Utente:ChiaraToffa/Sandbox

I minerali della silice hanno composizione chimica SiO₂ dove Silicio (Si) e Ossigeno (O), in rapporto Si:O=1:2.

Rappresentazione grafica della disposizione spaziale dei tetraedri di [SiO₄]^4-

Struttura

Silicio e ossigeno si dispongono a formare un'impalcatura di tetraedri [SiO₄]^4- in cui lo ione silicio si trova al centro e gli ossigeni ai quattro vertici. La disposizione spaziale è tale che ogni ione ossigeno appartenente ad un tetraedro viene condiviso con i tetraedri adiacenti. Questa è la struttura base dei tectosilicati di cui i minerali del gruppo della silice fanno parte.

La silice presenta nove diversi polimorfi (uno sintetico) la cui formazione è determinata da trasformazioni ricostruttive, ovvero rottura e successiva riformazione di legami Si-O. Queste trasformazioni richiedono un'elevata energia di attivazione e quindi sono molto lente. Esistono inoltre due fasi amorfe: la lechatelierite (vetro di siilice con composizione variabile) e l'opale (SiO_{2 •} nH₂O si presenta in sfere con quantità variabile di acqua).

I polimorfi

Diagramma di stabilità dei polimorfi della silice.

I polimorfi naturali della silice si dividono in tre categorie strutturali:

1. Quarzo: con struttura più compatta e grado di simmetria minore.
2. Tridimite: con struttura più aperta e grado di simmetria maggiore
3. Cristobalite: con struttura più espansa e grado di simmetria massimo.

Ognuna di queste categorie possiede due fasi α↔β di alta e bassa temperatura. Le trasformazioni che determinano le due fasi sono distorsive, ovvero non avviene una rottura di legami ma solamente una rotazione. Queste trasformazioni sono veloci, reversibili e possono ripetersi un numero illimitato di volte senza compromettere l'integrità della struttura.

In queste coppie α-β, le fasi di bassa temperatura presentano simmetria minore rispetto alle fasi di alta temperatura. La variazione di simmetria da α a β è comunque minore rispetto a quella che presentano le fasi polimorfe determinate da trasformazioni ricostruttive.

I polimorfi della silice a maggiore densità sono coesite e stishovite, entrambe furono prima sintetizzate sperimentalmente e solo in seguito rinvenute in natura in quantità minime a Meteor Crater in Arizona. La loro formazione è attribuita a pressioni e temperature estremamente elevate, come quelle prodotte dall'impatto di un meteorite.

Cristobalite

La cristobalite è un minerale che appartiene al gruppo dei tectosilicati. Si forma in natura ad elevate temperature ed è un polimorfo della silice.

La cristobalite è stabile solamente a temperature maggiori di 1470°C ma se cristallizza, la sua stabilità può persistere a temperature anche inferiori. Questa caratteristica è dovuta al fatto che la transizione della cristobalite in tridimte o quarzo, è "ricostruttiva": richiede la rottura e seguente riformazione dei legami Si-O. La rottura di questi legami per la transizione, richiede una energia di attivazione molto alta, dunque non è possibile osservare questo fenomeno nel tempo di una sola vita umana.

Struttura e composizione

La cristobalite si presenta in due differenti fasi: la cristobalite-β appartiene al sistema cubico, classe di simmetria 4/m -32/m, si forma a temperature elevate. Mentre la cristobalite-α appartiene al sistema tetragonale, con classe di simmetria 422, si forma per rapido raffreddamento sotto i 250°C a pressione ambiente (1atm).

La temperatura di transizione dipende dalla cristallinità del minerale.

La transizione α-β è definita anche displaciva (distorsiva) e non è sempre possibile la transizione da cubica a tetragonale.

La composizione è molto vicina ad SiO₂ puro, con rare sostituzioni di Al (≈5000ppm), Na (≈3500ppm) o K (≈1500ppm) in soluzione solida, circa dieci volte le quantità rilevate nel quarzo. Queste sostituzioni presenti in cristobalite e trimidite sono possibili a causa della struttura più aperta.

