Lez

Fillosilicati Dimensionalità 2

Fillosilicati I Fillosilicati si possono raggruppare in due grandi gruppi A e B A) gruppo costituito da numerosi e importanti minerali quali miche e minerali argillosi, è caratterizzato da strati di anelli esagonali di tetraedri, nel cui centro sono posizionati i gruppi ossidrili parzialmente sostituiti da fluoro. B) gruppo costituito da rari minerali caratterizzati da strati di anelli ottagonali e quadrati di tetraedri.

Fillosilicati: in 2 gruppi [Z 2 O 5 ] Rari minerali [Z 2 O 5 (OH)] OH

I Fillosilicati Nei fillosilicati del gruppo A, gli strati T si saldano con strati ottaedrici che possono essere di tipo Brucitico Mg(OH) 2 (o triottaedrico; ogni ossigeno o gruppo OH è circondato da tre cationi) o di tipo gibbsitico Al(OH) 3 (o diottaedrico Ogni ossigeno o gruppo OH è circondato da 2 cationi). Presentano perfetta sfaldatura basale e abito lamellare o scaglioso. Teneri, Peso specifico relativamente basso. I tetraedri condividono tre ossigeni [Z 2 O 5 ] 2-

Strato ottaedrico nei fillosilicati

Strato tetraedrico ed ottaedrico nei fillosilicati

Strati tetraedrici, strato ottaedrico, interstrato nei fillosilicati

Gli strati Gli strati sono paralleli alla faccia basale (001) Lo spessore dei singoli strati è di 2,4Å 1. Strato tetraedrico  Z 2 O 5  2. Strato ottaedrico Mg(OH) 2 o Al(OH) 3 3. Interstrato Il periodo basale per la sequenza T-O è 7,2  7 Å Il periodo basale per la sequenza T-O-T è 9,6  10 Å

Schemi principali di costruzione di alcuni fillosilicati Kaolinite T-O gibsitico Serpentino T-O brucitico Pirofillite T-O gibsitico T Talco T-O brucitico –T

Kaolinite Al 2 (Si 2 O 5 )(OH) 4 Kaolinite Al 2 (Si 2 O 5 )(OH) 4 ha simmetria triclina pediale, al microscopio elettronico i cristalli sono tabulari. Durezza 2-2,5, D 2,6- 2,7. Fra i minerali argillosi è molto comune si deposita da soluzioni idrotermali, ma è anche il prodotto di alterazione a pH <7 di feldspati

Kaolinite Al 2 (Si 2 O 5 )(OH) 4

Serpentino Mg 3 (Si 2 O 5 )(OH) 4 Serpentino Mg 3 (Si 2 O 5 )(OH) 4 : Polimorfi Crisotilo: gli strati formano dei cilindri cavi (amianto o asbesto fibre incombustibili e suscettibili di tessitura) [simm. rombica e monoclina] Antigorite: ha una morfologia piattta, scagliette [sim. monoclina] Lizardite: ha morfologia lamellare [sim rombica] Le diverse morfologie sono riconoscibili in microscopia elettronica

Serpentino Mg 3 (Si 2 O 5 )(OH) 4 Nel pacchetto T-O, poiché lo strato T ha dimensioni leggermente minori, i due strati non si sovrappongono perfettamente. Nei vari polimorfi pertanto si hanno “artifici “ vari Esempio nel crisotilo si ha una disposizione curva degli strati secondo cilindri cavi allungati secondo l’asse a

Serpentino Il serpentino è un comune prodotto di trasformazione dell’olivina ed è il costituente delle serpentiniti o rocce verdi dovute all’autometasomatismo di una peridotite.

Serpentino crisotilo antigorite lizardite

Pirofillite e talco La sequenza TOT caratterizza la pirofillite Al 4 [Si 8 O 20 ](OH) 4 (diottaedrica) e il talco (triottaedrico) Mg 6 [Si 8 O 20 ](OH) 4 Sono minerali metamorfici che si presentano in aggregati lamellari squamosi, untuosi al tatto con perfetta sfaldatura basale con durezza di 1,5 e 1 rispettivamente, D 2,6-2,9 colore dal bianco argento al verdolino

pirofillite

Pirofillite e talco La pirofillite non è comune e si forma per alterazione idrotermale dei feldspati o della muscovite, si rinviene in rocce metamorfiche ricche di Al; Il talco più diffuso è costituente dei talcoscisti che si formano per alterazione idrotermale di rocce ultrabasiche che contengono olivina e per metamorfismo termico di dolomie

