Aspetti cristallochimici e strutturali della balangeroite

La balangeroite è un inosilicato di magnesio e ferro, di aspetto fibroso. È stato descritto per la prima volta da Compagnoni et al., nel 1983 nella serpentinite di Balangero (Provincia di Torino), nel Massiccio di Lanzo, il più grande corpo ultrabasico delle Alpi Occidentali. Gli autori descrivono il minerale come ortorombico con parametri di cella a = 13.85, b = 13.58, c = 9.65 Å.
Successivamente Ferraris et al. (1987) approfondiscono lo studio e, tramite indagini in diffrazione elettronica, mostrano che la cella ottenuta da Compagnoni è una subcella e che la cella reale è monoclina con a m = 19.40, b m = 19.40, c m = 9.65 Å, ? m = 88.9°; gruppo spaziale P2/n con c come
asse binario. La trattazione OD dei fenomeni di ordine-disordine che caratterizzano il minerale, prevede anche la presenza di un altro possibile politipo, con simmetria triclina, gruppo spaziale P 1 e caratterizzato da una cella con a t ? 14.2, b t ? 14.1, c t ? 9.8 Å, ? = 76.5°, ? =76.6°, ? = 86.9°.
Nel corso di questo lavoro di tesi abbiamo intrapreso lo studio di questo minerale, utilizzando cristalli provenienti da due campioni diversi, entrambi provenienti da Balangero: uno, di natura fibrosa, depositato al Museo di Storia Naturale e del Territorio di Calci (Pisa), e un secondo campione costituito da cristalli con morfologia prismatica, depositato presso il Dipartimento di
Scienze Mineralogiche e Petrologiche dell’Università degli Studi di Torino.
Lo studio è stato svolto attraverso tecniche diffrattometriche a cristallo singolo. A causa delle piccole dimensioni dei cristalli, della loro natura fibrosa, e della debolezza dei riflessi, sono state necessarie esposizioni particolarmente lunghe durante la fase di raccolta dei fotogrammi Weissenberg; inoltre, si è resa indispensabile la raccolta di dati di intensità con strumentazione non
disponibile nel nostro Dipartimento. In particolare su cristalli di balangeroite prismatica sono state effettuate tre raccolte: una presso la beamline XRD1 del Sincrotrone Elettra, a Trieste, e due con un rivelatore Charge-Coupled-Device (CCD) a Vienna. La struttura dei cristalli è stata raffinata
utilizzando il programma Shelxl-97 (Sheldrick 1997); per ogni struttura sono state poi analizzate le distanze e le forze di legame ed ipotizzato un ragionevole schema di legami ad idrogeno. Per la caratterizzazione chimica quantitativa sono state effettuate analisi presso l’Università di Modena e Reggio Emilia, con microsonda elettronica in dispersione di lunghezza d’onda (WDS-EPMA).
Lo studio ha condotto alla identificazione dei due politipi previsti, ponendo particolare attenzione alla loro caratterizzazione strutturale e alla loro cristallochimica ed interpretando le proprietà di simmetria dei due arrangiamenti strutturali e le caratteristiche dei loro patterns di
diffrazione sulla base della teoria OD.