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Les concrétions riches en fer sont des masses nodulaires ou sphéroïdales, souvent irrégulières, composées principalement de minéraux d'hydroxyde de fer, dont la goethite est le constituant majeur. La limonite est un terme générique désignant un mélange de ces minéraux, sans structure cristalline définie macroscopiquement. Elles se forment par précipitation chimique dans des environnements aqueux et peuvent varier considérablement en taille, de quelques millimètres à plusieurs mètres de diamètre. Leur couleur est typiquement dans les tons de jaune, brun, orange ou rouge-brun.
Comment identifier
- Couleur
- Jaune, brun-jaune, brun-rougeâtre, brun foncé à noir. La couleur de la trace est toujours jaune-brun.
- Éclat
- Terreux, mat, parfois soyeux ou sub-métallique sur les surfaces fraîches ou botryoïdales.
- Texture
- Souvent botryoïdale, mamelonnée, stalactitique, fibreuse, ou massive et terreuse. Peut être poreuse ou dense.
- Forme cristalline
- La goethite est orthorhombique, mais dans les concrétions, elle est généralement cryptocristalline ou amorphe (limonite), ne montrant pas de formes cristallines macroscopiques distinctes. Les concrétions sont typiquement nodulaires, sphériques, discoïdales ou irrégulières.
- Clivage
- Absente ou très imparfaite (pour la goethite). La limonite n'a pas de clivage distinct.
- Environnement géologique
- Environnements sédimentaires (sols, sédiments lacustres, marins peu profonds), zones d'altération météorique, zones d'oxydation de gisements de sulfures, dépôts de tourbières et de marais.
Faits clés
- Dureté: 4.0 - 5.5 (Goethite), variable pour la limonite (souvent plus faible, 1-5.5)
- Densité: 3.3 - 4.3 (Goethite), 2.7 - 4.3 (Limonite, variable selon la porosité et la composition)
- Système cristallin: Orthorhombique (Goethite), amorphe ou cryptocristallin (Limonite)
- Couleur: Jaune, brun-jaune, brun-rougeâtre, brun foncé à noir
- Éclat: Terreux, mat, soyeux, sub-métallique
- Transparence: Opaque
- Cassure: Conchoïdale, inégale, terreuse
- Clivage: Parfait sur {010} pour la goethite, mais rarement observé dans les agrégats massifs ou les concrétions. Absente pour la limonite.
- Composition: Hydroxyde de fer hydraté (Goethite: α-FeO(OH)), Limonite: mélange de minéraux d'hydroxyde de fer hydratés, principalement Goethite, avec des quantités variables d'hématite, de lépidocrocite, de minéraux argileux et d'impuretés.
Vérification rapide
- Couleur: Jaune, brun-jaune, brun-rougeâtre
- Éclat: Terreux, mat
- Trace: Jaune-brun
Caractéristiques physiques
- Habitus cristallin: Massif, terreux, botryoïdal, stalactitique, fibreux, nodulaire, concrétionnaire.
- Type de clivage: Goethite: Parfait sur {010}, mais rarement visible. Limonite: Aucune.
- Type de cassure: Conchoïdale à inégale, terreuse.
- Ténacité: Cassant.
- Type d'éclat: Terreux, mat, soyeux, sub-métallique.
Formation
Les concrétions riches en fer se forment par la précipitation de minéraux de fer hydratés (principalement la goethite) à partir de solutions aqueuses. Ce processus est souvent catalysé par l'oxydation du fer ferreux (Fe2+) en fer ferrique (Fe3+) en présence d'oxygène, souvent par l'action de bactéries. Elles se développent autour d'un noyau (un grain de sable, un fossile, un fragment de roche) par accrétion concentrique de couches de minéraux de fer. Elles sont typiques des environnements d'altération météorique, des sols, des sédiments lacustres et marins peu profonds, et des zones d'oxydation de gisements de sulfures.
Utilisation
Historiquement, la limonite a été une source importante de minerai de fer, notamment pour la production de fer dans les bas fourneaux. Elle est également utilisée comme pigment (ocre jaune, brun). Les concrétions elles-mêmes sont parfois collectées pour leur intérêt géologique ou esthétique.
Répartition des âges
Se forme dans des environnements sédimentaires et altérés, donc peut être trouvée dans des dépôts de tous âges géologiques, du Précambrien au Quaternaire.
Où trouver
Zones d'altération et sols
Partout dans le monde où des roches riches en fer sont soumises à l'altération météorique, en particulier dans les sols latéritiques et bauxitiques.
Dépôts lacustres et marécageux
Commun dans les sédiments de lacs, de marais et de tourbières, où le fer est précipité à partir d'eaux riches en fer.
Zones d'oxydation de gisements de sulfures
Dans les chapeaux de fer (gossans) au-dessus des gisements de sulfures métalliques, où la pyrite et d'autres sulfures de fer s'oxydent.
Grès et conglomérats
Peut se former comme ciment ou comme concrétions dans les roches sédimentaires clastiques.
Conseils pour trouver
Rechercher des environnements humides et riches en fer
Les berges de rivières, les lits de ruisseaux, les zones marécageuses, les sols argileux et les affleurements de roches sédimentaires sont de bons endroits pour chercher.
Observer la couleur du sol et des roches
Les sols et roches de couleur jaune, orange, brun-rougeâtre peuvent indiquer la présence de minéraux de fer hydratés.
Utiliser un aimant (avec prudence)
Bien que la limonite/goethite ne soit pas fortement magnétique, certaines concrétions peuvent contenir des traces de magnétite ou d'hématite, ou être légèrement magnétiques après chauffage. Ce n'est pas un test définitif mais peut aider à distinguer d'autres minéraux non ferreux.
Tester la trace
La trace jaune-brun est un indicateur clé pour la limonite/goethite et permet de la distinguer de l'hématite (trace rouge) ou d'autres minéraux sombres.
Roches similaires
Hématite
Fe2O3
Aussi connu sous le nom de: Fer spéculaire, Oligiste
Magnétite
Fe3O4
Aussi connu sous le nom de: Pierre d'aimant
Sidérite
FeCO3
Aussi connu sous le nom de: Carbonate de fer
Pyrite
FeS2
Aussi connu sous le nom de: Or des fous
Classification scientifique
- Classe minérale
- Oxydes et Hydroxydes
- Groupe
- Groupe de la Goethite (pour la Goethite)
- Système cristallin
- Orthorhombique (Goethite), Amorphe (Limonite)
- Formule chimique
- Goethite: α-FeO(OH). Limonite: FeO(OH)·nH2O (formule générale pour un mélange d'hydroxydes de fer hydratés)
- Composition
- Hydroxyde de fer (III) hydraté.
Explorer Concrétion de Limonite/Goethite
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