La forma β si presenta con anelli di 6 tetraedri di [SiO₄]^4- impilati parallelamente.

modello di β-cristobalite, mostra i legami ad angolo dei tetraedri di SiO_4.

modello di α-cristobalite

Abito cristallino

Si presenta in granuli e sferette. I cristalli sono molto piccoli di qualche millimetro di diametro, pseudocubici o pseudoottaedrici. L'abito della cristobalite è variabile a seconda della temperatura a cui si forma, cubica se è ad alta temperatura (Cristobalite-β), tetragonale se la temperatura è bassa (Cristobalite-α)

I cristalli presentano lucentezza vitrea, traslucidità e sono incolori.

Origine e giacitura

La cristobalite può formarsi in diversi modi:

quando un magma riesce ad aprirsi un varco sulla superficie, il suo raffreddamento avviene molto rapidamente a causa della grossa differenza di temperatura. Questo provoca una riduzione di viscosità che addizionata alla riduzione di temperatura, impedisce agli atomi di organizzarsi in posizione ordinata.

In queste condizioni, più frequentemente, si può formare una roccia in prevalenza amorfa con presenza di minerali cristallizzati in profondità. Questi sono minerali stabili ad alte temperature che durante le ere geologiche tenderanno ad acquisire stabilità anche a temperatura e pressione ambiente. Meno frequentemente si possono formare rocce totalmente amorfe.

Può anche formarsi per devetrificazione del vetro vulcanico.

La cristobalite è stata trovata nelle rocce magmatiche tra cui andesiti, rioliti, trachiti ed ossidiana; più raramente si trova insieme all'opale in rocce formatesi a temperature relativamente basse, in rocce lunari e in alcune meteoriti. Si trova in rocce vulcaniche acide come rivestimento delle cavità ma anche come costituente della massa, solitamente associato alla tridimite. E' quindi un minerale abbondante.

Forma in cui si presenta in natura

In cristalli sferici o botrioidali. In forme massive o dendritiche.

Caratteristiche chimico fisiche

Materiale sintetico mostra indici di rifrazione ε 1.484 e ω 1.487, mentre materiale naturale talvolta ha mostrato indici di rifrazione di valori poco superiori. La cristobalite presenta generalmente una birifrangenza bassa ma alcuni campioni a grana fine sono apparentemente isotropi.

Peso molecolare:60,08 grammomolecole.

Composizione chimica:

• Silicio:46,74%
• Ossigeno:53,26%
• Densità: 2,33 g/cm³
• Indici quantici:
  • fermioni: 0,02
  • bosoni: 0,98
• Indici di fotoelettricità:
  • PE: 1,80barn/elettrone
  • ρ: 4,18 barn/cm³
• Indici di radioattività: GRapi: 0 (Il minerale non è radioattivo)
• Durezza: 6,5

Località di ritrovamento

• In Europa: nella zona di Eifel nella Renania (Germania); nel gruppo montuoso del Mont Dore nel Massiccio Centrale (Francia); Sárospatak (Ungheria); in alcune andesiti caucasiche (Stati dell'ex Unione Sovietica); Nezdenice in Boemia (Repubblica Ceca);
• In Italia: Baldissero Canavese (Piemonte); isola d'Elba (Toscana) ove sembra sostituire l'hedenbergite nei giacimenti ferriferi; Sardegna ed all'isola di Lipari (Sicilia); in località Le Piagge presso Soriano nel Cimino (Lazio) ove è stata scoperta nelle lave bollose insieme a vonsenite e tridimite;
• In America: nel parco di Yellowstone, nel Wyoming, nella Contea di Inyo in California (USA); a Cerro San Cristobal vicino a Pachuca, località ove è stata già scoperta e che ha dato il nome a questo minerale (Messico); in quest'ultima località viene trovata in cristalli grandi fino a 4 millimetri geminati come nel gruppo degli spinelli, mentre nelle località suddette statunitensi viene trovata in sferette bianco-grigiastre generalmente con l'interno cavo e riempite da microcristalli di tridimite e fayalite
• In Asia: ad Ellora nel Maharashtra (India) dove viene trovata in cristalli ottaedrici generalmente geminati e situata su fibre di mordenite

Stishovite

Struttura Stishovite

La stishovite (SiO₂) è un minerale che appartiene al gruppo dei tectosilicati costituito per il 46,7% di silicio e per il 53,26% di ossigeno. All'interno della struttura della stishovite ogni atomo di ossigeno viene condiviso con tre atomi di silicio. Tale minerale è un polimorfo della silice stabile a pressioni tendenti ai 10 GPa e a temperature maggiori di 1200 °C.

