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Geology is the Way

Clorite

Monoclina

(Mg, Fe2+, Fe3+, Mn, Al)5-6[Si2-4Al2-0O10](OH)8

Le cloriti sono un gruppo di fillosilicati che rappresentano dei costituenti essenziali di molte rocce metamorfiche di basso grado e che si ritrovano come fasi di alterazione in rocce ignee o sistemi idrotermali. Sul terreno e in sezione sottile, la clorite appare spesso verde, da cui il suo nome (dal Greco chloros, χλωρός, ‘verde’).

Struttura e chimismo
La struttura della clorite è simile a quella delle miche triottaedriche, dal momento che è costituita da un impilamento di strati tetraedrici con tetraedri (Si,Al)O4 interconnessi nel piano in una serie di anelli a sei lati, e strati triottaedrici tipo ‘brucite’, caratterizzati da cationi (Mg, Fe, Al) circondati da 3 anioni O2- o OH. Lo ione OH si trova al centro degli anelli negli strati tetraedrici. Ogni foglio triottaedrico (O) si trova in mezzo a due strati tetraedrici (T), formando impilamenti T-O-T, con struttura simile a quella del talco. Gli strati T-O-T sono separati da un ulteriore foglio triottaedrico (strato ‘brucite’) in cui i cationi (Mg, Fe, Al) si trovano coordinati tra anioni (OH). La struttura delle cloriti non possiede i grossi siti cationici (siti interstrato) che si ritrovano invece nelle miche.

struttura cristallina della clorite

Schema della struttura cristallina della clorite, vista su una sezione perpendicolare ai fogli (o parallela all’asse c), con un dettaglio in pianta dei fogli tetraedrici. Basato su Deer et al. (1992).

Le cloriti sono caratterizzate da numerose sostituzioni di cationi che producono un’estesa variabilità chimica. La sostituzione Tschermak, ovvero la sostituzione di (Mg,Fe)2+ per Al3+ nel sito ottaedrico bilanciata dalla sostituzione di Si4+ per Al3+ nel sito tetraedrico, guida la miscibilità fra il termine ricco in Al, l’amesite [(Mg,Fe)4Al2SiAl2O10(OH)8] e vari termini poveri in Al: il clinoclorodafnite [Mg5AlSi3AlO10(OH)8], e la clorite senza Al (Al-free chlorite) [(Mg,Fe)6Si4O10(OH)8]. Quest’ultima esiste quasi esclusivamente come end-member, dal momento che cloriti prive di Al sono estremamente rare se non quasi inesistenti. La sudoite è un altro termine del gruppo della clorite con formula [(Mg,Fe)2Al3Si3AlO10(OH)8] e con solo cinque cationi su sei siti ottaedrici disponibili. La miscibilità tra la serie amesite – clorite senza Al e la sudoite è governata dalla sostituzione di/triottaedrica, per cui la sostituzione di (Fe,Mg)2+ per Al3+ è accompagnata dall’aumento di siti vuoti o vacanze (□) nel sito ottaedrico. Questo produce una struttura con strati diottaedrici T-O-T e interstrati triottaedrici O. Infine, tutte le cloriti sono soggette alla sostituzione ferromagnesiaca (Fe → Mg) e alla sostituzione di Al3+ per Fe3+. Altri cationi che entrano comunemente nella struttura della clorite sono Mn2+ e Cr3+.

Nota: c’è una discrepanza nella nomenclatura delle cloriti tra mineralogisti e petrologi (es: gruppo della clorite – Mindat). Qui seguo gli schemi di end-member definiti dai lavori di Vidal et al., Inoue et al, Lanari, Bourdelle e Cathelineau.

Clorite su biotite

Clorite, con i tipici colori di interferenza sul blu di Prussia, in pseudomorfosi su un cristallo di biotite. NX. Vista: 2 mm. Foto Alessandro Da Mommio.

