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Geology is the Way

Feldspatoidi

Tetragonali, esagonali, cubici

I feldspatoidi (o foidi) sono una famiglia di alluminosilicati fondamentali ad elementi alcalini che si formano unicamente in rocce ignee sottosature in silice. Il nome deriva dalla loro somiglianza chimica, e talora strutturale, con i feldspati. I feldspatoidi sono, tuttavia, un ‘raggruppamento petrologico’, dal momento che i loro membri hanno strutture molto differenti e appartengono strutturalmente a gruppi di minerali differenti, come al gruppo delle zeoliti.

Struttura e chimismo
Tutti i feldspatoidi contengono mento SiO2 per unità di formula dei feldspati. Per esempio la leucite ha formula KAlSi2O6 e quindi contiene un catione K+ e un catione Al3+ ogni due cationi Si4+, mentre ne servirebbero tre per produrre il K-feldspato (KAlSi3O8). Di conseguenza, questi minerali possono cristallizzare sono da magmi con basso contenuto di SiO2 (sottosaturi in silice). Questo rende i feldspatoidi chimicamente incompatibili con il quarzo, che invece forma solo quando la silice è in eccesso. Eventuale silice in presenza di feldspatoidi reagirebbe per formare feldspati. I feldspatoidi, infatti, coesistono normalmente con i feldspati. I feldspatoidi più comuni nelle rocce magmatiche sono:

Gruppo della Nefelina
Nefelina Na3(Na,K)[Al4Si4O16]; esagonale
Kalsilite K[AlSiO4]; esagonale

Leucite K[AlSi2O6]; tetragonale (pseudo-cubico)

Gruppo della Sodalite
Sodalite Na8[Al6Si6O24]Cl2; cubico
Noseana Na8[Al6Si6O24]SO4; cubico
Haüyna (Na,Ca)4-8[Al6Si6O24](SO4,S)1-2; cubico

CancriniteVishnevite (Na,Ca,K)6-8[Al6Si6O24](CO3,SO4,Cl,OH)1-2·1-5H2O; esagonale

Un’associazione di due feldspatoidi: cristalli estinti di sodalite circondato da cancrinite birifrangente all’interno di un K-feldspato. Ilímaussaq, Groenlandia. Immagine a NX. Campo: 7 mm. Foto di Alessandro Da Mommio.

Proprietà
Abito: equidimensionale, prismatico, aciculare
Durezza: 5 – 6
Sfaldatura: varia da specie a specie
Geminazione: geminati semplici e polisintetici
Colore: trasparente fino a grigio-bianco, rosa, azzurro, blu, bruno, giallo e rossastro
Lucentezza: vitrea, grassa, perlacea
Struscio: bianco
Alterazione: minerali argillosi, cancrinite, albite
In sezione sottile…
Colore: incolore, azzurro chiaro (gruppo della sodalite)
Pleocroismo: assente
Birifrangenza (δ): 0.000 (feldspatoidi cubici), 0.001 (leucite), 0.003-0.006 (nefelina, kalsilite), 0.002-0.025 (cancrinite – vishnevite)
Rilievo: basso fino a negativo
Segno ottico: + (leucite) o – (nefelina, kalsilite, cancrinite, vishnevite)
[Mindat]

I feldspatoidi sul terreno e al microscopio

Nefelina
La nefelina è il feldspatoide più comune. Sul terreno appare con una colorazione da trasparente a grigia-bianca e forma cristalli prismatici a base esagonale. Comunemente è parte della pasta di fondo a grana fine e per questo di difficile riconoscimento sul terreno.

Al microscopio a luce polarizzata, la nefelina è trasparente a N// e mostra colori sul grigio del prim’ordine a NX, apparendo talora ‘sporca’ a causa dell’alterazione. Mostra piani di sfaldatura imperfetti prismatici e basali ({10-10} e {0001}). Il riconoscimento di questi piani di sfaldatura e di sezioni esagonali permette di distinguere la nefelina dal feldspato alcalino, otticamente molto simile. I cristalli di nefelina possono mostrare geminazioni su {10-10}, {33-65} e {11-22}.

Cristallo euedrale a quattro lati di nefelina trasparente circondata da perlialite bianca , egirina nera, microclino semi-trasparente e altri minerali in una slab lucidata di una pegmatite. Larghezza: 5 cm. Valle di Loparskaya, Massiccio di Khibiny, Murmansk Oblast, Russia. Foto di John Sobolewski.