La stishovite prende il nome da Sergei Mikhailovich Stishov, un cristallografo russo appartenente all'Accademia di Scienze di Mosca che la sintetizzò nel 1961 prima che nel 1962 venne ritrovata in natura per la prima volta da Edward C. T. Chao nei siti di impatto di meteoriti presso il Meteor Crater in Arizona, USA.

Morfologia

La stishovite cristallizza nel sistema cristallino tetragonale e nella classe cristallina ditetragonale dipiramidale 4\m 2\m 2\m 2\m 2\m. Da un punto di vista ottico i cristalli di stishovite sono perciò uniassici.

Proprietà chimico-fisiche

Proprietà chimiche:

• Densità di elettroni: 4,28 gm/cc
• Peso specifico: 4,28 g/cc

• Indice di Fermion: 0,02

• Indice di Bosone: 0,98

Proprietà fisiche:

• Colore: incolore
• Opacità: trasparente
• Striature: bianche
• Lucentezza: vitrea
• Densità: 4,35 g/cm³
• Durezza: 7,5-8

Quarzo

Disposizioni atomiche α e β del quarzo

Il quarzo (diossido di silicio, SiO₂, dal tedesco Quarz^[?·info]) è il secondo minerale più abbondante nella crosta terrestre (circa il 12% del suo volume) dopo i feldspati. Il quarzo è una forma polimorfa della silice che cristallizza nella modificazione α a basse temperature, e nella modificazione β ad alte temperature. Tali modificazioni hanno diverso aspetto e ambiente di formazione ma stessa struttura finale.

Abito cristallino

Abiti del quarzo (da sinistra): prismatico, bipiramidato, trapezoedrico.Le croci in ognuna delle tre figure in basso ed i corrispondenti colori indicano le facce tra loro equivalenti.

I cristalli di quarzo presentano una struttura costituita da tetraedri silicio-ossigeno uniti tra loro per i quattro vertici a formare delle spirali ad andamento destro o sinistro. In alcuni cristalli le parti cristalline destre o sinistre coesistono a formare i geminati. Il quarzo che cristallizza in ambienti in cui la sua crescita non è ostacolata può presentarsi come prismi esagonali con, ai vertici, le facce di due romboedri disposte in modo tale da simulare una bipiramide esagonale, mentre se si forma in un ambiente in cui la crescita è inibita raramente si ritrovano facce cristalline.

Il quarzo più comunemente rinvenuto è sempre quarzo α perché, a temperatura e pressione ambiente, anche il quarzo β si trasforma in α (per riorganizzazione del reticolo). I cristalli di quarzo α, mancando del centro di simmetria, si presentano con atomi disposti a spirale destra o sinistra: sono quindi enantiomorfi.

Il senso del cristallo è spesso individuabile dalla presenza di una faccia trapezoedrica di piccole dimensioni situata tra il prisma esagono e il romboedro della piramide esagonale.

Gli abiti più comuni con cui in natura si trova il quarzo sono:

• Abito bipiramidato: caratterizzato dall'uguale sviluppo dei due romboedri e per l'assenza quasi totale di tutte le altre forme.
• Abito prismatico: formato da un esagono e da due romboedri, sviluppato prevalentemente lungo l'asse verticale.
• Abito trapezoedrico: formato da facce trapezoidali tre superiori e tre inferiori enantiomorfe tra loro.
  

Cristallo di quarzo prismatico

Morfologia

Il quarzo cristallizza nel sistema cristallino trigonale e nella classe cristallina trapezoedrica 3 2 2 2. I cristalli di quarzo sono perciò otticamente uniassici.

Proprietà chimico-fisiche

Il quarzo da un punto di vista chimico è un materiale dotato di notevole stabilità chimica e risulta inattaccabile dagli acidi eccetto l'acido fluoridrico.

