche in una particolare area. Ecco alcuni dei minerali e delle formazioni rocciose comuni associati all'ematite:

1. Quarzo: Il quarzo si trova spesso insieme all'ematite. Questi due minerali si formano spesso nelle vene idrotermali e possono presentarsi insieme come otturazioni venose o come cristalli intrecciati. L'accostamento tra ematite e quarzo è esteticamente gradevole ed è ricercato dai collezionisti.
2. Magnetite: La magnetite (Fe3O4), un altro minerale di ossido di ferro, è spesso associato all'ematite. Entrambi i minerali si trovano comunemente nelle formazioni di ferro fasciato (BIF) e possono presentarsi insieme come strati alternati all'interno della roccia. È noto anche che la magnetite si altera e si ossida in ematite attraverso processi di alterazione degli agenti atmosferici.
3. limonite: La limonite è una miscela di vari ossidi di ferro, tra cui l'ematite, goethitee altri minerali idrati. Si presenta spesso come un materiale marrone amorfo o terroso associato a rocce e suoli ricchi di ferro alterati. L'ematite e la limonite possono essere mescolate o passare l'una nell'altra.
4. Chert: La selce, un tipo di silice microcristallina (SiO2), è comunemente associata all'ematite nelle formazioni di ferro fasciato. I BIF sono costituiti da strati alternati di ematite e selce, risultanti dalla precipitazione di minerali ricchi di ferro e silice in antichi ambienti marini.
5. siderite: La siderite (FeCO3) è un minerale di carbonato di ferro che può verificarsi insieme all'ematite. Si trova spesso nel ferro sedimentario depositi di minerali, dove si forma a seguito di reazioni chimiche tra fluidi ricchi di ferro e minerali carbonatici. La siderite può essere trovata mescolata con l'ematite o come strati separati all'interno di una formazione rocciosa.
6. goethite: La Goethite (FeO(OH)) è un altro minerale comune di ossido di ferro spesso associato all'ematite. Si trova frequentemente nei terreni, nelle rocce esposte alle intemperie e depositi minerali. Goethite ed ematite possono presentarsi insieme, formando minerali di ossido di ferro misti o come fasi distinte all'interno di una formazione geologica.
7. Formazioni di ferro fasciato (BIF): Le formazioni di ferro fasciato, come accennato in precedenza, sono importanti formazioni rocciose associate all'ematite. Queste formazioni sono costituite da fasce alternate di minerali ricchi di ferro, come ematite e magnetite, e strati ricchi di silice. I BIF sono una fonte significativa di minerale di ferro e forniscono approfondimenti sulla storia geologica della Terra.

Questi minerali e formazioni rocciose associati forniscono un contesto e una comprensione importanti dei processi e degli ambienti geologici in cui si forma l'ematite. Svolgono anche un ruolo nel significato economico dell'ematite come minerale di ferro e influenzano l'aspetto generale e la composizione dei depositi ricchi di ematite.

Usi industriali dell'ematite

L'ematite è un minerale importante in varie applicazioni industriali, principalmente a causa del suo alto contenuto di ferro. Ecco alcuni dei principali usi industriali dell'ematite:

