Slides 4 2014 - 2015. Mineralogia descrittiva La mineralogia oggi è una disciplina molto vicina alla chimica e alla fisica ma è nata essenzialmente come.

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1 Slides 4 2014 - 2015

2 Mineralogia descrittiva La mineralogia oggi è una disciplina molto vicina alla chimica e alla fisica ma è nata essenzialmente come disciplina naturalistica, quindi, descrittiva come la zoologia e la botanica. Fondamentale pertanto è stata la creazione di una terminologia idonea a descrivere gli aspetti esteriori dei minerali

3 Morfologia geometrica I minerali sono caratterizzati da una distribuzione ordinata e periodica tridimensionale di atomi, ioni o molecole, che di norma si manifesta esteriormente sotto forma di facce, spigoli e vertici disposti secondo rigidi criteri geometrici e che delimitano solidi geometrici.

4 Morfologia geometrica faccia vertice spigolo Elementi morfologici del cristallo Relazione di Eulero F+V= S+2

5 Morfologia dei cristalli euedrale subeuedrale anedrale Cristalli La morfologia geometrica esterna non è indispensabile. La morfologia è condizionata dallo spazio a disposizione, da fenomeni di corrosione successiva

6 Dimensioni dei cristalli I cristalli possono raggiungere dimensioni gigantesche o piccolissime. Possono essere visibili solo al microscopio (microcristalli) o al microscopio elettronico o addirittura riconoscibili solo ai Raggi X (criptocristalli) clinoptilolite mordenite

7 Cristalli di Gesso varietà selenite

8 La miniera di Naica nello stato di Chihuahua Messico. E’ una miniera di Pb e Ag in attività Nel 1910 fu scoperta la "Grotta delle Spade“ così chiamata per via dei grandi cristalli simili a spade di selenite varietà di gesso CaSO 4 lunghi anche 2 metri, che ricoprivano le pareti. La grotta venne chiusa per preservare intatto l'ambiente. Nel 2002 venne scoperta una grotta di circa 8 metri di  che conteneva cristalli di selenite di quasi due metri. Pochi giorni dopo venne scoperta una grotta più ampia, con altre formazioni cristalline fino a 15 metri di lunghezza e 2 spessore. La grotta, battezzata "Grotta dei Cristalli“. La temperatura della grotta si aggira attorno ai 48 °C con una umidità quasi al 100%, condizioni insopportabili dall'uomo se non per pochissimi minuti.

9 CaSO 4. 2H 2 O Sistema monoclino

10 CaSO4 Anidrite sistema rombico

11 Come si presentano i cristalli I cristalli sono 1) interclusi o 2) impiantati sopra una matrice. 1) I cristalli interclusi in una matrice (roccia), se hanno un accrescimento abbastanza regolare, presentano facce sviluppate anche se imperfette 2) I cristalli impiantati sopra una matrice, sono solo in parte a contatto con la matrice il resto del cristallo sporge entro una cavità: druse, geodi (nei basalti amigdale), vene.

12 Druse Q citrino Q ametista Geode Q Amigdala, analcime Vene di Q in roccia metamorfica gneiss

13 Paragenesi L’insieme di minerali coesistenti in una roccia prende il nome di paragenesi. I minerali che cristallizzano alle stesse condizioni chimico-fisiche costituiscono una paragenesi isogenica. L’insieme di cristalli che fra loro non presentano relazioni di orientazioni è detto aggregato cristallino

14 Aggregati di cristalli Fasci o covoni, Aggregati fibroraggiati, Aggregati dendritici, Concrezioni stalattitiche

15 Habitus dei cristalli singoli L’habitus descrive le caratteristiche generali dello sviluppo morfologico. Esempi: tabulare, equidimensionale, lamellare, allungato, aciculare, ecc

16 Sviluppo morfologico Cristalli di fluorite CaF 2 con morfologia cubica Cristallo di calcite CaCO 3 con morfologia scalenoedrica Cristallo di diamante C con morfologia ottaedrica

17 Le Forme cristalline La forma cristallina è costituita dalle facce equivalenti di un cristallo. Le forme cristalline sono di due tipi: 1) forme aperte e 2) forme chiuse 1) Sono forme aperte: il pedion, il pinacoide, il doma, lo sfenoide, il prisma, la piramide. Il numero delle facce nelle forme aperte varia da 1 a 12 Le forme aperte per delimitare il volume del cristallo devono combinarsi con altre forme aperte o con forme chiuse.