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Sopra: sezione prismatica di nefelina in una foidite, che mostra forma rettangolare, colori di interferenza sul grigio del prim’ordine e sfaldatura prismatica imperfetta. Isole di Capo Verde. Campo: 2 mm. Foto di Alessandro Da Mommio.

Dettaglio di una sezione basale esagonale di nefelina con evidenti piani di sfaldatura imperfetti che si intersecano a 60°. Isole di Capo Verde. Immagine a N//. Campo: 2 mm. Foto di Alessandro Da Mommio.

Kalsilite
La kalsilite e la nefelina hanno abito, struttura e proprietà ottiche molto simile. Questo rende il riconoscimento della kalsilite estremamente arduo senza analisi chimiche. La kalsilite è, tuttavia, molto rara.

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Sopra: sezione prismatica di kalsilite in una venanzite, San Venanzo, Umbria. Campo: 2 mm. Foto di Alessandro Da Mommio.

Cristallo euedrale di leucite (sostituito da ortoclasio). Notare l’abito trapezoedrico equidimensionale. Dimensioni: 6.4 x 5.7 x 5.5 cm. Oberwiesenthal, Germania. Foto di Robert M. Lavinsky.

Leucite
La leucite si trova in rocce ignee sottosature in silice e ricche in K. Sul terreno si mostra come cristalli equidimensionali con sezioni a sei- od otto-lati, con colorazione da trasparente a grigio-bianca. In sezione sottile, la leucite è facilmente riconoscibile perché è pseudo-cubica. I suoi cristalli equidimensionali appaiono trasparenti a N// e mostrano una birifrangenza molto debole (quasi estinti) sul grigio del prim’ordine a NX. La leucite mostra inoltre tre sistemi di geminazioni polisintetiche che si intersecano a 60° e ricordano la geminazione a graticcio del microclino. Queste geminazioni sono dovute alla trasformazione da una struttura cubica a una tetragonale (pseudo-cubico) che avviene durante il raffreddamento. La leucite comunemente incorpora vetro e altri minerali in pattern caratteristici durante la sua crescita.

Roccia vulcanica (tefrite?) con fenocristalli equidimensionali e trasparenti di leucite, dalle tipiche sezioni da sei a otto lati. Roma, Italia. Foto di James St. John.

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Sopra: cristallo tondeggiante di leucite, trasparente a N// ed estinto a NX, in una tefrite dai Vulsini, Lazio. Campo: 7 mm. Foto di Alessandro Da Mommio.

Diversamente dal microclino, i graticci della leucite sono orientati a circa 60° l’uno rispetto agli altri.  Vulsini, Lazio, Italia. CPL image. Campo: 2 mm. Foto di Alessandro Da Mommio.

Gruppo della Sodalite
La sodalite, la noseana e l’haüyna sono molto simili sia sul terreno che al microscopio e si possono distinguere solo tramite test o analisi chimiche. Sono tutti minerali cubici che sviluppano cristalli equidimensionali con abito dodecaedrico. Sul terreno il loro colore varia da trasparente a grigio, verde, marrone e blu. La sodalite può essere anche rosa chiara o gialla.

Al microscopio questi minerali mostrano sezioni da sei a otto lati, rilievo basso fino a negativo, e colori variabili da incolore ad azzurro chiaro (la sodalite anche rosa chiaro). A NX, i membri del gruppo della sodalite sono sempre estinti. Lo zolfo essolve molto comunemente da questi minerali andando a produrre degli allineamenti di inclusioni di solfuri e spessi bordi neri. La sodalite, la noseana e l’haüyna mostrano sfaldature poco sviluppare su {110} e geminazioni su {111}.

Cristalli euedrali di sodalite (blu) associati con pirite e altri minerali di ganga. Ladjuar Medam (miniera di lapislazzuli), Valle di Koksha, Afghanistan. Foto di Parent Géry.

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Sopra: fenocristalli di haüyna in una a foidite da Melfi, Basilicata. Campo: 2 mm. Foto di Alessandro Da Mommio.

