Mineralogia e cenni di Petrografia

IDROSSIDI.

Tendono ad avere durezze e densità inferiori a quelle degli ossidi. Si trovano essenzialmente come prodotti secondari o di

alterazione. Sono:

Brucite Mg(OH) gruppo della goethite

2

Manganite MnO(OH) Diaspro α AlO(OH)

2+ 84+

Romanechite BaMn Mn O (OH) Goethite β FeO(OH)

16 4 Bauxite – miscela di diaspro, gibbsite e bohemite -

Cristallochimica: tutte le strutture dei minerali di questo gruppo sono caratterizzate dalla presenza dei gruppi ossidrile (OH) o da

molecole di H O. La presenza del gruppo ossidrile ha come risultato che la forza dei legami in queste strutture è generalmente più

2

debole che negli ossidi.

 Brucite Mg(OH) 2 2+ -

La struttura consiste di ioni Mg in coordinazione ottaedrica con gli ioni (OH) , gli

ottaedri condividono gli spigoli a formare uno strato. Poiché ogni gruppo viene

2+ -

condiviso con tre ottaedri adiacenti, le forze di legame Mg - (OH) hanno valore

1 -

v.e.= . Con la formazione di 3 legami il gruppo (OH) viene neutralizzato. Per questo

3

motivo, gli strati di brucite sono collegati tra loro solo da legami deboli.

La struttura della gibbsite, Al(OH) , è in linea di principio uguale a quella

3

della brucite, tranne per il fatto per ragioni di carica, un terzo delle

posizioni cationiche a coordinazione ottaedrica sono vacanti. Il tipo di

struttura della brucite viene definito tri-ottaedrico e quella della gibbsite

di-ottaedrico. 3̅ C3̅

Cristallografia: esagonale; 2/m. gruppo spaziale m. cristalli tabulari e

possono presentare piccole troncature romboedriche. Comunemente foliata, massiva.

{0001}

Proprietà fisiche: sfaldatura perfetta. Lamine flessibile ma non elastiche. Lucentezza perlacea sulla base, altrove

vitrea o cerosa. Colore bianco, grigio, verde chiaro. Per riscaldamento si trasforma in periclasio MgO

57

Distribuzione: si trova associata con serpentino, dolomite, magnesite e cromite; come prodotto di alterazione del

periclasio e di silicati di magnesio, specialmente serpentino.

 

Manganite MnO(OH)

Cristallografia: monoclina; 2/m (pseudo-ortorombico). Gruppo spaziale B2 /d. cristalli prismatici con striature verticali.

1

Spesso colonnari o fibrosi grossolani.

{010}

Proprietà fisiche: sfaldatura perfetta. Lucentezza metallica. Colore da grigio-acciaio a nero-ferro. Striscio bruno

scuro. Opaco.

Distribuzione: si trova associata con altri ossidi di Mn in depositi formati in acque superficiali.

  2+ 84+

Romanechite BaMn Mn O (OH)

16 4

Cristallografia: ortorombica; 222. Gruppo spaziale P222. Massiva, botroidale, stalattitica. Aspetto amorfo.

Proprietà fisiche: Lucentezza submetallica. Colore nero. Striscio brunastro-nero. Opaca.

Distribuzione: minerale secondario generalmente associato con pirolusite.

 

Diaspro α AlO(OH)

Gli ossigeni e i gruppi OH sono disposti secondo impaccamento esagonale compatto con

3+

gli Al in coordinazione ottaedrica fra essi. Si vengono a formare catene di ottaedri. Gli

ottaedri di ciascuna condividono gli spigoli e sono collegate tra loro tramite gli ossigeni

apicali adiacenti.

Cristallografia: ortorombico; 2/m2/m2/m. gruppo spaziale Pbnm. Cristalli minuscoli

tabulari. Lamellare, foliata, massiva, disseminata.

{010}

Proprietà fisiche: sfaldatura perfetta. Lucentezza vitrea, perlacea sulla faccia di sfaldatura. Colore bianco, grigio,

giallastro, verdastro. Trasparente o traslucida.

