L'hématite est un minéral et une forme courante de fonte oxyde. Il est connu pour son éclat métallique distinctif brun rougeâtre à noir. Le nom « hématite » est dérivé du mot grec « haima », qui signifie sang, en raison de sa couleur rougeâtre lorsqu'il est en poudre ou sous forme de grains fins.

L'hématite a une formule chimique Fe2O3, indiquant qu'elle est constituée de deux atomes de fer (Fe) liés à trois atomes d'oxygène (O). Il a une teneur élevée en fer et constitue l’un des minerais de fer les plus abondants sur Terre. On le trouve souvent dans les milieux sédimentaires, métamorphiques et roches ignées.

L'une des caractéristiques notables de l'hématite est sa strie. Lorsque l'hématite est rayée sur une surface rugueuse, elle laisse une traînée brun rougeâtre, ce qui la distingue des autres minéraux. Cette traînée est une caractéristique d'identification utile pour l'hématite.

L'hématite est utilisée par l'homme depuis des milliers d'années en raison de ses propriétés distinctives. Il a été utilisé comme pigment, produisant une couleur rougeâtre dans les peintures et les teintures. De plus, l'hématite est une source importante de minerai de fer et a été extrait pour sa teneur en fer. Le fer extrait de l'hématite est utilisé dans la production d'acier, le transport, la construction et diverses applications industrielles.

Outre ses utilisations pratiques, l'hématite est également appréciée pour ses propriétés métaphysiques. On pense qu'il a des qualités d'enracinement et de protection, favorisant la force, le courage et la vitalité. Certaines personnes utilisent l'hématite comme pierre pour la méditation, croyant qu'elle aide à concentrer et à équilibrer l'énergie.

Dans l'ensemble, l'hématite est un minéral polyvalent avec une longue histoire d'utilisation humaine. Que ce soit pour ses applications industrielles, ses objectifs artistiques ou ses propriétés métaphysiques, l'hématite continue d'être appréciée et appréciée pour ses caractéristiques uniques.

C'est noir ou vis argent gris, brun à brun rougeâtre ou rouge. Il existe plusieurs variétés. Parmi eux; minerai de rein, martite, rose de fer. Il existe différentes formes, cependant, elles ont toutes une ligne rouge rouille. Il est plus dur que le fer pur, mais il peut se casser rapidement.

Groupe minéral: groupe Hématite.

Nom: Du grec pour le sang, en allusion à sa couleur.

Polymorphisme et séries: Dimorphe à maghémite.

Association: Ilménite, rutile, magnétite (métamorphique et igné); goethite, sidérite, lépidocrocite (sédimentaire).

Propriétés chimiques de l'hématite

L'hématite, de formule chimique Fe2O3, présente plusieurs propriétés chimiques qui contribuent à ses caractéristiques et à son comportement. Voici quelques-unes des principales propriétés chimiques de l'hématite :

  1. Composition: L'hématite est constituée d'atomes de fer (Fe) et d'oxygène (O), avec deux atomes de fer liés à trois atomes d'oxygène dans chaque unité de formule (Fe2O3).
  2. Contenu en fer: L'hématite est une riche source de fer, contenant généralement environ 70 % de fer en poids. Cette teneur élevée en fer en fait un minerai important pour l’extraction du fer et la production d’acier.
  3. Structure en cristal: L'hématite cristallise dans le système cristallin trigonal, formant des cristaux rhomboédriques. Sa structure cristalline est constituée d'atomes d'oxygène rapprochés avec des ions de fer occupant des positions interstitielles.
  4. Stabilité: L'hématite est un composé stable dans des conditions normales. Il est résistant aux produits chimiques érosion et reste relativement inchangé sur de longues périodes.
  5. Propriétés rédox: L'hématite peut subir des réactions redox, ce qui signifie qu'elle peut à la fois donner et accepter des électrons. Il peut être réduit à la forme magnétite (Fe3O4) ou fer métallique en présence d'agents réducteurs.
  6. Propriétés magnétiques: L'hématite pure n'est pas magnétique, mais certains spécimens d'hématite peuvent présenter un faible magnétisme en raison de la présence de petites quantités d'impuretés de magnétite. Ces échantillons d'hématite magnétique sont souvent utilisés en bijouterie et dans des applications thérapeutiques.
  7. Comportement acido-basique: L'hématite est insoluble dans l'eau et la plupart des acides. Il est stable et insensible aux acides faibles comme l’acide chlorhydrique dilué ou l’acide sulfurique. Cependant, les acides concentrés et les alcalis forts peuvent attaquer et dissoudre l’hématite au fil du temps.
  8. Réactivité: L'hématite peut réagir avec divers produits chimiques dans des conditions appropriées. Par exemple, il peut réagir avec le monoxyde de carbone (CO) pour produire du fer métallique et du dioxyde de carbone (CO2) dans le processus connu sous le nom de réduction de l'hématite.