Proprietà chimiche:

• Densità di elettroni: 2,65 gm/cc
• Peso specifico: 2,65 g/cc

• Indice di Fermion: 0,02

• Indice di Bosone: 0,98

Proprietà fisiche:

• Colore: Marrone, Incolore, Viola, Grigio, Giallo.
• Opacità: Trasparente
• Striature: Bianche
• Densità: 2,6 g/cm³ - 2,65³, medio = 2,62 g/cm³
• Durezza: 7
• Lucentezza: Vitrea
• Frattura: concoide (fratture sviluppate in materiali fragili caratterizzati da superfici che si curvano dolcemente)

Quarzo (var. affumicato)

Quarzo (var. ametista)

Origine e giacitura

Il quarzo è un costituente comune delle rocce magmatiche intrusive acide dette in passato rocce sialiche, tra le quali il più conosciuto è il granito; è abbondante anche come componente delle rocce sedimentarie, preferenzialmente nelle arenarie a causa della sua elevata resistenza alla degradazione chimica da parte degli agenti atmosferici ed alla sua insolubilità all'acqua e nelle rocce metamorfiche.

In Italia è presente nei Colli Euganei, nelle rioliti dell'Isola d'Elba e della Sardegna, nei melafiri della Val di Fassa e negli idrotermaliti del Bolognese (dove si presentano come lembi di roccia di origine sottomarina formatisi in tempi molto antichi e poi strappati dai movimenti tettonici e portati in superficie assieme alle argille scagliose presenti nell'Appennino Centrale).

Forma in cui si presenta in natura

In natura il quarzo si presenta nelle forme:

• Cristallino grosso: si presenta come cristalli di grosse dimensioni e ben formati.

• Cristallino fine: si presenta come cristalli ben formati di esigue dimensioni.

• Druse: crescita in una cavità che porta alla formazione di numerose associazioni di cristalli a crescita parallela

Coesite

Rappresentazione grafica della stuttura atomica della coesite

La Coesite (SiO₂) è un minerale polimorfo della silice stabile a pressioni comprese tra i 30 kbar e i 35 kbar e a temperature comprese tra i 500°C e gli 800°C. La coesite è costituita per il 46,74% di silicio e per il 53,26% di ossigeno.La struttura della coesite consiste in anelli di quattro tetraedri di SiO₄ uniti per i vertici formando una catena parallela all' asse verticale.

La coesite è stata sintetizzata in laboratorio per la prima volta nel 1953 da Loring Coes Junior, un chimico americano della Norton Company.

Immagine a poligoni incrociati di grano di coesite (grigio) ~ 1 mm di diametro in eclogite. La piccola inclusione colorata è un pirosseno. Il cerchio policristallino è di quarzo.

Morfologia

La coesite cristallizza nel sistema cristallino monoclino nella classe cristallina prismatica 2/m. I cristalli di coesite sono perciò otticamente biassici.

Proprietà chimico-fisiche

Proprietà chimiche:

• Densità di elettroni: 2,90 gm/cc
• Peso specifico: 2,90 g/cc

• Indice di Fermion: 0,02

• Indice di Bosone: 0,98

Proprietà fisiche:

• Colore: Incolore
• Opacità: Trasparente
• Striature: Bianche
• Densità: 2,93 g/cm³
• Durezza: 7,5
• Lucentezza: Vitrea
• Frattura: Concoide (in particolare in superfici morbide e curve)

Forme in cui si presenta in natura

Generalmente la coesite in natura si presenta sottoforma di inclusioni presenti in altri minerali.

Tridimite

Tridimite

La Tridimite è una delle fasi polimorfe della silice a pressione atmosferica, assieme a Quarzo e Cristobalite. La condizione di polimorfismo consiste nella differente disposizione spaziale dei tetraedri di SiO₄ che costituiscono la struttura tridimensionale. La tridimite si può presentare in sette forme cristalline, tuttavia l’unica fase stabile è la Tridimite β che è la forma stabile di SiO₂ tra 870°C e 1470°C . Sotto gli 870°C avviene la trasformazione in Quarzo β, sopra i 1470°C avviene quella in Cristobalite. Tali trasformazioni sono ricostruttive e perciò lente. Possiamo trovare la Tridimite a T ambiente se il suo raffreddamento avviene rapidamente.