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Sopra: sodalite (incolore a N//, estinta a NX) inclusa in eudialite. Il minerale con alti colori di interferenza sul bordo è cancrinite. Campo: 7 mm. Foto di Alessandro Da Mommio.

Cristallo estinto di sodalite circondato da cancrinite, dai colori di interferenza di secondo ordine, inclusi in K-feldspato. Ilímaussaq, Groenlandia. Immagine a NX. Campo: 7 mm. Foto di Alessandro Da Mommio.

Phenocristalli di haüyna dal Monte Vulture, Melfi (Basilicata). Notare gli spessi bordi scuri e la colorazione azzurro chiara. Immagine a N//. Campo: 7 mm. Foto di Alessandro Da Mommio.

Cancrinite – Vishnevite
La cancrinite e la vishnevite formano cristalli da prismatici a esagonali con sezioni basali esagonali, dal colore variabile da incolore fino a bianco, grigio, azzurro chiaro o persino giallo e rossastro.

In sezione sottile appaiono incolori a N// ma mostrano una birifrangenza da bassa a moderata a NX, con colori di interferenza dal primo al second’ordine. Mostrano sfaldature perfette su {10-10} e mal sviluppate su {0001} e rara geminazione lamellare. La birifrangenza moderata rende la cancrinite – vishnevite molto diversa da altri feldspatoidi e dai feldspati. Tuttavia, può essere confusa con minerali birifrangenti come epidoto o muscovite. La cancrinite si ritrova come fase primaria o, più comunemente, come minerale secondario che sostituiscono altri feldspatoidi.

Cristalli gialli di cancrinite in associazione con nefelina verdastra, annite nera, sodalite azzurra e albite bianca. Dennis Hill, Litchfield, Maine, Stati Uniti. Larghezza: 1.5 cm. Foto di Douglas Watts.

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Sopra: cristalli di cancrinite (incolori a N//, alti colori di interferenza a NX) da una pegmatite a nefelina. Mt. St. Hilarie, Quebec, Canada. Campo: 2 mm. Foto di Alessandro Da Mommio.

Ritrovamento
I feldspatoidi si formano in rocce ignee sottosature in silice da basalti poveri in silice fino a trachiti, tefriti, fonoliti, basaniti, e foiditi (e le loro controparti plutoniche). In generale, i feldspatoidi di Na si trovano in magmi sodici, mentre la leucite ed altri feldspatoidi a K sono più comuni in rocce potassiche e ultrapotassiche. Più raramente, feldspatoidi come haüyna e nefelina possono formarsi in calcari soggetti a metamorfismo di contatto o metasomatismo in prossimità di corpi ignei. I feldspatoidi possono coesistere con feldspati, minerali femici, e con minerali rari che si formano in sistemi ignei poveri in silice come melilite o carbonati magmatici.

Riferimenti bibliografici
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Hahn, T., & Buerger, M. J. (1954). The detailed structure of nepheline, KNa3Al4Si4O16. Zeitschrift für Kristallographie-Crystalline Materials106(1-6), 308-338.
Hassan, I., & Grundy, H. D. (1984). The crystal structures of sodalite-group minerals. Acta Crystallographica Section B: Structural Science40(1), 6-13.
Hassan, I., & Grundy, H. D. (1991). The crystal structure of basic cancrinite, ideally Na 8 [Al 6 Si 6 O 24](OH) 2. 3H 2 O. The Canadian Mineralogist29(2), 377-383.
Mazzi, F., Galli, E., & Gottardi, G. (1976). The crystal structure of tetragonal leucite. American Mineralogist61(1-2), 108-115.
Palmer, D. C., Putnis, A., & Salje, E. K. (1988). Twinning in tetragonal leucite. Physics and Chemistry of Minerals16(3), 298-303.
Tait, K. T., Sokolova, E., Hawthorne, F. C., & Khomyakov, A. P. (2003). The crystal chemistry of nepheline. The Canadian Mineralogist41(1), 61-70.
Taylor, D. (1967). The sodalite group of minerals. Contributions to Mineralogy and Petrology16(2), 172-188.

        

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

Ringraziamenti speciali ad Alessandro Da Mommio
Alessandro e il suo sito web, alexstrekeisen.it, hanno la più vasta collezione di foto di feldspatoidi del web. Questo sito non esisterebbe se non fosse per il lavoro di Alessandro.

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