Carbonati anidri con altri anioni
Malachite Cu2[(OH)2|CO3] / Azzurrite Cu3[(OH)2|(CO3)2]
Sistema cristallografico: monoclino
Densità: 4-3,83
Durezza: 3-3,5
Colore: verde, verde smeraldo (malachite); azzurro, blu intenso (azzurrite)
Sono carbonati anidri di rame, spesso presenti assieme e caratteristici prodotti di ossidazione superficiali di minerali di rame (spesso solfuri). La genesi è quindi tipicamente secondaria. La malachite è in natura molto più diffusa dell’azzurrite e si presenta sempre come concrezioni o in masse compatte (anche di dimensioni enormi come le celebri colonne di malachite della Basilica di S. Paolo a Roma). L’azzurrite si può presentare anche in cristalli ben formati di colore azzurro chiaro, ma in genere è più diffusa come concrezioni.
Carbonati anidri
Fra questi minerali si hanno due serie: una trigonale (serie della Calcite) e una rombica (serie dell’Aragonite).
L’appartenenza dei carbonati all’una o all’altra serie è determinata dalle dimensioni del catione. I cationi con raggio ionico superiore ad 1 A° formano carbonati rombici (strati di cationi in coordinazione 9 che coordinano tre gruppi CO3 disposti su due strati non complanari ruotati di 30° verso destra e, rispettivamente verso sinistra), quelli con raggio inferiore carbonati trigonali (struttura a strati con i gruppi CO3 disposti in piani paralleli, con i cationi in coordinazione 8 [ottaedrica] che coordinano un unico strato di gruppi CO3).
Il calcio (Ca2+) che ha raggio ionico pari ad 1 A° da luogo ad entrambe le forme: la Calcite (carbonato di calcio trigonale) e l’Aragonite (carbonato di calcio rombico).
Serie della Calcite (trigonale)
Calcite CaCO3
Sistema cristallografico: trigonale
Densità: 2,715-(2,94)
Durezza: 3
Colore: incolore, bianco, a volte grigio, giallo o con leggere sfumature rosa
Geminazione: {1012} lamellare, molto comune; {0001}, comune
Minerale molto comune, si presenta in cristalli ben formati a habitus tabulare, prismatico (scalenoedrico o romboedrico) o allungato, oppure in masse spatiche, concrezionate, granulari.
Il minerale puro è incolore e limpido, altrimenti è biancastro, a volte debolmente colorato per impurezze. Fluorescente in vividi colori a luce ultravioletta, ha bassa durezza e una facile sfaldatura romboedrica.
Le varietà comuni sono:
Spato d’Islanda: cristalli romboedrici incolore e trasparentissimi. Tipici di cavità in rocce basaltiche
Alabastro orientale: calcite concrezionata, fibroso-raggiata o zonato-concentrica, con varie colorazioni in cavità carsiche, a volte usata come materiale ornamentale
Concrezioni stalattitiche e stalagmitiche: geneticamente simili all’alabastro calcareo, sono le concrezioni che si ritrovano in molte grotte calcaree.
La calcite è il costituente fondamentale di molte rocce. E’ il costituente essenziale dei calcari, di origine sia chimica (travertino, ooliti, alabastro calcareo) che organogena (calcari fossiliferi) o clastica (calcareniti); è inoltre presente nelle arenarie, sia come matrice sia come cemento.
Altri calcari sono rocce metamorfiche di basso grado e prendono il nome di marmi (come il marmo di Carrara).
La calcite è il costituente essenziale di rare rocce magmatiche, le carbonatiti.
Magnesite MgCO3/ Breunnerite (Mg,Fe)CO3
Sistema cristallografico: trigonale
Densità: 2,98-(3,48)
Durezza: 3,5-4,5
Colore: incolore, bianco, giallo o marrone se ferrifera
Caratteristiche particolari: sfaldatura romboedrica perfetta
Isostrutturale con la calcite, forma una serie con soluzione solida completa con la Siderite. Si presenta generalmente in masse granulari o compatte e terrose di colore biancastro, raramente in cristalli incolori. La varietà ferrifera (Breunnerite) si presenta in cristalli romboedrici di colore marrone in alcuni scisti cristallini dell’Alto Adige o del Tirolo.
Generalmente la genesi è come prodotto di alterazione di rocce ignee o metamorfiche ricche di magnesio.
Siderite FeCO3
Sistema cristallografico: trigonale
Densità: 3,15-3,96
Durezza: 4-4,5
Colore: marrone in varie tonalità
Caratteristiche particolari: sfaldatura romboedrica perfetta
Isostrutturale con la calcite, si rinviene generalmente in masse spatiche o compatte, oppure in aggregati fibroraggiati, di colore marrone giallastro o bruno per ossidazione superficiale (limonite o ematite).
È’ un minerale primario delle argilliti ferrose o di altre rocce ferrose di origine sedimentaria. Altra origine è quella magmatica idrotermale in filoni metalliferi.
