Lematite (simbolo IMA: Hem) è un minerale molto comune appartenente al gruppo omonimo facente parte della classe minerale degli "ossidi e idrossidi" con composizione chimica Fe2O3; quindi, da un punto di vista chimico, l'ematite è ossido ferrico.
Etimologia e storia Il nome ematite deriva dal greco antico αἷμα ('aima', che significa sangue, spargimento di sangue, parente di sangue) e dal suo genitivo αἵματος ('aimatos'). Sulla base di questa antica parola greca e delle descrizioni di autori antichi, che descrivono non solo l'odierna ematite, ma anche varie pietre associate al sangue nell'antichità, il nome si è diffuso attraverso la lingua latina.
Secondo lo storico Teofrasto, la pietra sarebbe simile al sangue solidificato.Autori Vari, Scheda ematite in "Il magico mondo di minerali & gemme", De Agostini (1993-1996), Novara
I sinonimi pietra di sangue (da latino 'lapis haematitis' p.232 e 'lapis haematites' per 'pietra del sangue'), oppure i sinonimi haematites, ferrum haematites pp. 144–145 ed ematites o emathites (secondo Thomas von Cantimpré) erano diffusi in Europa sin dal XV secolo. p.160 Tuttavia, il sinonimo bloodstone ('pietra di sangue') comune nei paesi di lingua inglese, sta per eliotropio ed è quindi un falso amico talvolta fuorviante. p. 178
Il nome ormai obsoleto specularite ('pietra specchio') indica che l'ematite era già lucidata e utilizzata come specchio nell'antichità per la sua forte lucentezza metallica.
L'estrazione della sanguigna è stata una delle prime attività minerarie dell'umanità; il minerale polveroso veniva già estratto a Pinnacle Point in Sudafrica circa anni fa. Inoltre la polvere di ematite è stata trovata anche in luoghi di sepoltura risalenti a circa anni fa e sono noti anche pozzi paleolitici di gesso rosso vicino a Rydno (Polonia) e vicino a Lovas (Ungheria) risalenti al a.C..
Le miniere sotterranee più antiche d'Europa si trovano a Tzines e Vaftochili sull'isola greca di Taso (dal al a.C. circa). In Germania ci sono anche tracce di attività mineraria preistorica vicino a Bad Sulzburg e nella Münstertal (Foresta Nera) attribuibile alla cultura della ceramica lineare dell'Alto Reno.
Gli Assiri ottenevano l'ematite tra l'altro dalle terre di appartenenza Nairi nella Turchia nord-orientale ed è documentato l'uso del minerale come tributo sotto il regno di Tiglatpileser I. p. 43
I ricchi giacimenti ferrosi dell'isola d'Elba erano già sfruttati dagli Etruschi.
Nel Fichtelgebirge, nella Baviera nordorientale, l'estrazione dell'ematite è documentata a partire dal 1300..
L'ematite era conosciuta e riconosciuta come specie minerale indipendente molto prima della fondazione dell'Associazione Mineralogica Internazionale (IMA); ciò teoricamente conferirebbe all'ematite lo status di minerale protetto. Nel 1885, tuttavia, Arcangelo Scacchi scoprì nel tufo campano in Italia un minerale che considerò una variante aghiforme del minerale che chiamò raphisiderite (rafisiderite). Tuttavia, sulla base delle sue ricerche, Ferruccio Zambonini considerò il minerale come ilvaite e nella pubblicazione Old Mineral Names in German Literature pubblicata da J.G. Haditsch e H. Maus nel 1974, la raphisiderite è data come sinonimo di ilvaite. Secondo la cristallografia a raggi X di M. Federico (sulla natura della rafisiderite, 1967), la rafisiderite risultò in realtà essere una varietà aghiforme di ematite. Nell'edizione del 1968 di New Mineral Names pubblicata da Michael Fleischer, la rafisiderite fu quindi declassificata in quanto identica all'ematite. Ciò venne confermato e riconosciuto nella pubblicazione del 1971 dell'IMA/CNMNC: Commissione sui nuovi minerali e nomi di minerali, che allo stesso tempo significò il successivo riconoscimento dell'ematite. Da allora l'ematite è stata inserita nella "Lista dei minerali e dei nomi dei minerali" dell'IMA con il riconoscimento generale "IMA 1971 s.p." (procedura speciale).