Ces propriétés chimiques contribuent au comportement et aux applications uniques de l'hématite dans divers domaines, notamment l'industrie, la géologie et la science des matériaux.

Propriétés physiques de l'hématite

Couleur Gris métallisé, terne à rouge vif
Traînée Rouge vif à rouge foncé
Lustre Métallique à splendide
Décolleté Aucun
Diaphanéité Opaque
Dureté de Mohs 6.5
densité 5.26
Propriétés diagnostiques Magnétique après chauffage
Système cristallin Trigone
Séparation Séparations sur {0001} et {1011} dues au jumelage. Séparation cubique unique en masses et en grains à Franklin Mine, Franklin, NJ.
Ténacité Fragile
Fracture Irrégulier/irrégulier, sous-conchoïdal
Densité 5.26 g/cm3 (mesuré) 5.255 g/cm3 (calculé)

Propriétés optiques de l'hématite

Type Anisotrope
Anisotropisme Distinct
Couleur / Pléochroïsme rouge brunâtre à rouge jaunâtre
Jumelage Gémeaux de pénétration sur {0001}, ou avec {1010} comme plan de composition. Présente fréquemment un maclage lamellaire sur {1011} en section polie
Signe optique Uniaxial (–)
Biréfringence δ = 0.280
Soulagement Très haut

Occurrence et sources naturelles

L'hématite est présente dans une variété de contextes géologiques et est l'un des minéraux ferreux les plus abondants trouvés sur Terre. Il est largement distribué et peut être trouvé dans différents types de roches et Cautions. Voici quelques-unes des sources naturelles et des occurrences d'hématite :

  1. Dépôts sédimentaires: L'hématite se trouve couramment dans roches sédimentaires, notamment ceux d’origine chimique ou biochimique. Il se forme sous forme de précipité à partir de solutions aqueuses ou à la suite de réactions chimiques en milieu aqueux. Des dépôts sédimentaires d'hématite peuvent se produire dans formations de fer rubanées (BIF), qui sont d’importantes sources de minerai de fer.
  2. Veines hydrothermales: L'hématite peut également être trouvée dans les veines hydrothermales, qui se forment lorsque des fluides chauds riches en minéraux migrent à travers les fractures des roches et déposent des minéraux. Dans ces contextes, l'hématite peut se former avec d'autres minéraux tels que quartz, calcite, et les sulfures.
  3. Contacter Métamorphisme: L'hématite peut se former par métamorphisme de contact, qui se produit lorsque les roches sont soumises à des températures élevées et à des conditions de basse pression à proximité d'intrusions ignées. La chaleur de l'intrusion altère les roches environnantes, conduisant à la formation de veines ou nodules d'hématite.
  4. Les intempéries et l'érosion: L'hématite peut se former à la suite de l'altération et de l'érosion de roches ferrifères. Lorsque les minéraux riches en fer contenus dans les roches sont exposés à l’oxygène et à l’eau au fil du temps, ils peuvent s’oxyder et se transformer en hématite. Ce processus est couramment observé dans les profils de sol et les affleurements altérés.
  5. Hématite martienne: De l'hématite a également été identifiée sur la planète Mars. En fait, les dépôts d’hématite sur Mars ont joué un rôle important en suggérant la présence passée d’eau sur la planète. On pense que l’hématite trouvée sur Mars s’est formée dans d’anciens environnements aqueux, ce qui indique la possibilité d’une présence d’eau liquide à la surface de la planète.

