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Le terme 'minerai de fer' est un terme générique désignant toute roche ou minéral à partir duquel le fer peut être extrait économiquement. La limonite est un terme de champ pour un mélange d'oxydes et d'hydroxydes de fer hydratés, dont la goethite (α-FeO(OH)) est le composant principal et le plus cristallin. La goethite est un minéral d'hydroxyde de fer commun, souvent trouvé dans les chapeaux de fer des gisements de sulfures et comme produit d'altération. Ces minéraux sont caractérisés par leur couleur brune à jaune-brun et leur trait jaune-brun.
Comment identifier
- Couleur
- Brun, jaune-brun, brun-noir. Peut varier en fonction des impuretés et du degré d'hydratation.
- Éclat
- Terreux, mat, parfois soyeux ou sub-métallique dans les formes botryoïdales ou stalactitiques de goethite.
- Texture
- Massive, concrétionnaire, botryoïdale, stalactitique, fibreuse, oolithique, ou terreuse. Souvent poreuse.
- Forme cristalline
- La limonite n'a pas de forme cristalline propre car c'est un mélange amorphe ou microcristallin. La goethite cristallise dans le système orthorhombique, formant des cristaux prismatiques aciculaires, tabulaires, ou des agrégats radiés, fibreux, ou botryoïdaux.
- Clivage
- La limonite n'a pas de clivage. La goethite présente un clivage parfait sur {010}.
- Environnement géologique
- Environnements d'altération météorique, zones d'oxydation des gisements de sulfures, dépôts sédimentaires lacustres ou marins peu profonds, sols latéritiques, et comme ciment dans les grès ferrugineux.
Faits clés
- Dureté: Limonite: 4-5.5 (variable); Goethite: 5-5.5 sur l'échelle de Mohs
- Densité: Limonite: 2.7-4.3 (variable); Goethite: 3.3-4.3
- Système cristallin: Limonite: Amorphe ou microcristallin; Goethite: Orthorhombique
- Couleur: Brun, jaune-brun, brun-noir
- Éclat: Terreux, mat, sub-métallique, soyeux
- Transparence: Opaque
- Cassure: Conchoïdale, inégale, terreuse
- Clivage: Limonite: Aucun; Goethite: Parfait sur {010}
- Composition: Limonite: FeO(OH)·nH2O (formule générale, mélange); Goethite: α-FeO(OH)
Vérification rapide
- Couleur: Brun, jaune-brun
- Éclat: Terreux, mat
- Trace: Jaune-brun
Caractéristiques physiques
- Habitus cristallin: Limonite: Massive, concrétionnaire, botryoïdale, stalactitique, oolithique, terreuse. Goethite: Prismatique aciculaire, tabulaire, radiée, fibreuse, botryoïdale, massive.
- Type de clivage: Limonite: Aucun. Goethite: Parfait sur une direction.
- Type de cassure: Conchoïdale à inégale ou terreuse.
- Ténacité: Cassant
- Type d'éclat: Terreux, mat, sub-métallique, soyeux
Formation
La limonite et la goethite se forment principalement par l'altération des minéraux de fer préexistants (comme la pyrite, la magnétite, l'hématite) dans des environnements oxydants, souvent en présence d'eau. Elles peuvent se former par précipitation directe à partir de solutions riches en fer, par exemple dans des tourbières (minerai des marais) ou des lacs. La goethite est un produit courant de l'altération météorique et de la diagenèse.
Utilisation
Source principale de fer pour la production d'acier. Utilisée également comme pigment (ocre), comme agent de lestage, et dans certains catalyseurs. Historiquement, elle a été une source importante de fer avant la découverte de gisements massifs d'hématite.
Répartition des âges
Présent dans des dépôts de tous âges géologiques, mais particulièrement abondant dans les formations de fer rubanées (BIF) du Précambrien et les dépôts sédimentaires plus récents.
Où trouver
Formations de Fer Rubanées (BIF)
Bien que dominées par l'hématite et la magnétite, les BIF peuvent contenir des zones d'altération riches en goethite et limonite.
Gisements de fer latéritiques
Formés par l'altération intense des roches ultramafiques ou mafiques dans les climats tropicaux, riches en goethite.
Chapeaux de fer
Zones d'oxydation superficielles au-dessus des gisements de sulfures, où la pyrite et d'autres sulfures de fer s'altèrent en goethite et limonite.
Dépôts sédimentaires
Minerai des marais, oolithes de fer, et ciments ferrugineux dans les grès.
France
Historiquement, des gisements de minerais de fer limonitiques ont été exploités en Lorraine (minette) et dans d'autres régions.
États-Unis
Présente dans de nombreux gisements de fer, notamment dans les zones d'altération.
Brésil, Australie, Inde
Bien que l'hématite soit prédominante, la goethite est un composant significatif des gisements de fer de classe mondiale.
Conseils pour trouver
Recherche de couleur et de trait
Recherchez des roches de couleur brune à jaune-brun. Le trait jaune-brun est un indicateur clé pour la limonite/goethite.
Environnements d'altération
Explorez les zones où les roches riches en fer ont été exposées à l'altération météorique, comme les affleurements rouillés ou les sols rouges.
Dépôts sédimentaires
Cherchez dans les formations sédimentaires anciennes, en particulier celles associées à des environnements marins peu profonds ou lacustres.
Test de densité
Les minerais de fer sont généralement plus denses que les roches communes, ce qui peut aider à les distinguer.
Roches similaires
Hématite
Fe2O3
Aussi connu sous le nom de: Oxyde de fer rouge
Magnétite
Fe3O4
Aussi connu sous le nom de: Oxyde de fer noir
Sidérite
FeCO3
Aussi connu sous le nom de: Carbonate de fer
Classification scientifique
- Classe minérale
- Oxydes et Hydroxydes
- Groupe
- Groupe de la Goethite (pour la Goethite)
- Système cristallin
- Limonite: Amorphe/Microcristallin; Goethite: Orthorhombique
- Formule chimique
- Limonite: FeO(OH)·nH2O (général); Goethite: α-FeO(OH)
- Composition
- Hydroxydes de fer hydratés. La goethite est un hydroxyde de fer(III) avec une structure cristalline définie.
Explorer Minerai de Fer (Limonite ou Goethite)
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