FMF - Foro de Mineralogía Formativa

[marco campos-venuti]

Alguien sabe del porque hay iridiscencia en las Goethitas?

[canada]

Hola Marco
Este fenómeno es debido a las finas capas de los diferentes óxidos e hidróxidos de hierro depositadas sobre la goethita.Existen un montón de combinaciones que dan esa tan variada gama de colores ,esta propiedad es aprovechada desde tiempos remotos para la fabricación de muchos colores en las pinturas.
Un enlace,pero en francés,se entiende bastante bien en castellano después de traducirlo con el google.
https://www.univeur.org/cuebc/downloads/Pubblicazioni%20scaricabili/PACT%2017%20-%20Datation-Caract%C3%A9risation%20des%20peintures%20pari%C3%A9tales%20et%20murales/17%20Delamare.pdf
(enlace normalizado por FMF)
Saludos
Miguel Cañada

[marco campos-venuti]

Interesante articulo Miguel, pero no me quita la duda. Es claro que hay una capa fina de algo sobre algo. Esta capa en la mayoría de los casos se va con agua. Pero muchas Goethitas non tienen iridiscencia. Porqué?
Estoy trabajando sobre la posibilidad de una influencia bacteriana en la formación de algunos jaspes y ágatas. La mayoría de los colores de estos materiales dependen del hierro y se forman en ambiente pedogenetico, por lo tanto me parece muy posible que haya estructuras que dependen de bacterias hierro reductoras.
Estas bacterias cuando se encuentran en un charco de agua estancada pueden mostrar en la superficie una capa iridiscente como si se una capa de aceite se tratara.
De allí me he puesto esta pregunta: ¿Y si también la goethita fuera iridiscente por causa de esas bacterias?
A ver si alguien me ayuda a profundizar esto tema.
gracias, marco

[canada]

Hola Marco
Es verdad que muchos minerales presentan iridiscencia,pero en la mayoría de los casos
esta es producida por hidrocarburos(aceite)es una propiedad de estos materiales en general.
En el caso de las goethitas,lo que da el color variado pienso yo,debe venir de la estructura a nivel
nano de los diferentes cristales de oxihidroxidos de hierro que refractan la luz de manera diferente.
Por prueba,esta la cantidad de goethitas que he tratado con ácido y otros productos químicos y el color ni se inmuta,contrariamente a los aceites que si se van con cualquier acción mecánica o química.
Saludos
Miguel Cañada

[Josele]

[canada]

Hola
Partiendo de la certitud que la fina capa son óxidos e hidróxidos (analizado),y que son nano cristales que en su organización dan esa iridescencia(estudiado),no sabré decir si en el proceso hidrotermal entran en juego las bacterias ferro reductoras,pero todo es posible con esos organismos,ya que no dejan de sorprendernos y son capaces de vivir en sitios no muy aptos para la vida como la entendemos nosotros, y contribuir a reacciones químicas de las mas variopintas.
Saludos
Miguel Cañada
Acabo de releerme y me dio risa,que cosas mas raras hace la informática y los correctores,
cambiándome iridescencia por indecencia.
___________________________________________
Arreglado
Los administradores

[canada]

Hola Marco
He estado releyendo unos scan que le hice a un libro que trataba de todos estos fenómenos
sobre el color de los minerales.Un capitulo trataba de la iridescencia del ópalo,de la goethita y de otros minerales ,también explicaba el color debido a los iones metálicos en forma de trazas en los minerales ,y muchas cosas mas;
Suerte,he guardado lo especifico a las irisaciones;y te he traducido de manera somera el capitulo sobre ópalos.

El ópalo noble de formula SiO2,nH2O,un sílice hidratado de construcción particular.
La estructura esta echa por un apilamiento de micro bolitas de sílice mas o menos regulares,es uno de los raros minerales que pueden presentar todos los colores del espectro visible.
Eso se debe a la difracción de la luz ,y el color varia según la orientación de la luz incidente.
Y para colmo también entra en juego el espesor de esas micro bolitas y los espacios entre las diferentes capas de silicio paralelas entre si que están regularmente colocadas.