L'ematite di colore rosso, avente una consistenza grassa per via di argille mischiate ad essa e perciò resistente alle intemperie, è utilizzata sin dall'antichità per marchiare il bestiame o tracciare i confini di proprietà. Inoltre dall'uso nelle arti grafiche dell'ematite viene il termine "matita", in quanto questo materiale fu usato per produrre le prime matite.
Classificazione Nella Sistematica dei lapis (Lapis-Systematik) di Stefan Weiß l'ematite si trova nella classe degli "ossidi con rapporto molare metallo: ossigeno = 2:3 (M2O3 e composti correlati)", dove forma l'omonimo "gruppo dell'ematite" con il numero di sistema IV/C.04 insieme a corindone, eskolaite, karelianite e tistarite.
La nona edizione della classificazione dei minerali di Strunz, aggiornata l'ultima volta dall'Associazione Mineralogica Internazionale (IMA) nel 2009, elenca l'ematite nella classe "4. Ossidi (idrossidi, V[5,6] vanadati, arseniti, antimoniti, bismutiti, solfiti, seleniti, telluriti, iodati)" e da lì nella sottoclasse "4.C Metallo:Ossigeno = 2:3, 3:5 e simili"; questa viene ulteriormente suddivisa in base alle dimensioni del cationi coinvolti, in modo che l'ematite possa essere trovata nella sezione "4.CB Con cationi di media dimensione" dove forma il sistema nº 4.CB.05 insieme ad auroantimonato, brizziite, ecandrewsite, karelianite, melanostibite, romanite, tistarite, corindone, eskolaite, geikielite, ilmenite e pirofanite.
Nell'edizione successiva, proseguita dal database "mindat.org" e chiamata Classificazione Strunz-mindat, tale classificazione viene mantenuta invariata, anche se nella sezione 4.CB.05 si aggiungono anche akimotoite, hemleyite e due minerali ancora in attesa di un nome: un ossido di ferro-cromo e uno con il nome provvisorio UM1998-11-O-AuHSb.
Nella classificazione dei minerali Dana, utilizzata principalmente nei paesi di lingua inglese, l'ematite sta nella classe degli "ossidi e idrossidi" e nella sottoclasse "ossidi"; qui si trova insieme a corindone, eskolaite, karelianite e tistarite nel "gruppo del corindone-ematite (romboedrico: R-3c)" con il sistema nº 04.03.01 all'interno della sottosezione "ossidi semplici con carica cationica 3+ (A2O3)".
Abito cristallino
L'ematite cristallizza nel sistema trigonale nel gruppo spaziale Rc (gruppo nº 167) con i parametri reticolari a = 5,03 Å e c = 13,75 Å, oltre ad avere 6 unità di formula per cella unitaria. p. 193
L'aspetto è terroso, tabulare (una delle caratteristiche più frequenti dei cristalli è quello di presentarsi in lamelle molto sottili o tabulari con la base molto sviluppata). Tuttavia l'abito può essere anche lenticolare con le facce del romboedro con gli spigoli smussati o arrotondati. Più raramente l'abito è romboedrico o più complesso con combinazioni di romboedri con facce bipiramidali esagonali. Sovente si hanno striature triangolari che evidenziano la simmetria trigonale del minerale.
La struttura cristallina può essere descritta come uno stretto impaccamento esagonale leggermente distorto di atomi di ossigeno, con solo uno strato di ossigeno ogni sesto disposto uno sopra l'altro. I cationi Fe3+ si trovano negli spazi ottaedrici, sebbene solo 2/3 di questi spazi siano occupati, il che significa una riduzione della simmetria nel sistema trigonale. p. 264
Proprietà chimico-fisiche L'ematite è solitamente opaca e presenta solo una traslucenza rossastra in scaglie molto sottili, ma dopo un po' diventa di colore rosso brillante a causa degli agenti atmosferici. Il colore del suo striscio va da un caratteristico rosso sangue fino al marrone rossastro.