18 Forme cristalline aperte Pedion Pinacoide Doma Sfenoide microclino

19 Forme cristalline aperte: esempi: Pedion: 1 faccia equivalente a se stessa Pinacoidi: 2 facce parallele equivalenti Sfenoidi: 2 facce equivalenti che condividono uno spigolo e messe in ricoprimento da un A 2 Doma: 2 facce equivalenti che condividono uno spigolo e messe in ricoprimento da un P Prismi: da 3 a 12 facce equivalenti parallele fra loro e parallele ad un asse di simmetria Piramidi: da 3 a 12 facce equivalenti inclinate rispetto ad un asse di simmetria

20 Combinazione di forme aperte Pedion, forma semplice Piramide, forma semplice Prisma, forma semplice 4 facce Pinacoide, forma semplice 2 facce // Forma composta

21 Le Forme cristalline chiuse 2) Sono forme chiuse: tetraedro, cubo, ottaedro, romboedro, bisfenoide, bipiranidi, scalenoedro, rombododecaedro, esacisottaedro, ecc. Il numero delle facce nelle forme chiuse varia da 4 a 48 La forma chiusa da sola riesce a delimitare il volume del cristallo ma può anche combinarsi con forme aperte o con forme chiuse

22 Forme chiuse tetracisesaedro Icositetraedro pentagonale esacisottaedro Icositetraedro

23 Combinazione di forme chiuse cubo ottaedro rombododecaedro Forme composteForme semplici

24 Habitus tabulare Habitus bacillare Habitus condizionato dallo spazio Habitus equidimensionale Habitus condizionato dallo spazio nell’ambiente di formazione. Cristalli cubici con habitus diverso a causa del differente sviluppo delle facce

25 L’habitus dei granati R 3 R 2 [SiO 4 ] 3 Piropo Mg 3 Al 2 [SiO 4 ] 3 Almandino Fe 3 Al 2 [SiO 4 ] 3 Spessartina Mn 3 Al 2 [SiO 4 ] 3 Grossularia Ca 3 Al 2 [SiO 4 ] 3 Andradite Ca 3 Fe 2 [SiO 4 ] 3 Uvarovite Ca 3 Cr 2 [SiO 4 ] 3

26 Differente habitus in funzione della composizione del minerale I granati alluminiferi con Ca presentano un habitus icositetraedrico, mentre i granati con Mg, Fe, Mn presentano un habitus rombododecaedro. L’habitus dei granati calcici con è composto, ovvero una combinazione di icositetraedrico e di rombododecaedro

27 Morfologia dei granati L’habitus dei granati R 3 R 2 [SiO 4 ] 3 Grossularia Andradite

28 Differente habitus in funzione di T e P In funzione della P e della T, il diamante presenta habitus diverso. A pressioni relativamente basse di ~ 50 Kbar, prevalgono forme semplici con poche facce (cubo 6 facce, ottaaedro 8 facce), con l’aumentare della temperatura e pressione aumenta il numero delle facce (esacisottaedro 48 facce), forme composte combinazioni. I cristalli provenienti da notevoli profondità hanno tante facce da farli tendere ad un habitus quasi sferico.

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30 Morfologie del diamante

31 Morfologie in funzione del chimismo e delle concentrazioni Al variare del grado di soprassaturazione dell’ambiente di formazione, i cristalli di cianite Al 2 SiO 5 presentano combinazioni di pinacoidi con diverso sviluppo Al variare del chimismo dell’ambiente di formazione i cristalli di calcite CaCO 3 presentano habitus molto diversi

32 calcite Forme Cianite

33 Morfologie in funzione delle condizioni chimico-fisiche Ruolo della Temperatura Regola empirica applicata nei giacimenti: Alte T: Pirite con habitus prevalentemente ottaedrico Medie T: Pirite con habitus pentagonododecaedrico Basse T: Pirite con habitus cubico Ruolo chimismo Salgemma cristallizza in cubi, ma se nelle soluzioni ci sono piccole quantità di B, cristallizza in ottaedri, analogamente se le soluzioni sono molto acide o molto alcaline