Sera en la construcción de esas bolitas que entren en juego las bacterias,ya nos dirás
si lo descubres y tu hipótesis se confirma.
Saludos
Miguel Cañada

[Josele]

[canada]

Hola Josele
Lo siento,pero ya no tengo acceso a ese libro y no me acuerdo ni de el titulo ni del autor,
creo que era una traducción del ingles al francés.
Guarde unos apuntes sobre algunos temas y los tengo almacenados en el ordenador.
Pongo un enlace de vulgarización en francés que trata de manera didáctica sobre los colores y el espectro,aunque no habla de la goethita,pero si lo hace del ópalo.
https://www.mineralogie.fr/Couleur.html
(enlace normalizado por FMF)
Saludos Miguel Cañada

[marco campos-venuti]

Los efectos ópticos en las piedras son varios y cada uno tiene su origen. Mirando en internet he visto que hay mucha confusión sea en Wikipedia que en otras paginas donde se mezclan conceptos que no tienen nada a que ver uno con el otro. Los mas importantes son:
JUEGO DE COLORES (en ingles Play of color y en italiano Arlecchinamento)(reflejos por difracción sobre esferas monodispersas en el ópalo noble)
OPALESCENCIA (lechosidad en el ópalo por difusión por desorden interno)
LECHOSIDAD (opacidad por inclusiones y fracturas como el cuarzo rosa)
OJO DE GATO (reflejo linear perpendicular a inclusiones paralelas)
ASTERISMO (lo mismo pero con 2, 3 o 6 brazos)
IRIDESCENCIA (interferencia de la luz en una fisura o en una capa fina)
LABRADORESCENCIA (interferencia de la luz en laminas de maclas polisintéticas en plagioclasas)
ADULARESCENCIA (reflejo azul en la piedra de luna)
AVENTURESCENCIA (en ingles Schiller Effect)(reflejo interno sobre inclusiones planas isoorientadas de diferentes minerales)
PORPORINESCENCIA (como el Schiller Effect pero en el pink fire por covellina)

[marco campos-venuti]

[marco campos-venuti]

Volvemos a la iridiscencia.
Se necesita una superficie transparente con espesor de la misma longitud de onda que de luz.
El petróleo o la gasolina no son irisados por su química, sino por su física. Tienen una tensión superficial que le permite formar capas del espesor adecuado. En cristales con fracturas puede haber el mismo fenómeno.
He encontrado un bonito experimento en internet:
https://www.cienciaenaccion.org/es/2010/experimento-186/iridiscencias-caseras.html (enlace normalizado por FMF)

Ahora que sabemos algo más de la iridiscencia, vuelvo a hacer la pregunta:
¿Por qué hay iridiscencia en las goethitas?
¿Qué mineral transparente puede formar una fina capa encima de la goethita?
No estoy seguro del origen de la iridiscencia en los charcos de bacterias reductoras de hierro. Podría ser una capa de alguna materia orgánica aceitosa. Y la relación con la goethita esta lejos de demostrar, pero es mucha coincidencia.

Y os voy a contar la verdadera intuición que iba siguiendo. Hay un grupo de ágatas que se llaman ágatas de fuego que tienen una especie de iridiscencia en su interior sobre una capa marrón de goethita. Cuando hice una conferencia en Tucson este año, se me acercó un grupo de apasionados de ágatas preguntándome porque no había ágatas de fuego en mi libro. Le dije que no tenia ni idea y no quería hablar de lo que no sabia. Dio la casualidad que en este grupo se habían reunido por la primera vez en la historia los dueños de todas las minas de ágatas de fuego conocida. Dos de minas en Arizona, uno de Chihuahua y uno de Aguascalientes.
Los fenómenos geológicos se repiten iguales en contextos diferentes en diferentes continentes. Tengo ejemplos de jaspes o ágatas de yacimientos en diferentes continentes que son muy parecidos. Pero las ágatas de fuego se encuentran todas en el oeste americano y allí son muy comunes. Puede haber cientos de pequeños depósitos en estas 4 áreas.
Entonces me salió una reflexión: "un fenómeno así limitado en el espacio tiene pinta de algo bioquímico, que depende de un particular organismo que no vive en todo el mundo".
Los 4 dueños de las minas estuvieron de acuerdo con esta idea (fue en realidad solo una boutade!) y me empujaron a trabajar sobre el tema, ofreciéndome toda clase de apoyo e invitándome a visitar todas las minas y sus importantes colecciones. Me pareció una oportunidad rara y estoy intentando sacar ideas para este tema.
¿Que os parece?, ¡a mi me parece súper interesante!

[María Jesús M.]

