Científicos descubren nuevo mineral exótico forjado en el horno de un volcán ruso

Los volcanes se encuentran entre los fenómenos más destructivos e inspiradores del planeta. Pero estas fisuras ardientes hacen mucho más que destruir. También crean.

En un nuevo estudio, investigadores en Rusia informan del descubrimiento de una de esas creaciones, un mineral inusual nunca antes documentado por los científicos: una sustancia cristalizada atractiva, vibrantemente azul y verde que el equipo ha llamado petrovita.

El mineral se encontró en el paisaje volcánico del lejano oriente de Rusia, en la cima de la Volcán Tolbachik en el Península de Kamchatka.

Cortezas criptocristalinas azules de petrovita. (Filatov et al., Mineralogical Magazine, 2020)

La historia eruptiva de Tolbachik se remonta a miles de años, pero en los últimos tiempos se destacan dos eventos notables: la ‘Gran Erupción de la Fisura de Tolbachik’ de 1975-1976, y un segundo seguimiento menor que tuvo lugar entre 2012-2013.

La fuerza de las erupciones durante el primer evento desgarró numerosos conos de ceniza en el complejo volcánico, abriendo un terreno rocoso que desde entonces se ha descubierto que es una rica veta de depósitos de fumarolas y minerales desconocidos nunca vistos en ningún otro lugar.

En total, el volcán Tolbachik reclama 130 minerales tipo localidad que eran identificado por primera vez aquí, la última de las cuales es la petrovita, un mineral de sulfato que toma forma azul agregados globulares de cristales tabulares, muchos con inclusiones gaseosas.

El espécimen estudiado aquí fue descubierto en 2000, cerca del segundo cono de ceniza asociado con la erupción de 1975, y fue almacenado para análisis posterior. Puede que haya tardado mucho en llegar, pero ese análisis ahora revela que este mineral vibrantemente azul exhibe características moleculares peculiares que rara vez se han visto antes.

El átomo de cobre en la estructura cristalina de la petrovita tiene una coordinación inusual y muy rara de siete átomos de oxígeno «. explica el investigador principal y cristalógrafo Stanislav Filatov de la Universidad de San Petersburgo.

«Tal coordinación es característica de sólo un par de compuestos, así como de saranchinaite».

Grano individual de petrovita. (Filatov et al., Mineralogical Magazine, 2020)

Saranchinaite, identificado hace un par de años por otro equipo de San Petersburgo, también fue descubierto en Tolbachik y, como petrovite, es sorprendentemente coloreado por derecho propio.

En el caso de la petrovita, el mineral, que se cree que cristaliza a través de la precipitación directa de los gases volcánicos, toma la forma de costras criptocristalinas azules que envuelven un material piroclástico fino.

A nivel químico, la petrovita representa un nuevo tipo de estructura cristalina, aunque con similitudes con la saranchinaita, a partir de la cual se puede producir, hipotéticamente hablando.

En particular, el marco molecular de la petrovita, que consta de átomos de oxígeno, azufre de sodio y cobre, es efectivamente poroso por naturaleza, lo que demuestra vías interconectadas que podrían permitir que los iones de sodio migren a través de la estructura.

Debido a ese comportamiento, y si podemos replicar el marco en el laboratorio, el equipo cree que esto podría conducir a aplicaciones importantes en la ciencia de los materiales, lo que podría permitir nuevas formas de desarrollar cátodos para su uso en baterías y dispositivos eléctricos.

Estructura cristalina que muestra las vías de migración del sodio. (Filatov et al., Mineralogical Magazine, 2020)

«En la actualidad, el mayor problema de este uso es la pequeña cantidad de un metal de transición, el cobre, en la estructura cristalina del mineral». Filatov dice.

«Podría resolverse sintetizando un compuesto con la misma estructura que la petrovita en el laboratorio».

Los hallazgos se informan en Revista Mineralógica.