Il convient de noter que l'hématite peut se présenter sous diverses formes et apparences, telles que des flocons botryoïdes (globulaires), tabulaires, massifs ou micacés. Ces différentes formes contribuent à la diversité des occurrences d'hématite dans la nature.

En raison de son abondance et de sa large distribution, l'hématite est une source importante de minerai de fer pour l'industrie sidérurgique. Il est exploité dans de nombreux pays, dont l'Australie, le Brésil, la Chine, l'Inde, la Russie et les États-Unis, entre autres.

Formation géologique de l'hématite

L'hématite peut se former à travers plusieurs processus géologiques en fonction de l'environnement et des conditions spécifiques. Voici quelques-unes des principales formations géologiques associées à l'hématite :

  1. Formations de fer en bandes (BIF): L'une des sources importantes d'hématite est constituée par les formations de fer rubanées. Les BIF se sont formés au cours de l’ère précambrienne, il y a entre 3.8 milliards et 1.7 milliards d’années. Ces formations sont constituées d'une alternance de bandes de minéraux riches en fer, dont l'hématite, et chert ou des couches riches en silice. Les BIF se sont formés dans les anciens océans à la suite de la précipitation du fer et de la silice de l'eau de mer, souvent associés à l'activité des bactéries oxydant le fer. Au fil du temps, ces couches ont été compactées et lithifiées en Roche sédimentaire.
  2. Processus hydrothermaux: L'hématite peut également se former par des processus hydrothermaux, où des fluides chauds et riches en minéraux circulent à travers des fractures ou défauts dans les rochers. Ces fluides transportent souvent du fer dissous et d'autres éléments. Lorsque les fluides refroidissent et réagissent avec les roches environnantes, l'hématite peut précipiter et former des veines ou des dépôts de remplacement. L'hématite hydrothermale est généralement associée à d'autres minéraux tels que le quartz, la calcite et les sulfures.
  3. Intempéries et oxydation: L'hématite peut se former à la suite de l'altération et de l'oxydation des minéraux ferreux présents dans les roches. Lorsque les minéraux de fer sont exposés à l’oxygène et à l’eau pendant de longues périodes, ils subissent des réactions chimiques qui conduire à la transformation du fer en hématite. Ce processus est particulièrement important dans les environnements riches en oxygène et en humidité, tels que les climats tropicaux ou humides. L'altération des roches riches en fer, telles que basalte ou des roches porteuses de magnétite, peuvent entraîner la formation de sols riches en hématite et de dépôts résiduels.
  4. Processus métamorphiques: L'hématite peut également se former lors du métamorphisme, processus par lequel les roches subissent des changements de température et de pression. Dans des conditions spécifiques, comme lors d'un métamorphisme de contact à proximité d'intrusions ignées, les minéraux ferrifères peuvent réagir et se transformer en hématite. Cette hématite métamorphique se retrouve souvent dans des veines ou des nodules associés à des roches altérées.

Il est important de noter que l'hématite peut se former dans divers environnements géologiques et que les mécanismes de formation spécifiques peuvent varier en fonction des conditions locales. La présence d'hématite peut fournir des informations précieuses sur l'histoire géologique et les processus qui se sont produits dans une zone particulière.