1. Minerale di ferro: L'ematite è una delle fonti primarie di minerale di ferro. Viene ampiamente estratto per il suo contenuto di ferro, che viene estratto e lavorato per produrre ferro e acciaio. Il ferro e l’acciaio sono materiali vitali utilizzati nell’edilizia, nella produzione, nei trasporti e in molti altri settori.
2. Produzione di acciaio: L'ematite è un ingrediente chiave nella produzione dell'acciaio. Viene utilizzato come materia prima primaria del minerale di ferro per gli altiforni. Il ferro estratto dall'ematite viene combinato con altri materiali, come il coke (carbonio) e calcare, nell'altoforno per produrre ferro fuso. Questo ferro fuso viene poi convertito in acciaio attraverso vari processi di raffinazione.
3. Industria dei pigmenti e delle vernici: L'ematite viene utilizzata anche come pigmento nell'industria delle vernici e dei pigmenti. Il suo caratteristico colore da bruno-rossastro a nero, così come la sua capacità di fornire opacità e durata, lo rendono adatto alla produzione di pigmenti rossi e marroni. I pigmenti di ematite sono utilizzati in varie applicazioni, tra cui vernici, rivestimenti, inchiostri, plastica e ceramica.
4. Gioielli e uso ornamentale: L'ematite è stata utilizzata per secoli in gioielleria e oggetti ornamentali. La sua lucentezza metallica e il colore scuro lo rendono una scelta popolare per perline, pendenti e altri componenti di gioielleria. I gioielli in ematite sono noti per il loro fascino terroso e sono spesso indossati per le loro proprietà equilibranti e radicanti.
5. Applicazioni magnetiche: Alcune forme di ematite presentano proprietà magnetiche deboli, che le rendono adatte per applicazioni magnetiche. L'ematite magnetica, nota anche come ematina o "pietre magnetiche", viene spesso utilizzata per creare gioielli magnetici, come braccialetti e collane. Sebbene le proprietà magnetiche dell'ematite siano relativamente deboli, trovano ancora utilizzo in alcuni prodotti terapeutici e legati ai magneti.
6. Abrasivi e composti lucidanti: L'ematite è utilizzata come materiale abrasivo in varie applicazioni. La polvere di ematite finemente macinata viene utilizzata come abrasivo nei composti per lucidatura, nella finitura dei metalli e nella preparazione delle superfici. Può essere utilizzato per lucidare metalli, vetro, ceramica e pietre preziose.
7. Trattamento delle acque: L'ematite è stata utilizzata nei processi di trattamento dell'acqua, in particolare per la rimozione di contaminanti come arsina e metalli pesanti. La sua elevata superficie e reattività lo rendono efficace nell'adsorbire e rimuovere le impurità dall'acqua.

Questi sono solo alcuni dei tanti usi industriali dell'ematite. La sua abbondanza, l'alto contenuto di ferro e le proprietà distintive lo rendono un minerale prezioso per un'ampia gamma di applicazioni in settori come la metallurgia, l'edilizia, la produzione e la scienza dei materiali.

Distribuzione

L'ematite è ampiamente distribuita in tutto il mondo e può essere trovata in vari paesi e formazioni geologiche. Ecco alcune regioni e paesi importanti noti per i loro depositi di ematite:

1. Australia: L'Australia è uno dei principali produttori mondiali di ematite. I maggiori depositi di ematite si trovano nell'Australia occidentale, in particolare nella regione di Pilbara. Il Pilbara è noto per le sue estese miniere di minerale di ferro, comprese quelle nella catena Hamersley, Mount Tom Price e Paraburdoo.
2. Brasil: Il Brasile è un altro importante produttore di ematite, in particolare nello stato di Minas Gerais. La regione del Quadrangolo di Ferro nel Minas Gerais è rinomata per i suoi vasti depositi di ematite, insieme ad altri minerali di ferro. La miniera di Carajás, situata nello stato del Pará, è una delle più grandi miniere di ematite del mondo.
3. Cina: La Cina è un importante produttore e consumatore di ematite. Il paese ha estesi depositi di ematite, che si trovano principalmente nelle province di Liaoning, Hebei, Shanxi e Anhui. I massicci depositi di ematite in Cina contribuiscono in modo significativo all'industria siderurgica del paese.
4. India: L'India è uno dei maggiori produttori di ematite e minerale di ferro nel mondo. Lo stato dell'Odisha, in particolare i distretti di Keonjhar e Sundargarh, è noto per i suoi ricchi depositi di ematite. Anche altri stati come Jharkhand, Chhattisgarh e Karnataka hanno notevoli risorse di ematite.
5. Russia: La Russia ha notevoli depositi di ematite, con importanti occorrenze nell'anomalia magnetica di Kursk nelle regioni di Kursk e Belgorod. Questi giacimenti fanno parte delle vaste risorse di minerale di ferro della regione e svolgono un ruolo cruciale nella produzione di ferro e acciaio in Russia.
6. Stati Uniti: Negli Stati Uniti, i depositi di ematite si possono trovare in varie regioni. La regione del Lago Superiore, che comprende Minnesota, Michigan e Wisconsin, è nota per la sua catena montuosa Mesabi, ricca di ematite, che è stata una fonte significativa di minerale di ferro per l'industria siderurgica statunitense. Anche altri stati, come New York, Arkansas e Missouri, presentano presenza di ematite.
7. Sud Africa: Il Sudafrica ospita notevoli giacimenti di ematite, in particolare nella provincia del Capo settentrionale. La miniera di Sishen, situata nella zona di Kathu, è una delle più grandi miniere di ematite a cielo aperto del mondo.