La sua durezza Mohs è compresa tra 5 e 6 e la sua densità è mediamente di 5,26 g/cm³. Tuttavia, a causa di piccole miscele estranee di magnesio, titanio e altri elementi, che variano a seconda della posizione, la densità può variare tra 5,2 e 5,3 g/cm³. pp. 382-384 pp. 513-515
L'ematite è antiferromagnetica e la sua temperatura di Néel è di 675 °C.
L'ematite non fonde al cannello a soffiatura ed è debolmente solubile negli acidi, anche se in polvere.
L'ematite si trova in vari minerali e rocce, tra cui il granito rosa di Baveno, che deve il colore rosa proprio a molecole di ematite.L'ematite è diffusa in minute lamelle disposte uniformemente in uno dei componenti del granito rosa, l'ortoclasio, che assume così la colorazione rosa. Peso molecolare: 159,69 grammomolecola Densità di elettroni: 5,04 g/cm³ Indici quantici: fermioni: 0,01 bosoni: 0,99 Indici di fotoelettricità: PE: 21,37 barn/elettroni ρ: 107,83 barn/cm³ Indice di radioattività: GRapi: 0 (Il minerale non è radioattivo) Magnetismo: il minerale è magnetico solamente dopo riscaldamento; tuttavia la varietà martite presenta una debole quantità di magnetismo dervivante dalla pseudomorfosi di essa dalla magnetite Solubilità in acidi: è solubile in acido cloridrico concentrato. Grazie alla forte presenza di ferro, l'ematite è un campione ideale per la spettroscopia Mössbauer: utilizzando come sorgente di fotoni ad alta energia il Cobalto 57, è possibile eccitare i livelli energetici nucleari degli isotopi di ferro 57 presenti all'interno del minerale. Lo spettro presenta sei picchi di assorbimento, il cui shift isomerico misurato è 0,36 mm/s a temperatura ambiente.
Modificazioni e varietà Il composto ossido ferrico (Fe2O3) è dimorfico e si trova in natura insieme all'ematite (che cristallizza nel sistema trigonale) come maghemite (che invece cristallizza nel sistema cubico).
L'ematite forma una serie mista completa con l'ilmenite a temperature superiori a 950 °C. Tuttavia, dopo il raffreddamento, i cristalli misti si disintegrano e si forma ilmenite lamellare. p. 54
L'ematite si presenta in varie forme, ma solitamente possiede lucentezza metallica in cristalli dal grigio acciaio al nero ferro, lucidi, spesso iridescenti o in cristalli foliati.
Sono conosciute le seguenti varietà di ematite:
bloodstone: minerale di ferro rosso molto denso proveniente da Monti Metalliferi (Sassonia, Germania), da non confondere con l'eliotropio ematite micacea: finemente friabile ocra di ferro, ocra rossa o gesso rosso; in natura si trova mescolata con argilla e quindi è più morbida. L'ocra rossa, è usata come pigmento colorante; si genera da processi di alterazione superficiale dei giacimenti ferriferi con formazione di "cappellacci" rosa di ferro: è un aggregato cristallino a forma di rosetta minette: è un minerale oolitico-sedimentario testa di vetro rosso: possiede superficie a forma di rene e struttura fibrosa martite: è uno pseudomorfo dall'ematite alla magnetite.
Altre varietà sono loligisto (grossi cristalli di origine pneumatolitica) e lematite fibrosa (con cristalli allungati secondo {0001}).
Idroematite o turgite è il nome dell'ematite idrata (Fe2O3 • n(H2O)). Secondo altre fonti, la turgite è costituita da una miscela prevalentemente di ematite e goethite e che sia formata dall'erosione della goethite. La turgite prende il nome dalla sua località tipo, la miniera "Turjinskii" vicino a Krasnotur'insk (nell'Oblast' di Sverdlovsk, Russia).
Origine e giacitura Il minerale si trova in molte rocce effusive, nelle pegmatiti e nei filoni idrotermali ove i magmi residui si consolidano, tuttavia non manca anche la genesi sedimentaria per diagenesi della limonite.