Lez 14 2013
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
OH
[Z2O5]
[Z2O5 (OH)]
Rari minerali
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 [Z2O5]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 Z2O5
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 Al2(Si2O5)(OH)4
Kaolinite Al2(Si2O5)(OH)4 ha simmetria
triclina pediale, al microscopio elettronico i
cristalli sono tabulari. Durezza 2-2,5, D 2,62,7 .
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 Al2(Si2O5)(OH)4
Serpentino Mg3(Si2O5)(OH)4
Serpentino Mg3(Si2O5)(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 Mg3(Si2O5)(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
Al4[Si8O20](OH)4 (diottaedrica) e il talco
(triottaedrico) Mg6[Si8O20](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 Al2Si2O5(OH)4,
cristallizza da soluzioni idrotermali; halloisite
Al2Si2O5(OH)4. 2H2O genesi idrotermale; Gruppo del
serpentino Mg3(Si2O5) (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)8O20(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
WY2-3Z4O10(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 K2Al4(Si6Al2O20)(OH)4,
paragonite Na2Al4(Si6Al2O20)(OH)4
Classificazione delle miche
B) alcaline triottaedriche: W occupato
solo da K es.
biotite K(Mg,Fe)3(Si3Al)O10(OH)2
flogopite K2Al4(Si6Al2O20)(OH)4,
lepidolite K2Al4(Si6Al2O20)(OH)4,
zinnwaldite K2Al4(Si6Al2O20)(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
