גרייגיט

גרייגיט הוא מינרל ברזל סולפידי נדיר, שנוסחתו הכימית היא Fe+2Fe+3S4 ולכן הוא צורה מיוחדת של סולפיד הברזל (אנ'), ליתר דיוק "סולפיד הברזל (II, III)", המכיל ברזל עם שני מספרי חמצון. גרייגיט הוא המינרל הגופריתי המקביל לתחמוצת הברזל, המינרל מגנטיט (Fe3O4). גרייגיט מתגבש במערכת הגבישית הקובייתית ומפתח אגרגטים מינרליים כדוריים מתמניונים הצומחים יחד עם משטחים מעוגלים בגודל של עד 0.5 מילימטרים. לעיתים רחוקות הוא מופיע גם כגבישים קובייתיים, גרגרים ואבקות של גרגירים קטנים. המינרל אטום בכל צורה וצבעו כשהוא טרי (מיד שכורים אותו) צהוב ברונזה או ורוד בהיר. אולם באור משתקף, משטחים מלוטשים נראים לבנים בגוון שמנת ובאוויר הפתוח הופך המינרל לכחול מתכתי לאחר זמן מה. לעומת זאת, בצורת אבקה מרוכזת, גוון הגרייגיט הוא שחור-פיח, המקביל לקו השרטוט שלו. מחברים שונים, כדוגמת מ. ר. פיגוט (M. R. Piggott ) וה. וילמן (H. Wilman) ב-1958 וס. ימגוצ'י (S. Yamaguchi) וט. קצוראי (T. Katsurai) ב-1960, ניבאו את קיומם של סולפידים של ברזל דמויי ספינל מגנטיים עם הרכב בתחום שבין Fe+3S3 לבין Fe+2S4 וסולפידים כאלו סונתזו באופן מלאכותי במעבדה, למשל על ידי א.מ. פרקה (A. M. Freke) ודונלד טייט (Donald Tate) ב-1961. כמינרל שנוצר בטבע, התגלה ספינל ברזל מגנטי לראשונה באזור צומת קרמר (Kramer Junction) המכונה גם "ארבע הפינות" (Four Corners) (וגם בארות מספר 3, 4 ו-5 של ארבע הפינות) באזור הכרייה מזרחית ליישוב הקטנטן קרמר שבמחוז סן ברנרדינו במדינת קליפורניה בארצות הברית. המינרל תואר לראשונה בשנת 1964 על ידי בריאן ג'. סקינר (Brian J. Skinner), ריצ'רד ס. ארד (Richard C. Erd) ופרנק ס. גרימלדי (Frank S. Grimaldi), שקראו למינרל על שם המינרלוג האמריקאי והכימאי הפיזיקלי ג'וזף וילסון גרייג (Joseph Wilson Greig‏; 1895–1977). המינרל מהמיקום המייצג נמצא באוסף המינרלוגי של המוזיאון הלאומי להיסטוריה של הטבע בוושינגטון הבירה, ונשמר תחת האוספים מספר 117502 ו-136415. הסיווג הנוכחי של הגרייגיט על פי האגודה הבינלאומית למינרלוגיה הוא בקבוצת העל של הספינל. יחד עם המינרלים קדמוינדיט (Cadmoindite), קופרורודסיט (Cuprorhodsite), דוברליט (Daubréelite), אינדיט (Indite), ג'וגולדסטיניט (Joegoldsteinite), קליניניט (Kalininite), לינאיט (Linnaeite), פולידיימיט (Polydymite), זיגניט (Siegenite), ויולריט (Violarite) ושינגג'ונגיט (Xingzhongite) הוא שייך ל"תת-קבוצת הלינאיט" בתוך קבוצת ה"תיוספינל" (Thiospinel group). בהרכב האידיאלי (תאורטי), כלומר בהרכב הטהור של גרייגיט עם הנוסחה האמפירית Fe+3S4, המינרל מורכב מברזל (Fe) וגופרית (S) ביחס מולרי של 3:4, המקביל לשבר מסי (אנ') (אחוז ממשקל המינרל) של 56.64% ברזל ו-43.36% גופרית. הניתוח המיקרוכימי של תרכיזי המינרלים מהמיקום המייצג אזור "קרמר-ארבע הפינות" (קליפורניה), אשר עם זאת כלל 75% גרייגיט, 10% מרכזיט ו-15% חומר אורגני, וכלל, בנוסף לברזל כמרכיב העיקרי, אטומים של אלומיניום, נחושת, קובלט, מגנזיום, מנגן, נתרן, אשלגן, ניקל, צורן, טיטניום ופלואור בין 0.1 לפחות מ-0.001%. דגימות אחרות מסקטקס במקסיקו, שעברו אנליזה באמצעות Electron microprobe (אנ'), הראו 56.5% ברזל לפי משקל ו-42.2% גופרית לפי משקל, וכן רמות נמוכות של 0.38% ארסן, 0.14% כרום, 0.1% ניקל, 0.08% נחושת ו-0.01% אבץ. דגימה מקורנוול באנגליה (בריטניה) גילתה בנוסף ל-55.9% ברזל ו-42.2% גופרית 1.3% אנטימון, 0.2% נחושת ו 0.1% מנגן (כל הנתונים אחוז במשקל). גרייגיט יוצר תמיסה מוצקה עם ויולריט (Fe+2Ni+3S4). הברזל בערכיות 3 מוחלף על ידי ניקל. הגרייגיט מתגבש במערכת הגבישית הקוביתית בחבורת סימטריות מרחבית Fd 3 m (חבורת סימטריות מרחבית מספר 227) עם פרמטר סריג a = 9.88Å ושמונה יחידות לכל תא יחידה. המבנה תואם למבנה ספינל בו מוחלף החמצן בגופרית (קבוצת התיוספינל). כמו מגנטיט, גם גרייגיט הוא מאוד מגנטי. מגנטיות זו גורמת גם להצטברות של גרגרי גרייגיט קטנים יותר תוך יצירת אגרגטים גדולים יותר. המינרל יציב מבחינה תרמית עד 282 מעלות צלזיוס. כאשר המינרל מחומם לטמפרטורות מעל 282 מעלות צלזיוס באמפולה סגורה, הוא הופך לפירוטיט (Fe0.85-1S), ובטמפרטורות גבוהות יותר גם לפיריט (FeS2). גרייגיט מתמוסס לאט בחומצה הידרופלואורית וחומצת מלח. גרייגיט נוצר במשקעים במים. מצד אחד, חיידקים מחזרים סולפטים כמו Desulfovibrio desulfuricans (אנ'), המחזרים סולפט לסולפיד בתנאים אנאירוביים ונייטרליים עד בסיסיים, אחראים להיווצרות. מצד שני עשוי גביש גרייגיט להיות בתאים של חיידקים מגנטוטקסיים (אנ') (התופעה שבה יצורים פועלים בהתאם לשדה מגנטי) שמתיישרים בשורה בעזרת גבישי גרייגיט על פי השדה המגנטי של כדור הארץ. במיקום המייצג התגלה הגרייגיט יחד עם קלציט, מינרלים מקבוצת הכלוריט, קולמניט (Colemanite) וויאטצ'יט (Veatchite), או יחד עם קלציט, דולומיט, גלנה, מרכזיט, פיריט וספלריט בסקטקס במקסיקו. כסוג נדיר של מינרל ניתן היה להוכיח את קיומו של הגרייגיט רק במעט מקומות. כ-60 אתרים תועדו ברחבי העולם (נכון לשנת 2020). בנוסף למיקום המייצג באזור קרמרס-ארבעת הפינות במחוז סן ברנרדינו בקליפורניה התגלה המינרל במקומות נוספים בקליפורניה: בכמה אתרי כרייה של בוראטים בבורון (Boron) שבמחוז קרן, כמו גם לפסגת קויוט במחוז המבולדט ומכרה לווייתן (Leviathan Mine) במחוז אלפיין. מקומות נוספים בארצות הברית כוללים אתרים במחוז אלגר במישיגן, מחוז מדיסון במיזורי, מחוז צ'רצ'יל בנבאדה ומחוז אדי בניו מקסיקו. מקומות נוספים שבהם התגלה הגרייגיט כוללים את תצורת חתרורים בישראל, אלבניה, איטליה, צרפת ואף ברכס המרכז-אטלנטי, ובמטאוריט (Yamato 691 meteorite (Y-691)) שהתגלה ב-1969 באנטארקטיקה. מדיה וקבצים בנושא גרייגיט בוויקישיתוף אתר WebMineral אתר Mindat אתר Handbook of mineralogy Skinner, Brian J.; Erd, Richard C.; Grimaldi, Frank S. (1964). "Greigite, the thio-spinel of iron; a new mineral" (PDF). American Mineralogist. 49: 543–55. Ferdinando Bosi, Cristian Biagioni, Marco Pasero: Nomenclature and classification of the spinel supergroup, no. 1, September 12, 2018, p. 183–192 John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols: Greigitein Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 Biomineralization of magnetic minerals לרשימה המלאה ניתן להיעזר באתר Mindat.