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Wadalite
La wadalite (simbolo IMA: Wdl[6]) è un minerale ed è un raro nesosilicato appartenente all'omonimo gruppo[2] e al supergruppo della mayenite con la composizione chimica idealizzata Ca12Al3+10Si4O32Cl6. Cristallizza nel sistema cristallino cubico con la struttura della mayenite.[7] L'aspetto è molto simile a quello dell'idrogrossularia alla quale è spesso intimamente associata[8]. Questo minerale è stato anche prodotto artificialmente[9]. Etimologia e storiaDall'inizio del XX secolo, è noto un alluminato di calcio cubico con composizione 5CaO • 3Al2O3.[10] 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.[11] L'equivalente sintetico della wadalite, un clorosilicato con la struttura 12CaO • 7Al2O3 determinata da Büssem e Eitel, è stato descritto nel 1988,[12] 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,[4]. Descrissero la struttura per analogia con la struttura del granato, e la wadalite fu quindi a lungo assegnata al gruppo del granato.[13] 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.[14] Nel 1995, Glasser sottolineò ancora una volta le differenze nelle strutture della wadalite e del granato,[15] 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.[7][16] ClassificazioneL'attuale classificazione dell'Associazione Mineralogica Internazionale (IMA) colloca la wadalite nel supergruppo della mayenite, dove forma il gruppo wadalite con più di 4 Cl e 2 Si per unità di formula insieme all'adrianite e al suo analogo Fe3+ eltyubyuite.[7] Poiché la wadalite è stata riconosciuta come minerale indipendente solo nel 1987, non è elencata nell'8ª edizione della sistematica mineraria di Strunz, che è obsoleta dal 1977. Nella Sistematica dei lapis (Lapis-Systematik) di Stefan Weiß, che è stata rivista e aggiornata l'ultima volta nel 2018 e che si basa ancora su questa vecchia forma della sistematica di Strunz per rispetto dei collezionisti privati e delle collezioni istituzionali, il minerale è stato assegnato al sistema e al minerale nº VIII/A.08-200. In questa Sistematica ciò corrisponde alla classe dei "silicati e germanati" e lì alla sottoclasse "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.[17] Anche la 9ª edizione della sistematica minerale di Strunz, aggiornata l'ultima volta dall'Associazione Mineralogica Internazionale (IMA) nel 2024,[18] classifica la wadalite nella classe dei "nesosilicati". Questo viene ulteriormente suddiviso 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 "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.[1] 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 gruppo senza nome 51.04.05 all'interno della suddivisione "Nesosilicati: gruppi SiO4 solo con cationi in coordinazione [6] e/o maggiore". ChimicaLa wadalite con la composizione idealizzata è l'analogo del silicio-cloro della clormayenite , dove e sono le posizioni nella struttura della mayenite.[7] La composizione dei cristalli zonati a settori della località tipo differisce leggermente nei settori:[19]
La carenza di cloro indica la formazione di cristalli misti con la clormayenite, corrispondente alla reazione di scambio:
Il contenuto di Fe3+ è determinato dalla mescolanza di eltyubyuite secondo la reazione di scambio:[7][19][20][21]
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:[7][20] Un cristallo misto con un'alta percentuale di adrianite è stato rilevato nel meteorite Allende.[22][23] Abito cristallinoLa 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.[13] Per la wadalite sintetica, è stato misurato a = 11,981 Å.[12] 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.[11] Nel loro centro tra gli ioni calcio, le gabbie contengono uno ione cloro (Cl-).[7][13] La wadalite è stata trovata sotto forma di grani cristallini fino a 200 µm[8] Origine e giacituraLa 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.[20][24] Altri ritrovamenti includono clinker di silicato di calce proveniente da cumuli di carbone bruciato e inclusioni di calcio-alluminio nelle condriti. SkarnLa 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.[13] 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.[19] 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.[4][24] 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.[20] Altri casi negli skarn sono gli xenoliti calcosilicati della caldera di Chegem nella Repubblica caucasica settentrionale di Cabardino-Balcaria in Russia.[25] MeteoriteNel 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.[26] Clinker pirometamorfico proveniente da scarti di carboneLa 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.[27] 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.[28] 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.[25] Forma in cui si presenta in naturaLa 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}.[13][19][20][24] Note
Bibliografia
Altri progetti
Collegamenti esterni
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![{\displaystyle \mathrm {^{[T]}Si^{4+}+^{[W]}Cl^{-}=^{[T]}Al^{3+}+^{[W]}\Box } \,\,\,\,\,\,}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cb2cb166709a201fe0f7fa318770cdcdb940cf7d)
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![{\displaystyle {\ce {2\,^{[T]}Al^{3+}= \,^{[T]}Mg^{2+}\,+ \,^{[T]}Si^{4+}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2cf25e48db51523e0e962eeb77f8a4c1fbaf2478)
![{\displaystyle {\ce {(^{[X]}Ca_{12}\,^{[T]}(Al^{3+}_4Mg_3^{2+}Si^{4+}_7)O_{32}\,^{[W]}Cl^{-}_6)}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dd63a73dfb03a0cfe7fc052a6c388f2a7348f7ee)