Distribuzione: associato al corindone nelle rocce contenenti smeriglio e in scisti cloridrici. Nella forma massiva a grana

fine è un costituente importante delle bauxiti.

 β

Goethite FeO(OH)

Cristallografia: ortorombica; 2/m2/m2/m. gruppo spaziale Pbnm. Rari i cristalli

prismatici striati verticalmente, sono spesso appiattiti. Presenti anche cristalli

aciculari. Può essere massiva, reniforme, stalattitica, in aggregati fibroso-raggiati.

Foliata. {010}

Proprietà fisiche: sfaldatura perfetta . Lucentezza da adamantina a opaca.

Colore bruno-giallastro fino a bruno scuro. Striscio giallastro- bruno.

Subtraslucida. È isostrutturale con il diaspro.

Distribuzione: minerale comune che si forma in condizioni ossidanti come

prodotto di alterazione meteorica di minerali ricchi in ferro. Si forma anche

come precipitato inorganico o biogenico da acque ed è comune come deposito da sorgenti e in paludi.

 Bauxite – miscela di diaspro, gibbsite e bohemite

Si tratta di una mescolanza in porzioni variabili di idrossidi di Al. Alcune bauxiti si avvicinano alla composizione della

gibbsite ma la maggior parte sono miscele che contengono idrossidi di Fe.

NB la bauxite non è un minerale e il nome si deve usare come roccia.

Cristallografia: miscela di minerali. Pisolitica, in granuli concrezionati arrotondati. Massiva, terrosa, argillosa.

Proprietà fisiche: Lucentezza da opaca a terrosa. Colore bianco, grigio, giallo, rosso. Traslucida.

Distribuzione: di origine supergenica, in condizioni climatiche da subtropicali a tropicali, per alterazione meteorica

prolungata e lisciviazione di rocce contenenti allumino e calcari argillosi. Si origina come precipitato colloidale.

ALOGENURI. - - - -

Cristallochimica: la classe degli alogenuri è caratterizzata dalla dominanza degli ioni alogeni elettronegativi Cl , Br , F e I . Questi

ioni sono grandi, hanno carica di (-1) e si polarizzano facilmente. Quando si combinano con cationi relativamente grandi,

debolmente polarizzati e di bassa valenza, sia cationi che anioni si comportano come corpi sferici quasi perfetti. L’impaccamento

di queste unità sferiche porta alla formazione di strutture che hanno le simmetrie più elevate fra tutti i minerali.

APPUNTI DI GEOMATERIALI ARIANNA BEVILACQUA - MARTINA VOLPI - ANGELICA PARISI

Tipo XZ

 Salgemma NaCl (anche detta Halite)

4/m3̅

Cristallografia: cubico; 2/m. gruppo spaziale Fm3m. abito cubico. In cristalli

o masse cristalline granulari con sfaldatura cubica.

{001}

Proprietà fisiche: sfaldatura perfetta. Lucentezza da trasparente a

traslucida. Colore incolore o bianco, può avere tonalità gialle, rosse, blu, porpora.

Contiene frequentemente impurità quali solfati di calcio, magnesio e cloruri di

magnesio.

Distribuzione: minerale comune presente a masse irregolari, precipitato

assieme a gesso, silvite, anidride e calcite per evaporazione di acque

salate.

 Silvite KCl 4/3̅

Cristallografia: cubica; 2/m. gruppo spaziale Fm3m. frequente la

combinazione del cubo e dell’ottaedro. Usualmente in masse granulari

con sfaldatura cubica. {001}

Proprietà fisiche: sfaldatura perfetta. Lucentezza trasparente quando è pura. Colore incolore o bianco; anche

sfumature di blu, giallo, rosso dovute a impurità. Facilmente solubile in acqua.

Distribuzione: stessa genesi del salgemma ma molto più rara. Rimane in salamoia quando il salgemma è completamente

precipitato ed è uno degli ultimi sali a depositarsi.

 Clorargirite AgCl 4/3̅

Cristallografia: cubica; 2/m. gruppo spaziale Fm3m. abito cubico, ma i cristalli sono rari. Generalmente massiva spesso

in lamine o croste.

