Λειμωνίτης

Ο λειμωνίτης (limonite) είναι μια μορφή σιδηρομεταλλεύματος, που αποτελείται από μίγμα ένυδρων οξειδίων και υδροξειδίων του τρισθενούς σιδήρου, σε διάφορες αναλογίες. Ο εμπειρικός χημικός τύπος του ως ορυκτού αποδίδεται συχνά ως FeO(OH)·H2O, αν και δεν είναι ακριβής, καθώς η αναλογία του οξειδίου προς το υδροξείδιο μπορεί να απέχει αρκετά από το 1:1. Ο λειμωνίτης/γκαιτίτης είναι ένα από τα τρία κυριότερα σιδηρομεταλλεύματα, με τα άλλα δύο να είναι ο αιματίτης και ο μαγνητίτης. Ο λειμωνίτης εξορύσσεται για την παραγωγή σιδήρου εδώ και τουλάχιστον 45 αιώνες.

Ονομασίες
Η ονομασία «λειμωνίτης» προέρχεται από την αρχαία ελληνική λέξη λειμών, που σημαίνει (υγρό) λιβάδι, ως μια αναφορά στο ότι ανευρίσκεται σε υγρά λιβάδια και έλη. Στην πιο καφετί μορφή του αποκαλείται ενίοτε «φαιός αιματίτης» ή «φαιό σιδηρομετάλλευμα». Στην ανοικτή κίτρινη μορφή του πάλι, αποκαλείται και «λεμονόλιθος» ή «κίτρινο σιδηρομετάλλευμα».

Χαρακτηριστικά
Ο λειμωνίτης είναι ελαφρότερος από τον αιματίτη και τον γκαιτίτη, με πυκνότητα που κυμαίνεται από 2,8 έως 4,3 gr/cm3. Το χρώμα του ποικίλλει από ανοικτό κίτρινο μέχρι μουντό γκριζωπό καφετί. Ωστόσο η γραμμή κόνεως του λειμωνίτη πάνω σε πλάκα πορσελάνης είναι πάντοτε καφετιά, κάτι που τον διακρίνει από τον αιματίτη (που έχει κόκκινη γραμμή) και τον μαγνητίτη (που έχει μαύρη γραμμή κόνεως). Η σκληρότητά του ποικίλλει, αλλά γενικώς είναι μεταξύ  4 και 5,5 στην Κλίμακα Μος.

Αν και αρχικώς είχε ορισθεί ως ενιαίο ορυκτό, ο λειμωνίτης αναγνωρίζεται σήμερα ως ένα μείγμα συγγενικών, ένυδρων ορυκτών οξειδίου του σιδήρου. Το πλέον άνυδρο από αυτά είναι ο γκαιτίτης, που έχει και την υψηλότερη περιεκτικότητα σε σίδηρο, ενώ μερικά άλλα είναι ο ακαγκανεΐτης, ο λεπιδοκροκίτης και ο γιαροσίτης. Τα επιμέρους ορυκτά του λειμωνίτη μπορεί να σχηματίζουν κρυστάλλους, αλλά ο λειμωνίτης ως σύνολο όχι, παρά το ότι κάποια δείγματα ίσως να εμφανίζουν μια ινώδη ή μικροκρυσταλλική δομή. Ο λειμωνίτης συναντάται συχνά σε συμπαγείς και γαιώδεις μάζες, κάποτε βοτρυοειδείς, νεφροειδείς ή σταλακτιτικές. Εξαιτίας της άμορφης (μη κρυσταλλικής) δομής του και της ευρέσεώς του σε υγρές περιοχές, εμφανίζεται συχνά ως πηλός ή άργιλος. Ωστόσο υπάρχουν και ψευδομορφές του ως άλλα ορυκτά, όπως ο σιδηροπυρίτης. Αυτό σημαίνει ότι η χημική αποσάθρωση μεταμορφώνει τους κρυστάλλους του σιδηροπυρίτη σε λειμωνίτη ενυδατώνοντας τα μόρια, αλλά το εξωτερικό σχήμα των κρυστάλλων του σιδηροπυρίτη παραμένει. Ψευδομορφές του λειμωνίτη έχουν επίσης σχηματισθεί από άλλα οξείδια του σιδήρου (αιματίτη και μαγνητίτη), από σιδηρίτη και από πυριτικά ορυκτά πλούσια σε σίδηρο, όπως ο αλμανδίνης.