Minéraux et formations rocheuses associés

L'hématite est souvent associée à certains minéraux et formations rocheuses. Sa présence aux côtés de ces minéraux peut fournir des indices précieux sur les processus et les conditions géologiques dans une zone particulière. Voici quelques-uns des minéraux et formations rocheuses communs associés à l'hématite :

  1. Quartz: Le quartz est fréquemment trouvé aux côtés de l'hématite. Ces deux minéraux se forment souvent dans les veines hydrothermales et peuvent se présenter ensemble sous forme de remplissages de veines ou de cristaux entrelacés. La combinaison de l’hématite et du quartz est esthétique et recherchée par les collectionneurs.
  2. Magnétite: La magnétite (Fe3O4), un autre minéral d'oxyde de fer, est souvent associée à l'hématite. Les deux minéraux se trouvent couramment dans les formations de fer rubanées (BIF) et peuvent se présenter ensemble sous forme de couches alternées dans la roche. La magnétite est également connue pour se modifier et s'oxyder en hématite par le biais de processus d'altération.
  3. Limonite: La limonite est un mélange de divers oxydes de fer, dont l'hématite, goethite, et d'autres minéraux hydratés. Il se présente souvent sous la forme d'un matériau brun amorphe ou terreux associé à des roches et des sols riches en fer altérés. L'hématite et la limonite peuvent être mélangées ou se transformer l'une en l'autre.
  4. Chert: Le chert, un type de silice microcristalline (SiO2), est communément associé à l'hématite dans les formations de fer rubanées. Les BIF sont constitués de couches alternées d’hématite et de chert, résultant de la précipitation de minéraux riches en fer et en silice dans des environnements marins anciens.
  5. Sidérite: La sidérite (FeCO3) est un minéral carbonate de fer qui peut être présent aux côtés de l'hématite. On le trouve souvent dans le fer sédimentaire gisements de minerai, où il se forme à la suite de réactions chimiques entre des fluides riches en fer et des minéraux carbonatés. La sidérite peut être trouvée mélangée à de l'hématite ou sous forme de couches séparées dans une formation rocheuse.
  6. Goethite: La goethite (FeO(OH)) est un autre minéral d'oxyde de fer commun souvent associé à l'hématite. On le trouve fréquemment dans les sols, les roches altérées et gisements minéraux. La goethite et l'hématite peuvent se produire ensemble, formant des minéraux d'oxyde de fer mixtes ou sous forme de phases distinctes au sein d'une formation géologique.
  7. Formations de fer en bandes (BIF): Les formations de fer rubanées, comme mentionné précédemment, sont d'importantes formations rocheuses associées à l'hématite. Ces formations sont constituées d’une alternance de bandes de minéraux riches en fer, comme l’hématite et la magnétite, et de couches riches en silice. Les BIF sont une source importante de minerai de fer et fournissent un aperçu de l’histoire géologique de la Terre.

Ces minéraux et formations rocheuses associés fournissent un contexte important et une compréhension des processus géologiques et des environnements dans lesquels l'hématite se forme. Ils jouent également un rôle dans l'importance économique de l'hématite en tant que minerai de fer et influencent l'apparence générale et la composition des gisements riches en hématite.

Utilisations industrielles de l'hématite

L'hématite est un minéral important dans diverses applications industrielles, principalement en raison de sa forte teneur en fer. Voici quelques-unes des principales utilisations industrielles de l'hématite :