Proprietà fisiche: settile. Lucentezza da trasparente a traslucida. Colore dal grigio perla a incolore. Si scurisce

rapidamente a viola –bruno con l’esposizione alla luce.

Distribuzione: origine supergenica dell’argento. Si trova associato con Ag nativo.

 Criolite Na AlF

3 6

Cristallografia: monoclina; 2/m. gruppo spaziale P2 /n. cristalli rari, di solito di aspetto cubico e in raggruppamenti

1

paralleli derivanti da materiale massivo.

Proprietà fisiche: Lucentezza da vitrea a oleosa. Colore da incolore a bianco.

Distribuzione: unico deposito in Groenlandia dove si trova in una grande massa di granito.

Tipo X Z

2 2+

Strutture di questo gruppo sono identiche a quelle della fluorite nella quale gli ioni Ca

-

sono disposti ai vertici e ai centri delle facce di una cella elementare cubica. Gli ioni F

2+

sono in coordinazione quattro con Ca . Ogni catione Ca è coordinato da otto anioni F,

definiscono un poliedro di coordinazione a forma di cubo.

 

Fluorite CaF

2 4/3̅

Cristallografia: cubica; 2/m. gruppo spaziale Fm3m. solitamente in cristalli o masse sfaldabile.

Anche massiva, grossolana o a grana fine; colonnare.

{111}

Proprietà fisiche: sfaldatura perfetta. Lucentezza vitrea. Colore variabile; più comunemente

verde chiaro, giallo, verde-blu, o violetto o anche incolore, bianco, rosa, blu, marrone. Fluorescente

(fenomeno della fluorescenza ha questo nome perché fu osservato per la prima volta in alcune

varietà di fluorite).

Distribuzione: di solito si trova in cavità in dolomie e calcari ed è stata osservata anche come minerale accessorio

secondario in varie rocce eruttive e pegmatiti.

 

Atacamite Cu Cl(OH)

2 3

Cristallografia: ortorombico; 2/m2/m2/m gruppo spaziale Pnam.

{010}

Proprietà fisiche: sfaldatura perfetta. Lucentezza da adamantina a vitrea. Colore verde. Da trasparente a

semitrasparente

Distribuzione: raro, si trova nelle regioni aride come minerale supergenico nella zona ossidata dei depositi di rame.

59

CARBONATI. 

2-

Sono basati sul gruppo [CO ] , con l’atomo di carbonio in coordinazione triangolare planare (O-C-O 120°). I carbonati più diffusi

3 2+

hanno una stechiometria essenziale [M CO ] e sono divisi in due gruppi, quello della calcite (trigonale) e quello dell’aragonite

3

(rombica).

Si dividono in 2 gruppi:

 Carbonati anidri

 Carbonati idrati Diagramma di fase del CaCO .

3

Notare come all’aumentare della pressione aumenta il numero di coordinazione, infatti nella

2+

calcite CaCO gli ioni Ca hanno coordinazione VI (quindi 6 ossigeni, poliedro ottaedrico),

3

nell’aragonite CaCO hanno coordinazione IX (9 ossigeni, antiprisma quadrato monocappato).

3

NB Ca è piuttosto grande per la coordinazione 6, ma relativamente troppo piccolo, a T



ambiente, per la coordinazione 9 la calcite è la forma più stabile del CaCO a T ambiente. I

3

carbonati con cationi più grossi (BaCO SrCO PbCO ) hanno invece struttura tipo aragonite a T

3, 3, 3

ambiente.

Nell’aragonite i gruppi (CO) sono perpendicolari all’asse c (come nella calcite), ma in due piani

3

strutturali distinti, con i gruppi triangolari (CO) di un piano che puntano nella direzione opposta

3

di quelli dell’altro (mentre nella calcite puntano nella stessa direzione).

CARBONATI ANIDRI. 2-

I complessi anionici (CO ) dei carbonati sono unità fortemente legate e non condividono ossigeni fra di essi. Le unità costruttive

3 +

di base di questo gruppo sono i gruppi triangolari e ciò ne caratterizza le proprietà. In presenza dello ione H il gruppo carbonato

di