Σχηματισμός
Ο λειμωνίτης δημιουργείται συνήθως από την ενυδάτωση των αιματίτη και μαγνητίτη, ή από την οξείδωση και ενυδάτωση πλούσιων σε σίδηρο θειούχων ορυκτών. Σχηματίζεται επίσης από τη χημική αποσάθρωση άλλων πλούσιων σε σίδηρο ορυκτών, όπως είναι ο ολιβίνης, ο πυρόξενος, οι αμφίβολοι και ο βιοτίτης. Ο λειμωνίτης αποτελεί συχνά το μείζον σιδηρούχο συστατικό σε λατεριτικά εδάφη. Ανθρωπογενώς, εναποτίθεται συχνά σε ροές νερού από εξορυκτική δραστηριότητα.

Χρήσεις

Μία από τις πρώτες χρήσεις του λειμωνίτη ήταν ως χρωστική (βαφή). Η κίτρινη ποικιλία έδινε την κίτρινη ώχρα, για την οποία φημιζόταν η αρχαία Κύπρος. Οι σκουρόχρωμες ποικιλίες έδιναν πιο «γήινους» τόνους. Το ψήσιμό του λειμωνίτη τον μετέτρεπε μερικώς σε αιματίτη δίνοντας ερυθρές ώχρες ή καθαρό καφέ χρώμα.

Η χρήση του λειμωνίτη για την παραγωγή σιδήρου είναι σήμερα περιορισμένη σε λίγες χώρες. Από την άλλη, έντονα οξειδωμένα και αποσαθρωμένα πετρώματα (gossan) λειμωνίτη περιέχουν κάποτε χρυσό, και έχει γίνει παραγωγική εκμετάλλευσή τους στην Κομητεία Σάστα (Καλιφόρνια)., κοντά στον ποταμό Τίντο της Ισπανίας και στο Μάουντ Μόργκαν του Κουίνσλαντ (Αυστραλία). Στη «ζώνη χρυσού» της Νταλόνιγκα, στα βόρεια της πολιτείας Τζόρτζια των ΗΠΑ, χρυσός εξαγόταν από πλούσιο σε λειμωνίτη λατεριτικό ή σαπρολιθικό έδαφος. Ο χρυσός των κύριων φλεβών ήταν συγκεντρωμένος μέσα στους λειμωνίτες των βαθιά αποσαθρωμένων πετρωμάτων. Παρόμοια κατάσταση απαντάται και στη Βραζιλία.

Ιστορία
Παρά το ότι το πρώτο σιδηρομετάλλευμα υπήρξε μάλλον ο μετεωριτικός σίδηρος και παρότι ο αιματίτης ήταν πολύ ευκολότερο να δώσει σίδηρο, στην Αφρική, όπου υπάρχουν τα αρχαιότερα ίχνη μεταλλουργίας του σιδήρου, ο λειμωνίτης είναι το συχνότερα απαντώμενο σιδηρομετάλλευμα. Καθώς το θέρμαιναν, απέβαλλε νερό, οπότε όλο και μεγαλύτερο μέρος του λειμωνίτη μετατρεπόταν σε αιματίτη. Στη συνέχεια το μετάλλευμα σφυρηλατείτο σε θερμοκρασία άνω των 1250 °C, στην οποία ο μεταλλικός σίδηρος αρχίζει να συγκολλάται σε συσσωματώματα, ενώ οι μη μεταλλικές προσμίξεις πετιούνται με τη σφυρηλάτηση ως σπινθήρες. Με τον καιρό αναπτύχθηκαν σύνθετα συστήματα κατεργασίας του λειμωνίτη, ιδίως στην περιοχή της σημερινής Τανζανίας. Παρά το γεγονός αυτό, ο αιματίτης και ο μαγνητίτης παρέμειναν τα προτιμώμενα μεταλλεύματα όταν η εξαγωγή του σιδήρου γινόταν με φρεατώδεις καμίνους. Μόνο με την εφεύρεση και διάδοση των υψικαμίνων (τον 1ο αιώνα π.Χ. στην Κίνα και περί το 1150 μ.Χ. στην Ευρώπη) ο φαιός λειμωνίτης μπορούσε να χρησιμοποιηθεί με καλύτερα αποτελέσματα.

Ως προς τη χρήση του λειμωνίτη ως χρωστικής, υπήρξε ένα από τα πρώτα υλικά ζωγραφικής και σχεδίου που χρησιμοποίησε ποτέ ο άνθρωπος. Μπορούμε να δούμε έργα με χρήση λειμωνίτη σε ζωγραφιές σε σπήλαια και άλλες βραχογραφίες της Νεολιθικής περιόδου.

Παραπομπές

Εξωτερικοί σύνδεσμοι 
 Χαρακτηριστικά (αρχειοθετημένη ιστοσελίδα)
 Ο λειμωνίτης στο mindat.org
 Λειμωνίτης και χρυσός

Ορυκτά του σιδήρου
Πετρώματα