Proprietà
Abito: appiattito, lamellare
Durezza: 2 – 3
Sfaldatura: {001} perfetta (sfaldatura basale)
Geminazione: {001} piano di geminazione; {001} piano di geminazione – [310] asse
Colore: perlopiù verde ma con varietà bianche, gialle, rosse e marroni
Lucentezza: vitrea o spenta
Struscio: da verde chiaro a grigio
Alterazione: minerali argillosi
In sezione sottile…
α(α^c / α^a): 1.57-1.67
β(//b): 1.57-1.69
γ(γ^a / γ^c): 1.57-1.69
2V: 20°(-) – 60°(+)
Colore: incolore a verde
Pleocroismo: debole a moderato da verde o giallo chiaro a scuro (α < β = γ o α = β > γ)
Birifrangenza (δ): 0.00-0.02 (bassa a moderata; colori di interferenza anomali: blu di Prussia, marrone, viola)
Rilievo: moderato
Segno ottico: + o –
[Mindat]

chimica della clorite

Composizione della clorite fra i termini sudoide, amesite, e clorite priva di Al. I quadrati rappresentano vacanze nella struttura cristallina. Basato su Bourdelle & Cathelineau (2013) e riferimenti ivi contenuti.

Caratteristiche di terreno

Clorite schema

Schema di un cristallo di clorite. Basato su Deer et al. (1992).

La clorite, così come altri fillosilicati, forma cristalli e aggregati appiattiti con una sfaldatura basale caratteristica e comunemente appare con colorazioni verdastre (sebbene cloriti gialle, grigie o rosse esistano). È meno luminosa delle miche e mostra piuttosto una lucentezza da vitrea a spenta. La sua durezza è bassa (2 – 3) e può essere incisa a con l’unghia e separata in piccole scagliette. È raro trovare cristalli di clorite apprezzabili ad occhio nudo sul terreno, dal momento che questo minerale si ritrova comunemente in rocce metamorfiche a grana fine come filladi o metabasiti. In questo caso, la presenza di clorite può essere sospettata per la presenza di colorazioni sul verde della roccia, ma attenzione: esistono altri minerali nel basso grado con colorazioni sul verde, specialmente nelle metabasiti.

clorite in quarzite

Vene riempite da clorite in una quarzite. Praticciolo, Calamita, Elba, Isola d’Elba.

clorite in quarzite

Masse di clorite in una quarzite metasomatizzata. Praticciolo, Calamita, Isola d’Elba.

clorite in quarzite

Patine di clorite in fratture all’interno di una quarzite. Notare il colore verdastro e la riflettività moderata. I grani ad alta riflettività sono costituiti da muscovite. Calamita, Isola d’Elba.

Clorite in sezione sottile
Le cloriti mostrano caratteristiche molto distintive in sezione sottile. A N// appaiono incolori fino a verdi con un tipico pleocroismo da debole a moderato sui toni del verde. Le varietà ricche in ferro mostrano generalmente colorazioni più intense. Molto comunemente, la clorite mostra colori di interferenza anomali su un blu intenso (blu di Prussia) a NX e, meno comunemente, colori di interferenza bruni, violacei, o grigi, molto più bassi di quelli delle miche. Inoltre, la clorite mostra caratteristici cristalli o aggregati dall’abito appiattito con una sfaldatura basale perfetta.

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N//

Aggregati lamellari di clorite (blu di Prussia a NX) in una vena, in associazione con biotite (bruna) e quarzo (grigio del prim’ordine a NX). Vista: 1 mm. Norsi, Isola d’Elba, Italia.

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Vena riempita da aggregati fibroso-raggiati di clorite, dai tipici colori di interferenza sul blu di Prussia a NX. Vista: 1 mm. Norsi, Isola d’Elba, Italia.

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Aggregati di clorite (blu di Prussia fino a grigio scuro a NX) inclusi in un cristallo geminato di calcite. Vista: 1 mm. Norsi, Isola d’Elba, Italia.