Struttura

Struttura Tridimite β

La Tridimite β si presenta come una struttura costituita da tetraedri con un atomo di silicio al centro e quattro atomi di ossigeni ai vertici della struttura. Tutti e 4 gli ossigeni ai vertici sono condivisi con altrettanti tetraedri SiO₄, in tal modo la formula chimica della Tridimite può essere semplificata a SiO₂. La Tridimite β presenta simmetria esagonale, classe P6₃/mmc. La sua struttura è delineata da piani paralleli interconnessi tra loro e composti da anelli formati da sei tetraedri. Le basi dei tetraedri dell’anello giacciono sullo stesso piano (0001) e i vertici puntano alternativamente verso il basso e verso l’alto in modo tale da connettersi con gli ossigeni ai vertici dei tetraedri dei piani successivi che risultano quindi speculari gli uni rispetto agli altri. Si creano così degli ampi canali lungo la direzione ortogonal al piano degli anelli di tetraedri. L’asse c risulta essere 4 volte l’altezza dei tetraedri, mentre l’asse a risulta essere il doppio dello spigolo del tetraedro.

Cristallochimica

La struttura della Tridimite risulta essere abbastanza spaziosa a causa della presenza dei canali formati dagli anelli di tetraedri. Questi larghi spazi possono essere occupati da ioni alcalini, e per compensare la carica portata da questi ioni avviene una sostituzione Si-Al all’interno dei tetraedri. L’Al e stato rilevato in concentrazioni pari a 5000ppm, Na 3500ppm e K 1500ppm. La Tridimite risulta pertanto meno pura del quarzo di circa dieci volte.

Aspetto

Il minerale si presenta come minuti cristalli tabulari con contorno esagonale o pseudoesagonale, o piccoli scaglie, bianche o trasparenti, in cavità in rocce vulcaniche felsciche. La Tridimite è caratterizzata da cristalli a grana fine con un relativamente alto disordine di impilamento a causa dell’intercrescita della cristobalite. Può presentarsi sotto forma di cristalli singoli o trigeminati, più comunemente in masserelle a forma di rosetta o a ventaglio o a sferulette. Il nome tridimite deriva proprio dal fatto che la Tridimite si puà trovare come tri o poligeminato, dal greco tridymos. Non è possibile identificarla ad occhio nudo, si può distinguerla dalle altre fasi della siilice al microscopio analizzando indice di rifrazione e contorni dei cristalli.

Formazione

La Tridimite si trova in cavità di rocce vulcaniche felsiche acide effusive come rioliti, ossidiane, andesiti, trachiti e daciti. La sua presenza a temperatura ambiente è giustificata da un alta velocità di raffreddamento che congela la struttura della Tridimite beta dal suo intervallo di alta temperatura fino a temperatura ambiente. Un altro processo di formazione è la devetrificazione di vetro vulcanico, nel qual caso la struttura amorfa disordinata del vetro viene riordinata nella struttura tipica della Tridimite. Oltre all’origine magmatica se ne suppone anche una metamorfica dal momento che nelle rocce del monte Pelee dopo la sua eruzione le rocce non presentavano Tridimite se non dopo sei mesi. In questo caso si tratta di metamorfismo pneumatolitico. È frequentemente associata a Cristobalite e Sanidino.

Distribuzione

Fu scoperta per la prima volta in Hidalgo in Messico nel 1868.

• In Europa: Siebengebirge e Eifel (Germania); Mont Doré nel Puy de Dôme (Francia); Islanda.
• In Italia: Colli Euganei (Veneto); Monte Calvario, presso l'Etna (Sicilia); nelle cave di riolite presso il Monte Arci nella zona di Marrubiu (Sardegna); e piccole quantità nelle trachiti alterate della solfatara di Pozzuoli (Napoli)
• In America: Cerro San Cristobal presso Pachuca (Messico); San Juan, Colorado, Stati Uniti.