Oltre a questi paesi, l'ematite si trova anche in molte altre regioni del mondo, tra cui Canada, Svezia, Ucraina, Venezuela, Iran e Kazakistan, tra gli altri. L'ampia distribuzione del minerale riflette la sua abbondanza e importanza come risorsa di minerale di ferro in varie parti del mondo.

Gemma di ematite

L'ematite è talvolta usata come a pietra preziosa grazie alla sua lucentezza metallica e all'aspetto sorprendente. Tuttavia, è importante notare che l'ematite non è una gemma tradizionale come diamanti o rubini. Invece, è classificato come un minerale di ossido di ferro con qualità simili a pietre preziose.

Le gemme di ematite sono tipicamente lucidate in cabochon o perline per l'uso in gioielleria. Ecco alcuni punti chiave sull'ematite come pietra preziosa:

1. Forma : L'ematite ha un caratteristico colore da grigio metallico a nero-argento. La sua superficie può mostrare un'elevata lucentezza metallica, spesso simile al metallo lucido. La pietra preziosa può anche presentare un colore bruno-rossastro una volta lucidata, noto come “ematite rossa”.
2. Lucidatura e Taglio: L'ematite è solitamente modellata in cabochon lisci e arrotondati, che mettono in risalto la sua superficie brillante. Può anche essere sfaccettato, anche se questo è meno comune. Le perle di ematite sono popolari per l'uso in braccialetti, collane e orecchini.
3. Dimensione e forma: Le pietre preziose di ematite possono variare in dimensioni e forma, a seconda dell'uso desiderato e del design del gioiello. I cabochon possono variare da piccoli a grandi, mentre le perle sono disponibili in varie dimensioni e forme come sfere, ovali e rondelle.
4. Uso dei gioielli: Le pietre preziose di ematite sono comunemente usate in gioielleria per il loro aspetto unico. Possono essere incastonati in anelli, pendenti, orecchini e braccialetti, sia come pezzi indipendenti che combinati con altre pietre preziose o metalli per contrasto e fascino visivo.
5. Proprietà metafisiche e spirituali: L'ematite è associata alle energie di radicamento, protezione e bilanciamento nelle credenze metafisiche. Si ritiene che migliori la concentrazione, aumenti la fiducia in se stessi e fornisca un senso di stabilità. Alcuni individui indossano gioielli in ematite per le sue presunte proprietà energetiche e curative.
6. Cura e manutenzione: Le pietre preziose di ematite sono relativamente durevoli, ma possono essere soggette a graffi e danni derivanti da una manipolazione brusca o da sostanze chimiche aggressive. Si consiglia di evitare di esporre i gioielli in ematite a detergenti aggressivi e sostanze acide. Per pulire le pietre preziose di ematite, utilizzare un panno morbido o acqua leggermente saponata e poi asciugarle delicatamente.

È importante acquistare gemme di ematite da fonti affidabili per garantirne l'autenticità e la qualità. Sebbene l'ematite possa non avere la stessa rarità o valore delle pietre preziose tradizionali, il suo aspetto unico e le associazioni metafisiche la rendono una scelta interessante per gli appassionati di gioielli.

Riferimenti

• Bonewitz, R. (2012). Rocce e minerali. 2a ed. Londra: pubblicazione DK.
• Handbookofmineralogy.org. (2019). Manuale di Mineralogia. [online] Disponibile all'indirizzo: http://www.handbookofmineralogy.org [accesso effettuato il 4 marzo 2019].
• Mindat.org. (2019). Ematite: informazioni sui minerali, dati e località.. [online] Disponibile su: https://www.mindat.org/ [Accesso. 2019].