Rodocrosite MnCO3
Sistema cristallografico: trigonale
Densità: 3,7
Durezza: 3,5-4
Colore: rosa fragola, rosa, rosso, marrone
Caratteristiche particolari: sfaldatura romboedrica perfetta
Raramente in piccoli cristalli scalenoedrici o romboedrici color fragola, più spesso si presenta in masse spatiche o compatte, oppure concrezionate a zonature concentriche (a Catamarca, Argentina). Una varietà zincifera (Zincorodocrosite) proviene dal giacimento ferrifero di Rio Marina (Isola d’Elba)
È’ un minerale sia di origine idrotermale metasomatica, sia di origine sedimentaria.
Smithsonite ZnCO3
Sistema cristallografico: trigonale
Densità: 4,3-4,5
Durezza: 4-4,5
Colore: biancastro, incolore, azzurro intenso, giallo vivo
Caratteristiche particolari: sfaldatura romboedrica perfetta
Quest’importante minerale di zinco forma di solito masse compatte terrose o concrezioni stalattitiche e mammellonari di colore biancastro. Altre colorazioni sono date dalla presenza di rame (colore azzurro) o cadmio (colore giallo intenso).
La genesi tipica è per metasomatizzazione di calcari per l’azione di soluzioni derivanti dall’alterazione della Blenda ZnS.
Carbonati doppi (serie della dolomite)
Dolomite CaMg(CO3)2
Sistema cristallografico: trigonale
Densità: 2,86-2,93
Durezza: 3,5-4
Colore: incolore, bianco
Geminazione: {0001}, {1010}, {1120}, comune
Simile alla calcite come struttura, la dolomite si può presentare in cristalli romboedrici, spesso costituiti dal solo romboedro di sfaldatura. Spesso i cristalli presentano facce curve e, riuniti in aggregati, danno luogo ai tipici raggruppamenti "selliformi".
I cristalli sono tipici di filoni metalliferi, mentre la dolomite microcristallina (la più comune) è il costituente principale di rocce sedimentarie quali dolomie e calcari dolomitici. In queste rocce la genesi della dolomite varia da quella evaporitica (precipitazione chimica in condizioni di alta salinità) a quella per metasomatizzazione di calcari preesistenti.
Il minerale prende il nome dalle Dolomiti (montagne bellunesi), dove fu inizialmente classificato. Per la sua struttura può intrappolare facilmente gas nobili, quali il Radon (radioattivo con emissione a)
Serie della Aragonite (rombica)
Aragonite CaCO3
Sistema cristallografico: rombico
Densità: 2,94-2,95
Durezza: 3,5-4
Colore: incolore, bianco
Geminazione: {110}, comune
La modificazione rombica del CaCO3, costituisce la fase stabile ad alta pressione e bassa temperatura.
In condizioni normali (pressione e temperatura ordinarie) l’aragonite è nettamente instabile nei confronti della calcite. Frequentemente si osservano paramorfosi di calcite su aragonite e nei sedimenti organici la frazione aragonitica che compone le spoglie animali (particolarmente gusci di molluschi e gasteropodi) e vegetali viene rapidamente sostituita da calcite o dolomite durante il processo di fossilizzazione.
La presenza stabile della fase aragonitica è determinata dalla presenza, come sostituenti del calcio, di piccole quantità di cationi di grosse dimensioni (in particolare lo stronzio). Si è visto che, in alcuni coralli, la porzione aragonitica contiene in soluzione solida circa il doppio dello Sr contenuto nella porzione calcitica, determinando in tal modo una diminuzione dell’energia libera del sistema e stabilizzando il minerale.
Per quanto detto sopra, l’aragonite è assai meno frequente in natura della calcite.
I cristalli hanno habitus prismatico tozzo oppure sono trigeminati secondo {110} (tre individui uniti che simulano un prisma esagonale). In Italia, questi trigeminati si trovano nelle solfatare siciliane e talvolta sono parzialmente trasformati in calcite o interamente ricoperti da individui scalenoedrici di questo minerale.
Una varietà notevole dell’Aragonite è un aggregato coralloide bianco (Flos Ferri) esteticamente bello.
La paragenesi è legata a calcari fossiliferi (molti organismi con scheletri calcarei costituiscono i loro gusci con aragonite) e a fanghi aragonitici ottenuti per precipitazione chimica dell’aragonite in acqua di mare. E’ presente anche come minerale secondario in cavità di rocce vulcaniche, in dolomie alterate o come minerale di ossidazione nei cappellacci di giacimenti a solfuri.
Stronzianite SrCO3
Sistema cristallografico: rombico
Densità: 3,76
Durezza: 3,5
Colore: incolore, bianco, giallo, verdastro
Geminazione: {110}, comune
Minerale poco frequente, simile all’aragonite, si presenta in masse compatte o in aggregati fibrosi paralleli.
Si rinviene di norma sotto forma di masse fibrose in vene all’interno di calcari, di marne e in giacimenti filoniani.
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