  1. Minerai de fer: L'hématite est l'une des principales sources de minerai de fer. Il est largement exploité pour sa teneur en fer, qui est extrait et traité pour produire du fer et de l'acier. Le fer et l’acier sont des matériaux essentiels utilisés dans la construction, la fabrication, les transports et bien d’autres industries.
  2. Production d'acier: L'hématite est un ingrédient clé dans la production de l'acier. Il est utilisé comme matière première de minerai de fer pour les hauts fourneaux. Le fer extrait de l'hématite est combiné à d'autres matériaux, tels que le coke (carbone) et calcaire, dans le haut fourneau pour produire de la fonte en fusion. Ce fer en fusion est ensuite converti en acier par divers processus de raffinage.
  3. Industrie des pigments et des peintures: L'hématite est également utilisée comme pigment dans l'industrie des peintures et des pigments. Sa couleur distinctive allant du brun rougeâtre au noir, ainsi que sa capacité à fournir opacité et durabilité, le rendent adapté à la production de pigments rouges et bruns. Les pigments hématite sont utilisés dans diverses applications, notamment les peintures, les revêtements, les encres, les plastiques et les céramiques.
  4. Bijoux et utilisation ornementale: L'hématite est utilisée depuis des siècles dans les bijoux et objets ornementaux. Son éclat métallique et sa couleur foncée en font un choix populaire pour les perles, pendentifs et autres composants de bijoux. Les bijoux en hématite sont connus pour leur attrait terreux et sont souvent portés pour leurs propriétés d'ancrage et d'équilibrage.
  5. Applications magnétiques: Certaines formes d'hématite présentent de faibles propriétés magnétiques, ce qui les rend adaptées aux applications magnétiques. L'hématite magnétique, également connue sous le nom d'hématine ou « pierres magnétiques », est souvent utilisée pour créer des bijoux magnétiques, tels que des bracelets et des colliers. Bien que les propriétés magnétiques de l’hématite soient relativement faibles, elles sont toujours utilisées dans certains produits thérapeutiques et liés aux aimants.
  6. Abrasifs et composés de polissage: L'hématite est utilisée comme matériau abrasif dans diverses applications. La poudre d'hématite finement broyée est utilisée comme abrasif dans les composés de polissage, la finition des métaux et la préparation des surfaces. Il peut être utilisé pour polir les métaux, le verre, la céramique et les pierres précieuses.
  7. Traitement de l’eau : L'hématite a été utilisée dans les processus de traitement de l'eau, en particulier pour l'élimination des contaminants comme arsenic et les métaux lourds. Sa grande surface et sa réactivité le rendent efficace pour adsorber et éliminer les impuretés de l'eau.

Ce ne sont là que quelques-unes des nombreuses utilisations industrielles de l'hématite. Son abondance, sa teneur élevée en fer et ses propriétés distinctives en font un minéral précieux pour un large éventail d'applications dans des secteurs tels que la métallurgie, la construction, la fabrication et la science des matériaux.

Distribution

L'hématite est largement distribuée dans le monde et peut être trouvée dans divers pays et formations géologiques. Voici quelques régions et pays remarquables connus pour leurs gisements d'hématite :

  1. Australie: L'Australie est l'un des principaux producteurs mondiaux d'hématite. D'importants gisements d'hématite se trouvent en Australie occidentale, en particulier dans la région de Pilbara. Le Pilbara est connu pour ses vastes mines de minerai de fer, notamment celles de la chaîne Hamersley, du mont Tom Price et de Paraburdoo.
  2. Brasil: Le Brésil est un autre producteur important d'hématite, notamment dans l'État du Minas Gerais. La région du Quadrangle de Fer dans le Minas Gerais est réputée pour ses vastes gisements d'hématite, ainsi que d'autres minéraux de minerai de fer. La mine de Carajás, située dans l'État de Pará, est l'une des plus grandes mines d'hématite au monde.
  3. Chine: La Chine est un important producteur et consommateur d'hématite. Le pays possède de vastes gisements d'hématite, que l'on trouve principalement dans les provinces du Liaoning, du Hebei, du Shanxi et de l'Anhui. Les gisements massifs d'hématite en Chine contribuent de manière significative à l'industrie sidérurgique du pays.
  4. Inde: L'Inde est l'un des plus grands producteurs d'hématite et de minerai de fer au monde. L'État d'Odisha, en particulier les districts de Keonjhar et Sundargarh, est connu pour ses riches gisements d'hématite. D'autres États comme le Jharkhand, le Chhattisgarh et le Karnataka disposent également d'importantes ressources en hématite.
  5. Russie: La Russie possède d'importants gisements d'hématite, avec des occurrences majeures dans l'anomalie magnétique de Koursk, dans les régions de Koursk et de Belgorod. Ces gisements font partie des vastes ressources en minerai de fer de la région et jouent un rôle crucial dans la production sidérurgique russe.
  6. États-Unis: Aux États-Unis, des gisements d'hématite peuvent être trouvés dans diverses régions. La région du lac Supérieur, qui comprend le Minnesota, le Michigan et le Wisconsin, est connue pour sa chaîne Mesabi, riche en hématite, qui constitue une source importante de minerai de fer pour l'industrie sidérurgique américaine. D'autres États, comme New York, l'Arkansas et le Missouri, présentent également des occurrences d'hématite.
  7. Afrique du Sud: L'Afrique du Sud abrite d'importants gisements d'hématite, notamment dans la province du Cap Nord. La mine Sishen, située dans la région de Kathu, est l'une des plus grandes mines d'hématite à ciel ouvert au monde.

