Ataúd

La cofinita es un mineral de silicato que contiene uranio con la fórmula: U(SiO ₄ ) _1−x (OH) _4x .

Se presenta como incrustaciones negras, de color marrón oscuro a pálido en secciones delgadas . Tiene una raya grisácea-negra. Presenta una fractura frágil a concoidea . La dureza de la cofinita oscila entre 5 y 6.

Se describió por primera vez en 1954 en un yacimiento de la mina La Sal n.° 2, Beaver Mesa, condado de Mesa, Colorado , EE. UU., ^{[ 5 ]} y recibió su nombre en honor al geólogo estadounidense Reuben Clare Coffin (1886-1972). ^{[ 3 ]} Tiene una amplia distribución mundial en depósitos de mineral de uranio y vanadio del tipo Meseta de Colorado . Reemplaza la materia orgánica en arenisca y en depósitos de vetas hidrotermales . ^{[ 3 ]} Se presenta en asociación con uraninita , torita , pirita , marcasita , roscoelita , minerales arcillosos y materia orgánica amorfa . ^{[ 3 ]}

La fórmula química de la cofinita es U(SiO ₄ ) _1−x (OH) _4x . ^{[ 6 ] [ 15 ]} Los patrones de polvo de rayos X de muestras de cofinita permitieron a los geólogos clasificarla como un nuevo mineral en 1955. ^{[ 6 ]} Una comparación con el patrón de polvo de rayos X del circón (ZrSiO ₄ ) y la torita (ThSiO ₄ ) fue la base de esta clasificación. ^{[ 7 ]} El análisis químico preliminar indicó que el silicato uranoso exhibía sustitución de hidroxilo. ^{[ 7 ]} Los resultados del análisis químico preliminar de Sherwood se basaron en muestras de tres ubicaciones. También se demostró la existencia de enlaces hidroxilo y enlaces silicio-oxígeno después de que se realizaron análisis espectrales de absorción infrarroja. ^{[ 8 ]} La sustitución de hidroxilo ocurre como (OH) ₄ ⁴⁻ para (SiO ₄ ) ⁴⁻ . ^{[ 8 ]} Posteriormente se demostró que el constituyente hidroxilo en la cofinita no era esencial para la formación de un mineral sintético estable. ^{[ 9 ]} Un análisis reciente mediante microsonda electrónica de los cristales submicroscópicos reveló una abundancia de calcio , itrio , fósforo y sustituciones mínimas de plomo, junto con trazas de otros elementos de tierras raras. ^{[ 9 ]}

La cofinita es isoestructural con los ortosilicatos zircon (ZrSiO ₄ ) y torita (ThSiO ₄ ). ^{[ 16 ]} Stieff et al. analizaron la cofinita utilizando la técnica de difracción de rayos X de polvo y determinaron que tiene una estructura tetragonal. ^{[ 8 ]} Presente naturalmente con cationes U ^{4+ , los dodecaedros triangulares UO} ₈ se coordinan con tetraedros SiO ₄ alternados que comparten aristas en cadenas a lo largo del eje c. ^{[ 12 ]} El sitio central de uranio de la cofinita está rodeado por ocho tetraedros SiO _4. Las dimensiones de la red de la cofinita natural y sintética son similares, con una muestra natural de la mina Arrowhead, condado de Mesa, Colorado, que tiene a=6,93kx, c=6,30kx, y una muestra sintetizada por Hoekstra y Fuchs que tiene a=6,977kx y c=6,307kx. ^{[ 15 ] [ 13 ]}

El examen inicial de la cofinita realizado por Stieff et al. describió el mineral como de color negro con un brillo adamantino, indistinguible de la uraninita (UO₂ ₎ . ^{[ 8 ]} Además, los descubridores informaron que, si bien no se observa exfoliación en la cofinita, sí presenta fractura subconcoidea y es de grano muy fino. Las muestras iniciales mostraron una textura frágil y una dureza entre 5 y 6, con una gravedad específica de 5,1. ^{[ 8 ]} Muestras posteriores de la mina Woodrow en Nuevo México, recolectadas por Moench, mostraron una estructura interna fibrosa y una cristalización excepcional. ^{[ 10 ]} Una sección delgada pulida de cofinita tiene un color marrón y muestra transmisión anisotrópica de la luz. ^{[ 10 ]} El análisis óptico arrojó un índice de refracción de aproximadamente 1,74. ^{[ 10 ]}

La cofinita se descubrió por primera vez en depósitos sedimentarios de uranio en la región de la Meseta de Colorado, ^{[ 11 ]} pero también se ha descubierto en depósitos sedimentarios de uranio y vetas hidrotermales en muchos otros lugares. ^{[ 9 ]} Se encontraron muestras de cofinita de la Meseta de Colorado con minerales de vanadio de baja valencia de grano fino y color negro , uraninita y material orgánico negro finamente disperso. ^{[ 15 ] [ 8 ]} Otros materiales asociados con hallazgos posteriores de la misma región fueron arcilla y cuarzo . ^{[ 11 ]} En depósitos de vetas de la Mina Copper King en Colorado, también se encontró cofinita con uraninita . ^{[ 8 ]} La cofinita es metaestable ^{[ 14 ]} en comparación con la uraninita y el cuarzo , por lo que la formación de cofinita requiere una fuente de uranio en condiciones reductoras , como lo demuestra la presencia asociada de minerales de vanadio de baja valencia. ^{[ 8 ]} La solución rica en sílice proporciona una condición reductora en los casos en que la cofinita resulta como un producto de alteración de la uraninita . ^{[ 12 ]} Hansley y Fitzpatrick también observaron que el color parduzco de sus muestras de cofinita era causado por material orgánico, lo que los llevó a concluir que la cofinita también puede formarse en condiciones de baja temperatura si hay carbono orgánico presente. ^{[ 9 ]} Este hallazgo es consistente con las muestras de cofinita de la Meseta de Colorado, que incluían madera fosilizada. ^{[ 11 ]} En China, la cofinita se puede encontrar en granito además de arenisca . ^{[ 11 ]} Hansley y Fitzpatrick concluyeron que la cofinita de grano grueso probablemente se forma en ambientes de alta temperatura. ^{[ 9 ]} La cofinita y la uraninita precipitan dentro de regiones brechificadas y fracturadas de granito alterado a presiones entre 500 y 800  bares y temperaturas de 126 a 178  °C. ^{[ 11 ]}

Un gran porcentaje del suministro de uranio de la Tierra se encuentra en depósitos de cofinita, ^{[ 17 ]} lo cual es significativo debido al uso del uranio en la energía nuclear. Los depósitos sedimentarios contienen las muestras más radiactivas, ^{[ 8 ]} como lo demuestra la cofinita intensamente radiactiva encontrada en la Meseta de Colorado. ^{[ 6 ]} Investigadores de la Universidad de Harvard , el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) y varias otras instituciones intentaron sin éxito sintetizar cofinita a mediados de la década de 1950 después de su descubrimiento inicial. ^{[ 6 ]} En 1956, Hoekstra y Fuchs lograron crear muestras estables de cofinita sintética. Toda esta investigación se llevó a cabo para la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos . ^{[ 13 ]}