Minerali argillosi Sono i costituenti essenziali delle argille e delle argilliti ( roccia sedimentaria detritica diagenizzata ) I cristalli hanno le dimensioni del  Presentano quindi superfici enormemente grandi che comportano notevoli attività chimiche di assorbimento di molecole d’acqua e di scambio di cationi

Minerali argillosi Forte contenuto in acqua anche strutturalmente legata; la loro presenza conferisce plasticità alla roccia I prodotti disidratati sono refrattari, proprietà importante alla base dell’industria laterizia e ceramica Sono classificati con le indagini con i raggi-X in base al periodo basale e alle sue variazioni dopo trattamenti termici e chimici

Classificazione I minerali argillosi possono essere suddivisi in 4 gruppi principali: a due strati; a tre strati, a quattro strati, a strati misti. a due strati: T-O kaolinte Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4, cristallizza da soluzioni idrotermali; halloisite Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4. 2H 2 O genesi idrotermale; Gruppo del serpentino Mg 3 (Si 2 O 5 ) (OH) 4

Minerali argillosi a tre strati a tre strati :T-O-T illite si presenta in masse irregolari. È il costituente prevalente delle argilliti e spesso si confonde con la muscovite. Si origina per alterazione in ambiente alcalino dei feldspati o per trasformazione di altri minerali argillosi durante la diagenesi in ambienti marini;

Minerali argillosi a tre strati Gruppo delle montmorilloniti (smectiti) Presentano capacità di scambio cationico; capacità di espandere il periodo basale ( es per trattamento con glicol etilenico il periodo diviene 17Å) Vermiculite presenta notevoli quantità d’acqua e se viene riscaldata si ha un’espulsione rapida di tali molecole con la formazione della vermiculite espansa con caratteristiche isolanti

Minerali argillosi a quattro strati Aquattro strati: le cloriti (Mg,Fe,Al) 12 (Si,Al) 8 O 20 (OH) 16 con periodo basale 14 Å, sono un importante gruppo di minerali presenti nelle rocce anche non argillose. Si presentano in minutissimi aggregati di colore verde e se ossidate di colore bruno o in lamelle di notevoli dimensioni. Sono minerali femici di bassa T presenti in rocce metamorfiche di basso grado e in rocce sedimentarie clastiche. Nelle rocce magmatiche sono presenti come minerali secondari derivate dall’alterazione idrotermale o superficiale

Minerali argillosi a strati misti Si dividono in regolari e irregolari a seconda del modo di ripetizione dei pacchetti costitutivi. Sono diffusi nelle rocce sedimentarie

Miche Importantissimo gruppo di minerali T-O-T con formula WY 2-3 Z 4 O 10 (OH) 2 dove Sito W occupato da un grosso catione a coordinazione 12 (K, Na, Ca, Ba) Sito Y occupato da cationi a coordinazione 6 (Mg, Fe”, Al) Sito Z occupato da cationi a coordinazione 4 Si, Al Lo strato T forma maglie esagonali nel cui centro è situato un ossidrile Presentano il fenomeno del politipismo ovvero diverse modalità di successione degli strati (asse z). Smith e Yoder 1956 hanno indicato 6 tipi standard ideali di politipi

Classificazione delle miche A) alcaline diottaedriche: W occupato da K o Na es muscovite K 2 Al 4 (Si 6 Al 2 O 20 )(OH) 4, paragonite Na 2 Al 4 (Si 6 Al 2 O 20 )(OH) 4

Classificazione delle miche B) alcaline triottaedriche: W occupato solo da K es. biotite K(Mg,Fe) 3 (Si 3 Al)O 10 (OH) 2 flogopite K 2 Al 4 (Si 6 Al 2 O 20 )(OH) 4, lepidolite K 2 Al 4 (Si 6 Al 2 O 20 )(OH) 4, zinnwaldite K 2 Al 4 (Si 6 Al 2 O 20 )(OH) 4,

Classificazione delle miche C) calciche: dette anche miche fragili es margarite, clintonite

Miche e rocce Muscovite: presente in rocce metamorfiche micascisti e gneiss, rocce intrusive acide graniti, rocce sedimentarie clastiche per la sua resistenza all’alterazione Biotite: diffusissima in rocce metamorfiche scisti e gneiss, rocce eruttive con termini magnesiaci nelle rocce basiche e ferrosi nelle rocce acide

Flogopite: prodotto di metamorfismo regionale e termico su calcari magnesiaci e dolomie, è presente nelle kimberliti (rocce eruttive) Lepidolite, Zinnwaldite: piuttosto rare presenti nelle pegmatiti Margarite: rara, presenti nei depositi metamorfici di smeriglio