Wadalite
| Wadalite | |
|---|---|
 | |
| Classificazione Strunz (ed. 10) | 9.AD.25[1] |
| Formula chimica | Ca12Al10Si4O32[Cl6][2] |
| Proprietà cristallografiche | |
| Gruppo cristallino | monometrico[3] |
| Sistema cristallino | cubico[3] |
| Classe di simmetria | esatetraedrica[3] |
| Parametri di cella | a = 12,001(2) Å, V=1729(1) ų, Z = 4[3] |
| Gruppo puntuale | 4 3m[3] |
| Gruppo spaziale | I43d[3] |
| Proprietà fisiche | |
| Densità misurata | 3,01[3] g/cm³ |
| Densità calcolata | 3,056[3] g/cm³ |
| Sfaldatura | non osservata[4] |
| Colore | incolore[5] |
| Lucentezza | vitrea[6] |
| Opacità | trasparente, traslucida[4] |
| Striscio | bianco[6] |
| Diffusione | rara |
| Si invita a seguire lo schema di Modello di voce – Minerale | |
La wadalite (simbolo IMA: Wdl[7]) è un minerale ed è un raro nesosilicato appartenente all'omonimo gruppo[2] con la composizione chimica idealizzata Ca12Al3+10Si4O32Cl6. Cristallizza nel sistema cristallino cubico con la struttura della mayenite.[8]
L'aspetto è molto simile a quello dell'idrogrossularia alla quale è spesso intimamente associata[9].
Questo minerale è stato anche prodotto artificialmente[10].
Etimologia e storia
Dall'inizio del XX secolo, è noto un alluminato di calcio cubico con composizione 5CaO • 3Al2O3.[11] Poiché gli alluminati di calcio sono composti importanti del clinker di cemento, da allora sono stati studiati intensamente.
La struttura di questo composto è stata chiarita nel 1936 da W. Büssem e A. Eitel presso la Società Kaiser Wilhelm per la ricerca sui silicati di Berlino-Dahlem. Nel corso della delucidazione della struttura, hanno corretto la composizione in 12CaO • 7Al2O3.[12]
L'equivalente sintetico della wadalite, un clorosilicato con la struttura 12CaO • 7Al2O3 determinata da Büssem e Eitel, è stato descritto nel 1988,[13] prima che Tsukimura e collaboratori scoprissero il minerale wadalite in uno xenolite skarn di un'andesite a Tadano vicino a Kōriyama nella prefettura di Fukushima, in Giappone,[5]. Descrissero la struttura per analogia con la struttura del granato, e la wadalite fu quindi a lungo assegnata al gruppo del granato.[14] La wadalite prende il nome dal mineralogista giapponese Tsunashirō Wada, il primo direttore generale del Servizio geologico del Giappone, che aveva reso servizi eccezionali alla mineralogia moderna in Giappone.[15]
Nel 1995, Glasser sottolineò ancora una volta le differenze nelle strutture della wadalite e del granato,[16] e le attuali classificazioni classificano il granato e la wadalite in diversi gruppi di minerali.
Negli anni che seguirono, furono trovati altri minerali con la struttura della mayenite, e le definizioni del gruppo e dei minerali furono riviste da E.V. Galuskina e collaboratori.[8][17]
Classificazione
La 9ª edizione della sistematica minerale di Strunz, aggiornata l'ultima volta dall'Associazione Mineralogica Internazionale (IMA) nel 2009,[18] classifica la wadalite nella classe "9. Silicati (germanati)" e nella sottoclasse "9.A Nesosilicati"; questa viene ulteriormente suddivisa in base all'eventuale presenza di altri anioni e alla coordinazione dei cationi coinvolti, in modo che il minerale sia classificato in base alla sua composizione nella suddivisione "9.AD Nesosilicati senza anioni aggiuntivi; cationi in coordinazione [6] e/o maggiore" dove, insieme ad almandino, andradite, calderite, goldmanite, grossularia, henritermierite, hibschite, holtstamite, katoite, kimzeyite, knorringite, majorite, momoiite, morimotoite, piropo, schorlomite, spessartina e uvarovite forma il "gruppo del granato" col sistema nº 9.AD.25.[18]
Tale classificazione viene mantenuta invariata anche nell'edizione successiva, proseguita dal database "mindat.org" e chiamata Classificazione Strunz-mindat.[1]
Nella Sistematica dei lapis (Lapis-Systematik) di Stefan Weiß il minerale si trova nella classe dei "silicati e germanati" e lì nella sottoclasse dei "nesosilicati con gruppi [SiO4]", dove la wadalite insieme ad almandino, andradite, calderite, eltyubyuite, eringaite, goldmanite, grossularia, henritermierite, holtstamite, hutcheonite, hydrougrandite, irinarassite, jeffbenite, katoite, kerimasite, kimzeyite, knorringite, majorite, menzerite-(Y), momoiite, morimotoite, piropo, schorlomite, spessartina, toturite e uvarovite con le quali forma il "gruppo dei granati" con il Sistema nº VIII/A.08.[19]
La classificazione dei minerali Dana, utilizzata principalmente nel mondo anglosassone, classifica la wadalite nella classe dei "silicati e germanati" e lì nella sottoclasse dei "minerali nesosilicati". Qui è l'unico membro del sistema nº 51.04.05 all'interno della suddivisione dei "nesosilicati: gruppi SiO4 solo con cationi in coordinazione [6] e/o maggiore".