Caratteristiche morfologiche

• Classificazione Strunz: 4.DA.10

• Categoria: Ossido, Tectosilicato, Gruppo della Silice

• Formula chimica: SiO₂

• Sistema cristallino: Esagonale

• Abito cristallino: tabulare

• Parametri di cella: a=5.03 b=8.22

• Gruppo puntuale: 1

• Gruppo spaziale: 6/m 2/m 2/m

Proprietà chimico-fisiche

• Densità: 2.183 g/cm³

• Durezza: 7

• Indice di rifrazione: 1.47

• Sfaldatura: indistinta secondo {0001}, imperfetta secondo {1010}

• Frattura: fragile, concoide
• Colore: incolore, bianco, bianco giallastro, grigio
• Striscio: bianco
• Lucentezza: da vitrea a perlacea a grassa
• Opacità: da trasparente a traslucido
• Diffusione: raro
• Pleocroismo: assente
• Altre caratteristiche: non radioattivo, non magnetico, fluorescent short uv dark red

Opale

Opale comune

L'Opale (SiO_{2 •} nH₂O) è un minerale colloidale amorfo (perciò privo di struttura reticolare) semiamorfo o microcristallino appartenente al gruppo dei tectosilicati e otticamente isotropo.

E' un minerale prevalentemente di origine sedimentaria che si forma per deposito chimico di acqua ricca di silice o per accumulo di scheletri di organismi marini.

Proprietà chimico-fisiche

Proprietà chimiche:

• Densità di elettroni: 2,17 gm/cc
• Peso specifico: 2,10 g/cc

• Indice di Fermion: 0,01

• Indice di Bosone: 0,99

Opale di fuoco

Proprietà fisiche:

• Colore: Bianco, Giallo, Rosso, Marrone, Blu
• Opacità: trasparente a traslucido opaco
• Striature: Bianche
• Densità: 1,9 g/cm³ - 2,3 g/cm³
• Durezza: 5,5-6
• Lucentezza: Vitrea
• Frattura: Concoide (fratture sviluppate in materiali fragili caratterizzati da superfici che si curvano dolcemente)

Forme con cui si presenta in natura

L'Opale non si presenta mai in cristalli ma in noduli, croste o vene di vari colori talvolta con magnifiche iridescenze. Può anche essere rinvenuto in masse compatte amorfe o terrose bianco-grigiastre.

L'Opale comune si distingue dall'opale nobile caratterizzato da durezza inferiore ma da brillantezza e limpidezza maggiori. All'opale nobile sono stati dati vari nomi, come ad esempio opale nera (nella quale un gioco di colore brillante emerge da uno sfondo scuro) e opale di fuoco (in cui lampi di colore dall'arancione al rosso appaiono da uno sfondo traslucido).

Molte gemme di opale sono in realtà delle doppiette costituite da una lamina sottile di opale nobile incollata ad una base di opale comune o di un altro materiale. La doppietta è del tutto simile ad una pietra tagliata da un singolo pezzo poichè la maggior parte delle opali non sono trasparenti e il gioco di colori è un fenomeno superficiale.

Origine e giacitura

Attualmente la principale zona di provenienza dell'opale è l' Australia che vanta varie località di produzione,anche molto lontane tra loro,mentre si può considerare il Messico come il secondo grande produttore (in particolare della varietà opale di fuoco).

Calcedonio

Calcedonio

Con il termine calcedonio si indica una forma di silice criptocristallina, composta da piccoli concrescimenti di quarzo e moganite. Questi sono entrambi minerali di silice ma differiscono per la struttura cristallina.

Il calcedonio si presenta generalmente in forma di croste o concrescimenti, di colore uniforme o zonate con striature colorate di varie tonalità. Sono frequenti gli aggregati tondeggianti (mammellonari o botroidali) e nodulari. Presenta una tessitura fibroso-orientata e in misura minore aggregati microgranulari. Può assumere un vasto range di colore, i più comuni vanno dal bianco al grigio, al blu o sfumature di marrone fino al nero.

Struttura

Il calcedonio è costituito da quarzo e moganite. Quest'ultima è presente in concentrazioni che variano dal 5% al 20%. Il quarzo appartiene al sistema trigonale, mentre la moganite appartiene al sistema monoclino.

