Drie nieuwe mineralen die door een alumnus van Michigan Tech zijn ontdekt, zijn secundaire korsten die worden gevonden in oude uraniummijnen. Ze zijn helder, geel en moeilijk te vinden.

De mijnen sloten vier decennia geleden, maar dat weerhoudt lucht en water er niet van om door de lange tunnels van Red Canyon te reizen. De oude opening bij de mijn - de adit - snijdt recht in de heuvel en heeft geholpen bij het maken van nieuwe mineralen. De adit opent naar een droog panorama in het zuiden van Utah.

"Heb je ooit The Hills Have Eyes gezien? Het is zo eng, onvruchtbaar woestijnlandschap, " zegt Travis Olds '12 en nu een afgestudeerde student aan de Notre Dame die uranylmineralen bestudeert. Hij voegt eraan toe dat hij en anderen mineralogie zo opwindend vinden vanwege "het idee dat er dingen zijn die we nog steeds niet weten - en iemand kan een mooi kristal en waardeer het."

Olds bestudeert specifiek uranylmineralen omdat, als radioactieve stoffen, het is belangrijk om te weten waar ze worden gevonden en hoe ze veranderen in verschillende omgevingen. In het afgelopen jaar, vond hij drie nieuwe uraniummineralen in Red Canyon:leesiet, leószilárdite en redcanyoniet. Hij karakteriseerde ze samen met een klein team, waaronder alumnus Shawn Carlson '91 en stafwetenschapper Owen Mills '08, die het Applied Chemical and Morphological Analysis Lab (ACMAL) bij Michigan Tech leidt.

Leesite

Iedereen kent roest; in minerale taal, roest is een ijzeroxide of oxyhydroxide, wat betekent dat het een secundair mineraal is dat wordt gevormd door de interactie van lucht en water. Leesiet is als uraniumroest.

Het gloeiende groene stereotype van uranium is dichtbij, maar niet helemaal. Hoewel klein en nauwelijks zichtbaar voor het blote oog, leesite komt voor in felgele aggregaten van gestapelde bladen of uitstralende naalden tot één millimeter lang. Het mineraal vormt ook poederachtige massa's genesteld tegen een achtergrond van begeleidende mineralen, met name gips.

Op atomair niveau is Olds legt uit, leesiet stapelt zich op in stapels uranium- en oxidelagen, en kalium is wat het opzij zet als een nieuw mineraal. Gezien de chemie en structuur, het is een lid van de schoepite-mineraalfamilie; mijnwerkers noemden de algemene puinhoop van deze mineralen die op de tunnelvloeren groeiden "gummies".

Leoszilárdite

Geclusterd in aggregaten die nauwelijks zichtbaar zijn in handmonsters, leószilárdite is bleekgeel. Een carbonaat gevormd door uraniumerts in wisselwerking met lucht, het is ook oplosbaar in water, dus de droge woestijnlucht helpt het in de mijn rond te houden. Het meest onderscheidende kenmerk van leószilárdite zijn de kristallen met bladen.

"Als je leószilárdite op een foto bekijkt, je kunt er een beetje achter komen dat ze een ongewone vorm hebben, " zegt Olds. "Maar leg ze onder de SEM (scanning-elektronenmicroscoop) en het is duidelijk."

Olds zegt dat leószilárdite een bijzonder interessante vondst is vanwege de Carbon Mineral Challenge. De uitdaging loopt tot september 2019, met als doel zoveel mogelijk nieuwe op koolstof gebaseerde mineralen te ontdekken. Het Deep Carbon Observatorium, de organisatie die het project leidt, voorspelt dat er nog minstens 145 onbekende koolstofmineralen zijn. Leószilárdite is een van de acht die sinds december 2015 zijn ontdekt en officieel erkend door de International Mineralogical Association.

Redcanyonite

Genoemd naar het gebied waar dit zeldzame mineraal wordt gevonden, redcanyoniet varieert in tint van oranje tot roodoranje. De kleur komt van wat het mineraal chemisch nieuw maakt - mangaan en ammonium in zijn structuur - en omdat het een sulfaat is, het is niet oplosbaar in water, in tegenstelling tot leószilárdite.

Redcanyoniet is een van de zeldzaamste uranylmineralen waarvan bekend is dat het alleen kan groeien binnen nauwe beperkingen:toegang tot mangaanionen is de belangrijkste drijfveer, maar het kan zich ook alleen vormen in organisch-rijke lagen, de meest waarschijnlijke bron van ammonium.

Alle drie de exemplaren vertegenwoordigen een klein en uniek stukje van de aardkorst waar menselijke activiteit de vorming van voorheen onbekende mineralen aanspoorde.

"De enige manier om de chemie van uranium beter te begrijpen, is door erop uit te gaan en nieuwe mineralen te vinden - en hun topologie te beschrijven, hun structuren, " zegt Olds. "Ze leren ons veel over hoe uranium vervolgens in het milieu kan worden verplaatst."