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La clorite e la mica bianca si trovano spesso in associazione in rocce metamorfiche di basso grado. In genere, gli alti colori di interferenza della mica mascherano la clorite a NX, che però mostra colorazioni sul verde chiaro a N//. Vista: 1 mm. Monte Brugiana, Apuane, Italia.

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N//

Cristallo di biotite (bruno) sostituito da clorite in uno scisto. Dei relitti di biotite, di colore bruno, sono visibili, quasi del tutto sostituiti da clorite verdastra. Vista: 1 mm. Valle del Posada, Sardegna.

clorite

Cristalli di clorite con il caratteristico abito lamellare, sfaldatura basale e colori di interferenza anomali sul blu di Prussia. NX. Vista: 1 mm. Valle del Posada, Sardegna, Italia.

Ritrovamento
La clorite è un minerale tipico di ambiente metamorfico che è stabile in ambiente diagenetico fino al basso grado. In questo intervallo, si ritrova comunemente in metasedimenti (metarenarie e metapeliti) e rocce metabasiche. Le cloriti si formano per sostituzione di argille e minerali ignei contenenti Fe, Mg e Al e, come tali, si ritrovano anche in rocce sedimentarie, sia come minerali detritici che di neoformazione. La clorite è comune nelle facies a zeoliti e a prehnite-pumpellyite, dove si ritrova in associazione a zeoliti, prehnite, pumpellyite, epidoto e albite. La clorite è stabile a scisti verdi in associazione con miche, anfiboli, epidoto e feldspati. In rocce metasedimentarie, all’aumentare del grado metamorfico, la clorite reagisce con la muscovite producendo biotite e altri minerali (es: cianite/andalusite, cordierite, granato). Nelle rocce metabasiche, la formazione di anfiboli ricchi in Al nella facies anfibolitica (es: orneblenda) generalmente coincide con l’eliminazione della clorite dalla paragenesi. La clorite si ritrova anche in scisti blu in associazione ad epidoto, lawsonite ed anfibolo sodico ma viene sostituita da granato e onfacite in facies eclogitica. Durante il metamorfismo di rocce ultramafiche, la clorite appare nel grado medio/basso come prodotto di destabilizzazione del serpentino e può sopravvivere come minerale stabile fino all’alto grado, andando a coesistere con pirosseni e olivina.
La clorite rappresenta una comune fase di alterazione di molti minerali ignei e metamorfici. Esempi tipici sono gli pseudomorfi di clorite su biotite e granato. La clorite si trova spesso associata ad ambienti idrotermali di bassa temperatura e può essere trovata in vene, amigdale ed in rocce alterate o metasomatizzate.

Bibliografia
Cathelineau, M. (1988). Cation site occupancy in chlorites and illites as a function of temperature. Clay minerals23(4), 471-485.
Eggleton, R. A., & Banfield, J. F. (1985). The alteration of granitic biotite to chlorite. American Mineralogist70(9-10), 902-910.
Vidal, O., & Parra, T. (2000). Exhumation paths of high‐pressure metapelites obtained from local equilibria for chlorite–phengite assemblages. Geological Journal35(3‐4), 139-161.
Walshe, J. L. (1986). A six-component chlorite solid solution model and the conditions of chlorite formation in hydrothermal and geothermal systems. Economic Geology81(3), 681-703.
Wiewióra, A., & Weiss, Z. (1990). Crystallochemical classifications of phyllosilicates based on the unified system of projection of chemical composition: II. The chlorite group. Clay Minerals25(1), 83-92.

        

Risorse in Italiano
Glauco Gottardi – I minerali
Klein – Mineralogia
Klein & Philpotts – Mineralogia & Petrografia
Peccerillo & Perugini – Introduzione alla petrografia ottica

en_US English
Proprietà dei Minerali
Minerali

 

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