Varietà

Il calcedonio è semitrasparente quando è tagliato sottile, opaco e dalla tipica lucentezza cerosa in campioni più massivi. Ha durezza 6,5, leggermente più bassa del quarzo, e frattura concoide granulosa.

La colorazione dipende dalle impurezze presenti nel reticolo cristallino. Fin dall'antichità la colorazione è stata anche modificata tramite esposizione alla luce solare, riscaldamento, o contatto con liquidi (la pietra è altamente porosa e permette un assorbimento selettivo dei liquidi). A seconda della colorazione e dell'aspetto, il calcedonio prende varie denominazioni:

• Il calcedonio comune, il calcedonio azzurro e il calcedonio giallo: il primo ha un colore grigio azzurrognolo, biancastro o beige uniforme, ma non mancano i campioni di colore bianco-cera, azzurrognolo diafano o rosa-lilla. Il secondo ha una colorazione azzurro cenerino, azzurro lilla o azzurro violetto vivace, quest'ultima è la varietà più pregiata. Il terzo non presenta mai una colorazione uniforme nei campioni naturali. Probabilmente è questa variante che Plinio il Vecchio chiamò Jaspis aerizusa.

• agata: è l'insieme di varietà zonate con strie di colorazione variabile (bianco, marrone, blu, nero, verde, rosa etc...). È il tipico prodotto di precipitazione da soluzione idrotermale in rocce magmatiche e si associa frequentemente a quarzo cristallino (quarzo ialino e ametista). Può presentare inclusioni significative di acqua (enidro). Il nome deriva dall'antico fiume Achates, oggi forse il Dirillo in Sicilia sud-orientale. Nei lapidari antichi è spesso descritta con svariati nomi, frequentemente di fantasia e difficilmente riconducibili a un preciso tipo di pietra, che si incontrano talvolta anche nella letteratura moderna. Le sottovarietà sono:
  • incrocio tra corniola e agata, presenta la colorazione della corniola, ma guardandola attentamente mostra la struttura dell'agata, con straterelli o bande curve o rettilinee, di spessore diseguale e a colorazione bianca, bruna e grigio-giallastra.
  • agata niccolo (o calcedonio niccolo): varietà caratterizzata da strati neri e grigio-azzurri o cerulei alternati. Nell'antichità è testimoniata anche col nome di Aegyptilla (Plinio, XXXVII, 54), nome che si applicava anche al calcedonio onice e sardonica.
  • agata onice (o calcedonio onice): opaco o semi-opaco, caratterizzato dall'alternanza di strati bianchi e neri, fortemente contrastanti, ideali per la realizzazione dei cammei.
  • agata sardonica o calcedonio sardonica: alterna strati di corniola e sarda con livelli biancastri. Secondo le credenze astrologiche insieme all'olivina è la pietra dei nati sotto il segno del Leone.
  • agata di muschio contiene inclusioni filamentose verdi che conferiscono l'aspetto del muschio.
  • agata di fuoco mostra fenomeni di iridescenza su sfondo marrone . Contiene inclusioni di goethite o limonite.
  • agata iris è una varietà iridescente, che quando tagliata in sezioni sottili mostra tutti i colori dello spettro se illuminata con luce trasmessa.
• corniola: una varietà di calcedonio traslucida o semitrasparente con inclusioni di minerali ferrosi da alterazione come limonite o ematite, caratterizzata da un colore uniforme rosso sanguigno fino al giallo arancio. Nell'antichità si chiamava così anche la verità calcedonio sarda, e di volta in volta poteva assumere nomi simili, come Cornerina, Cornalina o Carnerina.
• crisoprasio: un calcedonio traslucido la cui colorazione blu è conferita dalla presenza di ossido di nichel o rame. Può presentare un colore uniforme tipicamente verde chiaro/giallo-verde. In antico è chiamato anche jaspis (Plinio il Vecchio, Naturalis Historia, XXXVII, 37), è detto anche plasma a seconda dell'intensità della colorazione verde.
• diaspro: sono così chiamati i calcedoni opachi e di colorazione uniforme. I colori più comuni sono le tonalità di rosso, viola e verde cupo, anche se alcune fonti trattano il diaspro ed il calcedonio come due specie distinte