Hola

Marco yo tampoco conozco la razón real de la iridiscencia de los óxidos férricos (goethitas, algunos hematites, etc.) pero lo del origen biológico … no lo veo. Es más, la mayor parte de estos minerales se forman por oxidación química directa de compuestos de hierro ferroso con oxígeno y agua, sin intervención de microorganismos.

Describo un experimento que, quizá, arroje luz sobre la solución del problema:

En condiciones de laboratorio, cuando dejamos al aire una disolución concentrada de hierro ferroso (en agua destilada, en ausencia de materia orgánica y a un pH superior a 5-6), el oxígeno del aire oxida el hierro ferroso a hierro férrico.
Al cabo de unos días, se observa una pátina iridiscente en la superficie libre del líquido, muy similar a la que formaría una fina lámina de petróleo sobre el agua.
En el transcurso del tiempo, en el vaso donde se produce la oxidación la mayor parte del hierro se ha oxidado a férrico, originando un precipitado pardo opaco. Mientras que la “nata superficial” toma cuerpo y forma una costra fina y frágil, muy iridiscente, constituida únicamente por óxidos e hidróxidos de hierro con distintos porcentajes de agua de hidratación.

Yo creo, aunque no puedo demostrarlo, que la iridiscencia de estos minerales podría deberse, simplemente, a una capa de agua de hidratación.

Si “algún año de estos” tengo tiempo, hago el experimento (o lo acelero con agua oxigenada) y muestro las imágenes.

[marco campos-venuti]

Gracias María Jesús por compartir tu experimento muy aclarador.
Entonces, ¿tu crees que podría ser suficiente que esta capa de “nata superficial” se deposite al retirarse el liquido, para dar una capa de "purpurina" a toda la geoda?

[María Jesús M.]

Hola Marco, nunca he investigado en/sobre las propiedades ópticas de los minerales, pero tu intervención:

[marco campos-venuti]

En efecto la iridescencia verdadera no es muy común en minerales.
Son comunes cristales con iris sobre fracturas. Las obsidianas de fuego creo que dependen de algo parecido. Pero hay pocos casos de iris por capa fina. Algunas ágatas bandadas fina dan iris si cortadas en lamina fina. Luego hay las ágatas de fuego que tienen pinta de tener la misma origen que las goethitas y las hematitas. Y no se me ocurren mas casos.

[Josele]

La iridiscencia de algunas aguas ferrosas es debida a materia orgánica generada por el metabolismo de las bacterias del hierro (especialmente Leptothrix discophora). Si la iridiscencia de la goethita tuviera el mismo origen y fuera, por tanto, una capa de materia orgánica (de espesor parecido a la longitud de onda de la luz, o sea entre 400 y 800 nm o millonésimas de milímetro), supongo que debería ser fácil de probar por métodos analíticos sencillos, viendo cómo reacciona con ciertas substancias, alta temperatura, o algo así, además de que debería ser relativamente delicada y se podría eliminar con un buen cepillado.
A ver si algun químic@ que disponga de ese material se anima a comprobarlo...

Añado otra hipótesis: que en la goethita ocurra como en las conchas marinas iridiscentes, donde las interferencias se producen entre finísimas capas de calcita/aragonito.

Aquí viene una estupenda colección de fotos de iridiscencia en aguas ferrosas

[María Jesús M.]

Hombre, Josele, cuando dije...

[canada]

Hola
Como bien apunta Maria Jesús la irisación es debida a una fina capa de nano cristales orientados de oxihidrixidos de hierro hidratados,el fenómeno se debe a un efecto óptico de difracción de la luz.
Marco,ya no tengo acceso a ese libro pues la persona que me lo presto,la he perdido de vista y ahora vive a mucha distancia,la verdad es que estamos hablando de hace casi 10 años de eso.
La universidad de Lyon,una de las cuatro mas prestigiosas de Francia en el dominio de las ciencias habla de ese mismo fenómeno,pongo un enlace.
https://planet-terre.ens-lyon.fr/image-de-la-semaine/Img204-2007-06-25.xml

Explicación de los colores y de la iridiscencia en particular.
https://culturesciencesphysique.ens-lyon.fr/ressource/Couleur.xml
(enlaces normalizados por FMF)
Todo en Francés.
Saludos Miguel Cañada

[prcantos]

Qué tema más interesante. Será bueno darle un poco de color...