En dehors de ces pays, l'hématite se trouve également dans de nombreuses autres régions du monde, notamment au Canada, en Suède, en Ukraine, au Venezuela, en Iran et au Kazakhstan, entre autres. La distribution étendue du minéral reflète son abondance et son importance en tant que ressource de minerai de fer dans diverses parties du monde.

Pierre précieuse d'hématite

L'hématite est parfois utilisée comme gemme en raison de son éclat métallique et de son aspect saisissant. Cependant, il est important de noter que l'hématite n'est pas une pierre précieuse traditionnelle comme les diamants ou les rubis. Au lieu de cela, il est classé comme un minéral d'oxyde de fer avec des qualités semblables à des pierres précieuses.

Les pierres précieuses d'hématite sont généralement polies en cabochons ou en perles pour être utilisées dans les bijoux. Voici quelques points clés sur l'hématite en tant que pierre précieuse :

  1. Aspect: L'hématite a une couleur distinctive gris métallique à noir argenté. Sa surface peut présenter un éclat métallique élevé, ressemblant souvent à du métal poli. La pierre précieuse peut également afficher une couleur brun rougeâtre lorsqu’elle est polie, connue sous le nom d’« hématite rouge ».
  2. Polissage et coupe: L'hématite est généralement façonnée en cabochons lisses et arrondis, qui mettent en valeur sa surface brillante. Il peut également être facetté, même si cela est moins courant. Les perles d'hématite sont populaires pour les bracelets, les colliers et les boucles d'oreilles.
  3. La taille et la forme: Les pierres précieuses hématite peuvent varier en taille et en forme, en fonction de l'utilisation souhaitée et de la conception du bijou. Les cabochons peuvent varier de petits à grands, tandis que les perles sont de différentes tailles et formes comme des sphères, des ovales et des rondelles.
  4. Utilisation de bijoux: Les pierres précieuses hématite sont couramment utilisées en bijouterie pour leur aspect unique. Ils peuvent être sertis dans des bagues, des pendentifs, des boucles d'oreilles et des bracelets, soit seuls, soit combinés avec d'autres pierres précieuses ou métaux pour un contraste et un attrait visuel.
  5. Propriétés métaphysiques et spirituelles: L'hématite est associée aux énergies d'ancrage, de protection et d'équilibrage dans les croyances métaphysiques. On pense qu’il améliore la concentration, renforce la confiance en soi et procure un sentiment de stabilité. Certaines personnes portent des bijoux en hématite pour leurs supposées propriétés énergétiques et curatives.
  6. Soins et entretien: Les pierres précieuses hématite sont relativement durables, mais elles peuvent être sensibles aux rayures et aux dommages dus à une manipulation brutale ou à des produits chimiques agressifs. Il est conseillé d’éviter d’exposer les bijoux en hématite à des produits de nettoyage agressifs et à des substances acides. Pour nettoyer les pierres précieuses d'hématite, utilisez un chiffon doux ou de l'eau savonneuse douce, puis séchez-les délicatement.

Il est important d'acheter des pierres précieuses d'hématite auprès de sources fiables pour garantir leur authenticité et leur qualité. Bien que l'hématite n'ait pas la même rareté ou la même valeur que les pierres précieuses traditionnelles, son apparence unique et ses associations métaphysiques en font un choix attrayant pour les amateurs de bijoux.

Bibliographie

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