Chimica
La wadalite con la composizione idealizzata è l'analogo del silicio-cloro della clormayenite , dove e sono le posizioni nella struttura della mayenite.[8]
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La composizione dei cristalli zonati a settori della località tipo differisce leggermente nei settori:[20]
- {21-1}:
- {211}:
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La carenza di cloro indica la formazione di cristalli misti con la clormayenite, corrispondente alla reazione di scambio:
- , (clormayenite).[20]
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Il contenuto di Fe3+ è determinato dalla mescolanza di eltyubyuite secondo la reazione di scambio:[8][20][21][22]
- (eltyubyuite)
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e il contenuto di magnesio insieme all'eccesso di silicio (Si) sono dovuti a una formazione di cristalli misti con l'analogo Mg-Si adrianite corrispondente alla reazione di scambio:[8][21]
![{\displaystyle {({\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {[\mathrm {X} ]}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {[\mathrm {X} ]}}}\mathrm {Ca} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{12}}\,{\vphantom {A}}^{[\mathrm {T} ]}(\mathrm {Mg} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}{\vphantom {A}}^{2+}\mathrm {Si} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{9}}^{4+})\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{32}}\,{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {[\mathrm {W} ]}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {[\mathrm {W} ]}}}\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}^{-})}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/8503dad85440345c1d682f01f2b6c6d4390ba22d.svg)
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Un cristallo misto con un'alta percentuale di adrianite è stato rilevato nel meteorite Allende.[23][24]
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Abito cristallino
La wadalite cristallizza con simmetria cubica nel gruppo spaziale I43d (gruppo nº 220) con 2 unità di formula per cella unitaria. Il cristallo misto naturale della località tipo ha il parametro reticolare a = 12,001 Å.[14] Per la wadalite sintetica, è stato misurato a = 11,981 Å.[13]
La struttura è quella della clormayenite. L'alluminio (Al3+) e il silicio (Si4+) occupano le posizioni tetraedriche circondate da 4 ioni ossigeno. Ognuna di queste gabbie è occupata da due ioni calcio (Ca2+) irregolarmente circondati da 6 ossigeni.[12] Nel loro centro tra gli ioni calcio, le gabbie contengono uno ione cloro (Cl-).[8][14] La wadalite è stata trovata sotto forma di grani cristallini fino a 200 µm[9]
Origine e giacitura
La wadalite forma metamorfismo di contatto negli skarn a bassa pressione e ad alte temperature durante la trasformazione dei silicati di calcio e alluminio da parte di un fluido ricco di cloro.[21][25] Altri ritrovamenti includono clinker di silicato di calce proveniente da cumuli di carbone bruciato e inclusioni di calcio-alluminio nelle condriti.