• eliotropio: verde scuro opaco con punteggiature microdendritiche di ossidi di ferro di colore rosso-vivo dovute a inclusione di idrossidi di ferro. Plinio il Vecchio chiamava questa varità heliotropium o Prasius.
• onice: di colore uniforme che copre le tonalità rosso-bruno e l'intera gamma di grigi fino al nero. Se rinvenibile in forma massiva e stratificata prende il nome di selce: un materiale molto utilizzato dall'uomo nella preistoria per la preparazione di oggetti affilati e monili. Se stratificato si parla di calcedonio onice (vedi sopra).
• sarda: è una sottovarietà di corniola più scura, ma meno luminosa per via della sua colorazione, da rosso bruno a bruno marrone. La distinzione tra corniola e sarda si basa su un'interpretazione del colore, che è puramente soggettiva. Deve il suo nome a Sardi, antica capitale della Lidia.
• mtorolite è una varietà verde, colorata dal cromo. Presente in Zimbabwe

Formazione

Il calcedonio si forma in ambiente filioniano-idrotermale di bassa temperatura, ad esempio nelle cavità interne dei geodi, oppure in ambiente metamorfico.

Il calcedonio si può formare anche per trasformazione ricostruttiva dall'opale.

Proprietà chimiche e fisiche

Proprietà chimiche:

• Classificazione Strunz: 4.DA.05
• Categoria: minerale ossido, tectosilicato gruppo silice.
• Formula: SiO₂
• Peso specifico: 2,59-2,61
• MM= 60 g/mol

Proprietà fisiche:

• Sistema cristallino: trigonale o monoclino
• Colore: vario
• Sfaldatura: assente
• Frattura: concoide, scabra, fibrosa
• Durezza: 6.5
• Lucentezza: cerosa, vitrea, grassa, setosa, opaco
• Striscio: bianco
• Opacità: da trasparente a traslucido
• Parametro di cella: a=4.913Å c=5.404Å
• Densità: 2.65 g/cm³

Moganite

Moganite

La moganite è un altro polimorfo del quarzo, pertanto presenta la stessa formula del quarzo SiO₂ ma è caratterizzato da diversa struttura cristallina. Cristallizza secondo il sistema monoclino.

È trasparente e di colore grigio, ha durezza di circa 6 nella scala Mohs e presenta lucentezza terrosa.

Fu scoperto per la prima volta nel 1984 ma solo nel 2007 è stato riconosciuto come minerale valido dalla CNMNC (Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification).

Lo si ritrova prevalentemente in località aride come il lago Magadi o a Gran Canaria, nello specifico a Mogàn da cui deriva il termine Moganite. Altri giacimenti sono presenti in Europa, Stati Uniti e India.

Caratteristiche morfologiche, chimiche e fisiche

• Categoria: Tectosilicato, gruppo del quarzo
• Formula: SiO₂
• Classificazione Strunz: 4.DA.20
• Sistema cristallino: Monoclino
• Classe di simmetria: 2/m
• Colore: Grigio
• Durezza: 6
• Lucentezza: Terrosa
• Striscio: Bianco
• Opacità: Da trasparente a traslucido
• Proprietà ottiche: Cristallo biassico

Bibliografia

• W.A. Deer, R.A. Howie, J. Zussman, An Introduction to the Rock-Forming Minerals (2nd Edition), Longman, Inc.,1992
• P.J. Heaney, C.T. Prewitt & G.V. Gibbs, Silica: Physical Behavior, Geochemistry, and Materials Applications (Reviews in Mineralogy), Book 29, Paul H. Ribbe Editors, 1994
• Cornelis Klein, Mineralogia, Zanichelli, 2004

Collegamenti esterni

• http://www.faden.it/index.asp
• http://www.webmineral.com/
• https://www.minerals.net/
• https://www.britannica.com/science/stishovite
• http://www.minerali.it/scheda-scientifica/4c4551cf-dd6b-4529-ab55-2bf318137379/OPALE.aspx
• https://en.wikipedia.org/wiki/Moganite
• https://en.wikipedia.org/wiki/Cristobalite
• https://en.wikipedia.org/wiki/Tridymite
• https://en.wikipedia.org/wiki/Chalcedony