Es un mineral de silicato portador de uranio con la fórmula: U (SiO) 1 – x (OH) ₓ.
Este mineral se trata de una especie de dureza media pudiendo incrementarla dependiendo de las impurezas presentes en su composición.
Características de la coffinita
Dureza: De 5 a 6 en la escala de Mohs
Formula: USiO4,(OH)4
Color: negro de la materia orgánica incluida; marrón en sección delgada
Transparencia: Opaco
Sistema cristalino: Tetragonal ditetragonal
Densidad: 5.1 g/cm3
La coffinita es un silicato de fórmula química U (SiO4) · nH2O con n = 0-2. Además de los elementos de su fórmula también puede contener impurezas de aluminio; hierro; arsénico; vanadio y plomo.
Cristaliza en el sistema tetragonal pocas veces en forma de cristales; los cuales no suelen ser mayores que 20 micras; normalmente en incrustaciones botrioidals (en forma de granos de uva) o col·loformes; radialmente fibrosos.
A menudo en forma de polvo; en agregados de cristàl·lits muy finos; o masivos. Su dureza en la escala de Mohs es de 5 a 6. Es de color negro y en lámina delgada su color varía de marrón oscuro a marrón claro. Su raya es de color negro grisáceo.
Según la clasificación de Nickel-Strunz; la coffinita pertenece a “9.AD – nesosilicatos sin aniones adicionales; cationes en y / o mayor coordinación” junto con los siguientes minerales: larnita; calcio-olivina; merwinita; bredigita; andradita ; almandino; Calderita; goldmanita; grossulària; henritermierita; hibschita; hidroandradita; katoïta; kimzeyita; knorringita; mayoritaria; morimotoïta; vogesita; schorlomita; spessartina; uvarovita; wadalita; holtstamita; kerimasita; toturita; momoiïta; eltyubyuïta; Hafner; torita; thorogummita ; circón; stetindita; huttonita; tombarthita- (y); eulitina y reidita.
Composición de la coffinita
Los patrones de difracción de polvo con rayos X de muestras de coffinita permitieron a los geólogos clasificarla como un nuevo mineral en 1955. La comparación de estos patrones con los del circón (ZrSiO4) y la torita (ThSiO4) fue la base de esta clasificación.
El análisis químico preliminar hecha por Sherwood a partir de muestras de tres lugares diferentes había indicado que el silicato de uranio exhibía sustitución hidroxílica.
Durante este proceso los aniones (OH4) 4- pasan a ocupar un lugar donde había un silicato; (SiO4) 4-. La existencia de los enlaces hidroxílics y los enlaces silicio-oxígeno fue demostrada tras el análisis de absorción espectral en el rango del infrarrojo.
Más adelante se demonstrar que el componente hidroxílic no es esencial para la formación de la forma sintética estable del mineral.
Los análisis recientes de cristales submicroscópicos con microsonda de electrones han revelado la abundancia de calcio; itrio; fósforo y mínimamente de plomo en sustitución del uranio; los rastros de otras tierras raras también han sido observadas.
Formación y yacimientos
La coffinita se forma en depósitos negros de U-V sin oxidar del tipo Colorado Plateau; en el que sustituye la materia orgánica en areniscas; también en otros depósitos sedimentarios y hidrotermales con yacimientos de uranio.
Hay yacimientos de coffinita todo el mundo. Fue descubierta y descrita por primera vez en 1954 a partir de una muestra de la mina La Sal No.2; en el condado de Mesa (Colorado; Estados Unidos). En Cataluña ha sido encontrada en la mina Eureka; que está situada en la Torre de Cabdella; en el Pallars Jussà (Lleida).
Suele encontrarse asociada con otros minerales como uraninita; torita; pirita; marcasita y roscoelita; y también con minerales arcillosos y materia orgánica amorfa.
Uso y síntesis de la coffinita
Un gran porcentaje del uranio presente en la Tierra se encuentra en depósitos de coffinita; un hecho significativo debido al uso de uranio en aplicaciones de energía y armas nucleares.
Los depósitos sedimentarios contienen las muestras más radiactivas; como por ejemplo la coffinita intensamente radiactiva que se encuentra en el Colorado Plateau.
Investigadores de la Universidad Harvard; el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS); y varias otras instituciones intentaron sintetizar sin éxito coffinita a mediados de la década de los 50 después de su descubrimiento inicial.
En 1956; Hoekstra y Fuchs consiguieron crear muestras estables de coffinita sintética.
Toda esta investigación científica se llevó a cabo por parte de la Comisión de la Energía Atómica de los Estados Unidos.