Skarn
La località tipo della wadalite è un'inclusione metamorfica di skarn di contatto (xenolite) da un'andesite[3] vicino a Tadano, nei pressi di Kōriyama nella prefettura di Fukushima, in Giappone.[14] La wadalite, insieme a wollastonite, calcite, katoite, andradite, thaumasite, tobermorite e xonotlite, si trova qui nell'area marginale degli xenoliti, al confine con il nucleo di minerali nominalmente anidri (wollastonite, grossularia, andradite, gehlenite e idrossiapatite-hydroxylellestadite-cristalli misti). La wadalite si è formata qui dalla reazione della gehlenite con un fluido ricco di cloro. La zonazione settoriale indica una rapida crescita dei cristalli lontano dall'equilibrio chimico. Con un processo inverso, la wadalite è stata trasformata in katoite dal bordo e lungo le fessure.[20]
Nella miniera La Negra vicino a Maconi (nei pressi di Cadereyta, Messico), la wadalite si trova nella regione di contatto di una diorite con calcare insieme a spurrite e rustumite ed è stata parzialmente convertita in idrogrossulare.[5][25]
Negli xenoliti della leucite-tefrite del vulcano Bellerberg vicino a Ettringen e Mayen nell'Eifel vulcanico in Renania-Palatinato, Germania, la wadalite ricca di ferro si trova insieme a gehlenite, cuspidina, ellestadite, fluorite, ettringite, gesso e reinhardbrownsite.[21]
Altri casi negli skarn sono gli xenoliti calcosilicati della caldera di Chegem nella Repubblica caucasica settentrionale di Cabardino-Balcaria in Russia.[26]
Meteorite
Nel meteorite Allende, la wadalite è stata trovata in inclusioni ricche di calcio-alluminio (CAI) insieme a wollastonite, grossularia, monticellite, anortite e åkermanite. Si pensa che la wadalite si sia formata durante la conversione di åkermanite e anortite o grossularia da parte di un fluido contenente cloro.[27]
Clinker pirometamorfico proveniente da scarti di carbone
La wadalite è stata trovata insieme a kumtyubeite, oldhamite e jasmundite in un nodulo di clinker di silicato di calce proveniente dagli scarti esauriti della miniera di carbone di Kalinin nel bacino del Donbass, in Ucraina.[28]
Cristalli misti di clormayenite-wadalite sono stati rilevati in aggregati granulari di fluorellestadite e cuspidina nel cumulo di scorie della miniera di Baturinskaya-Vostochnaya-1-2.[29]
Un evento simile è il cumulo di sterili bruciati delle miniere di carbone nel bacino carbonifero di Rosice-Oslavany, nel distretto di Brno-venkov nella Repubblica Ceca.[26]
Forma in cui si presenta in natura
La wadalite è da trasparente a traslucida e sviluppa solo piccoli cristalli lucidi come il vetro, da grigio scuro a nero o da incolori a giallo lime di dimensioni fino a un millimetro. La forma cristallina è dominata dal triacistetraedro {211}.[14][20][21][25]
Note
- 1 2 (EN) Strunz-mindat (2025) Classification - Nesosilicates without additional anions; cations in [6] and/or greater coordination, su mindat.org, Hudson Institute of Mineralogy. URL consultato l'8 marzo 2025.
- 1 2 Galuskin (2015), p. 99.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Tsukimura, p. 205.
- 1 2 (EN) Wadalite, su mindat.org. URL consultato l'8 marzo 2025.
- 1 2 3 Kanazawa, p. 413.
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- 1 2 3 4 5 6 (EN) Evgeny V. Galuskin, Frank Gfeller, Irina O. Galuskina, Thomas Armbruster, Radu Bailau e Viktor V. Sharygin, Mayenite supergroup, part I: Recommended nomenclature, in European Journal of Mineralogie, vol. 27, n. 1, 2014, pp. 99-111, DOI:10.1127/ejm/2015/0027-2418. URL consultato il 12 febbraio 2023.
- 1 2 Kanazawa, p. 414.
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- (EN) Evgeny V. Galuskin, Frank Gfeller, Irina O. Galuskina, Thomas Armbruster, Radu Bailau e Viktor V. Sharygin, Mayenite supergroup, part I: Recommended nomenclature (PDF), in European Journal of Mineralogy, vol. 27, n. 1, 2015, pp. 99-111, DOI:10.1127/ejm/2015/0027-2418. URL consultato il 30 marzo 2015 (archiviato dall'url originale il 2 aprile 2015).
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Collegamenti esterni
- (EN) Wadalite Mineral Data, su webmineral.com, David Barthelmy.
- (EN) Wadalite, su mindat.org, Hudson Institute of Mineralogy.