Sobre la suposada lepidocrocita recobrint cristalls de quars de la pedrera “Berta” (Sant Cugat del Vallès / el Papiol, Vallès Occidental / Baix Llobregat)

Frederic Varela, Adolf Cortel

 

A la pedrera “Berta” s’han obtingut des de fa temps quarsos cristal·litzats en forma de plaques de quars massiu que suporten prismes de diferent mida, sovint lletosos i més rarament hialins en el cas dels cristalls més petits. Aquests quarsos sortien d’un filó de quars massiu que allotjava els cristalls dins de diverses fissures i que estava situat per sobre i a la dreta del conegut filó de fluorita. Els cristalls de quars es trobaven generalment inclosos en una argila molt ferruginosa que es podia retirar amb més o menys dificultat amb aigua a pressió.

Aquest material ferruginós tenyeix els cristalls  superficialment amb una pàtina d’òxid de ferro que es pot eliminar amb diferents productes químics. En alguns casos, una vegada retirada aquesta argila, els cristalls queden recoberts d’una capa d’un mineral metàl·lic de gruix variable entre una pàtina i una capa de pocs mil·límetres formada per unes escates i un granulat submil·limètric d’un color vermellós tirant a granat i amb forta  lluïssor  metàl·lica.

Aquest mineral que recobreix el quars s’havia classificat de visu com a lepidocrocita i per les seves característiques podria ben bé ser-ho. De totes maneres la lepidocrocita és un mineral menys abundant del que sembla, i en molts casos, quan s’analitzen moltes suposades lepidocrocites, són en realitat goethita o hematites.

Recordem que la lepidocrocita i la goethita són hidròxids de ferro i que la lepidocrocita és un dimorf de la goethita;  és a dir, tenen la mateixa fórmula química, Fe³⁺O(OH) però difereixen en la forma en què s’agrupen els àtoms d’oxigen i els grups d’hidroxil al voltant de l’àtom de ferro en l’octaedre, donant una estructura lleugerament diferent (Besoain, 1983). Pel que fa a l’hematites, és un òxid de ferro amb fórmula química Fe₂O₃ .

Sembla probable que aquest mineral que s’ha dipositat sobre el quars provingui del ferro contingut a l’argila. En edafologia, la ciència que estudia la formació de sòls, se sap que els minerals que amb més freqüència es formen a partir de minerals de ferro precursors amorfs o paracristal·lins com la ferrihidrita són la goethita i l’hematites (també la maghemita) i més rarament la lepidocrocita (Besoain, 1983).

Així doncs, si volíem saber amb certesa de quin mineral es tractava, calia analitzar-lo.

Analitzada la mostra als Serveis d’Anàlisi dels Centres Científico-Tècnics de la Universitat de Barcelona amb la tècnica Raman, l’espectre indica clarament que el mineral és hematites i no lepidocrocita com s’havia suposat. A causa de la importància econòmica de la corrosió del ferro, tots els òxids i hidròxids de ferro, siguin naturals o sintètics, s’han estudiat amb espectroscòpia Raman (De Faria, 1997) i estan molt ben documentats en les bases de dades. Els espectres d’aquests minerals són prou diferents per a poder-los identificar sense cap dificultat si s’ha tingut la precaució d’evitar la degradació de la mostra, mantenint baixa la potència del làser mentre es fa l’espectre.

Com que les estructures d’alguns d’aquests minerals són relativament senzilles, els seus espectres Raman es poden predir teòricament; en el cas de l’hematites, la seva simetria preveu que en l’espectre hi apareguin sis senyals en la regió de 225 a 613 cm^-1. En aquesta regió de la mostra analitzada s’hi observa un senyal “extra” a 459 cm-¹ que, amb el petit senyal a 123 cm^-1, molt probablement corresponen a quars. Com que l’hematites és antiferromagnètica el senyal ample a 1320 cm-1 correspon al que s’anomenen magnons, que es produeixen en l’excitació de moviments col.lectius de spins i no a canvis en l’estat de vibració.

Agraïments.

El GMC accedeix als Serveis dels Centres Científico-Tècnics de la Universitat de Barcelona gràcies al conveni que manté amb la UB per gentilesa del Dr. Antoni Roca. Agraïm al Dr. Tariq Jawhari la realització de l’espectre Raman.

 

Bibliografia

BESOAIN, E. (1985): Mineralogia de arcillas de suelos. Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura. San José, Costa Rica; pp. 673-701

DE FARIA, D.L.A; VENANCIO SILVA, S; DE OLIVE, M.T. (1997). Raman microspectroscopy of some iron oxides and hydroxides. Journal of Raman Spectroscopy. Vol.28; pp.873-878.

Mindat  https://www.mindat.org/