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Geology is the Way

Sfaldatura

I minerali sono sostanze solide ordinate con atomi organizzati in un reticolo cristallino. Le proprietà meccaniche dei minerali riflettono la forza dei legami chimici fra gli atomi all’interno del reticolo, che varia significativamente lungo diversi piani cristallografici. Le sfaldature sono piani spaziati in modo ordinato di ‘fratture’ planari e parallele tra loro, orientate lungo specifici piani di debolezza della struttura cristallina che può essere identificata mediante indici di Miller (es: la sfaldatura basale {001} delle miche). Alcuni minerali non presentano piani di sfaldatura (come il quarzo), mentre altri mostrano sfaldature molto ben sviluppate (es: pirosseni). La sfaldatura è diversa dalla frattura, un termine che denota ogni superficie irregolare che rompe un minerale, e dalla partizione (parting), piani di debolezza legati a impurità o inclusioni.

Le sfaldature seguono piani cristallografici specifici e possono essere classificate in base alla loro orientazione rispetto ai piani cristallografici e la simmetria di un minerale.

Sfaldatura basale: un piano di sfaldatura parallelo alla faccia basale di un cristallo (perpendicolare all’asse c). Molto comune in minerali dall’abito appiattito o lamellare come le miche, che si rompono in sottili ‘fogli’.
Sfaldatura cubica: una sfaldatura cubica è caratterizzata da tre piani di sfaldatura che si intersecano a 90°, producendo piccoli cubi. Considerando la simmetria cubica dei minerali che presentano questo tipo di sfaldatura, essa non è prodotta da tre sistemi di sfaldatura diversi, ma dallo stesso sistema che viene ripetuto dalla simmetria del minerale. Lo stesso avviene con altri sistemi di sfaldatura tridimensionali (romboedrica, ottaedrica, dodecaedrica…). La sfaldatura cubica è comune in minerali cubici come la galena o l’alite. 

Sfaldatura romboedrica: simile alla sfaldatura cubica, ma con angoli tra i piani di sfaldatura differenti da 90°. Tipica di minerali trigonali o esagonali come la calcite e la dolomite.
Sfaldatura ottaedrica: si ritrova in minerali cubici che presentano abito ottaedrico. Quattro piani di sfaldatura, ripetuti dalla simmetria del minerale, si intersecano producendo piccoli ottaedri. L’esempio classico è la fluorite.

Sfaldatura prismatica: si ritrova in minerali prismatici i cui piani di sfaldatura sono paralleli all’asse lungo del prisma (l’asse c). Gli anfiboli e i pirosseni ne sono un esempio.
Sfaldatura dodecaedrica: alcuni minerali ad alta simmetria possono avere sei piani di sfaldatura che si intersecano separando piccoli dodecaedri (es: sfalerite).
Sfaldatura pinacoidale: si ritrova in alcuni minerali prismatici come la barite, dove i piani di debolezza sono obliqui sia alle facce basali che a quelle prismatiche (piano pinacoidale).

Il grado di sviluppo di un sistema di sfaldatura dipende da quanto il piano cristallografico corrispondente è debole rispetto al resto del cristallo. Alcune sfaldature si sviluppano su piani di estrema debolezza, mentre altre si formano lungo direzioni che sono leggermente più deboli rispetto al resto del cristallo. Di conseguenza, le sfaldature possono variare da ben formate a poco o per nulla sviluppate. I mineralogisti utilizzano uno schema qualitativo per classificare le sfaldature, basandosi sul loro grado di sviluppo:

Perfetta: piani di sfaldatura lisci.
Buona o distinta: piani di sfaldatura lisci con alcune asperità.
Imperfetta: la superficie di sfaldatura è ruvida.
Indistinta o difficile: una sfaldatura così poco sviluppata da essere a malapena riconoscibile.
Assente: un minerale privo di sfaldature (che può comunque presentare fratture).

Esempi di sfaldatura in minerali

Pirosseni
I pirosseni hanno due sistemi di sfaldatura prismatici che si intersecano quasi a 90°. L’intersezione è visibile solo sulle facce basali. Sulle sezioni prismatiche, orientate parallelamente all’asse lungo del minerale, le tracce dei piani di sfaldatura appaiono parallele le une alle altre. Tuttavia è comunque possibile riconoscere che si intersecano a 90° anche su queste sezioni, dal momento che spesso formano una serie di piccoli ‘scalini’ su superficie di rottura.


Sopra: Piani di sfaldatura dei pirosseni sul terreno. Castiglioncello, Livorno.

pirosseno in gabbro

Pirosseno (verde scuro). La superficie riflettente è una sezione basale, che mostra piani di sfaldatura che si intersecano a 90°. I cristalli di pirosseno circostanti (più scuri) mostrano apparentemente solo un piano di sfaldatura perché quelle sono sezioni prismatiche. Gabbro da Quercianella (Livorno). Vista: 5 cm.

 
piani di sfaldatura nel pirosseno

Sezione basale di pirosseno che mostra le tipiche sfaldature che si intersecano a 90°. Vulsini, Italia. N//. Larghezza: 7 mm. Foto © Alessandro Da Mommio.

Anfiboli
Le sfaldature prismatiche degli anfiboli sono simili a quelle dei pirosseni, eccetto per l’angolo di intersezione nella sezione basale, che negli anfiboli è 60/120°.

sezione basale di orneblenda

Sezione basale di anfibolo (orneblenda) che mostra piani di sfaldatura basali perfetti che si intersecano a circa 60/120°. Andesite da Dubník-Červenica (Slovacchia). N//. Larghezza: 7 mm. Foto © Alessandro Da Mommio.

Feldspati
Anche i feldspati alcalini e il plagioclasio mostrano due sistemi di sfaldatura che si intersecano a circa 90°.


Sopra: piani di sfaldatura che si intersecano in un cristallo di ortoclasio geminato. Sant’Andrea, Elba.

Calcite
La calcite ha una sfaldatura romboedrica molto ben sviluppata. I suoi cristalli si rompono come piccoli romboedri, separati da piani di sfaldatura.


Sopra: tracce di sfaldature romboedriche in un grosso cristallo di calcite. Moriglion di Penna, Monti Pisani. [Blog post]

calcite

Cristalli euedrali di calcite che mostrano sfaldatura romboedrica perfetta. Moriglion di Penna, Monte Pisano, Italia. [Blog post]

Mica
Le miche (come la muscovite o la biotite) sono minerali lamellari con un abito piatto e tendono a rompersi parallelamente alle loro facce basali (sfaldatura basale).

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Sopra: Cristalli di biotite con sfaldatura basale perfetta in uno scisto. Larghezza: 1.2 mm. Scisti del Calamita (Elba, Italy). 

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Above: Grosso cristallo di muscovite con evidente sfaldatura basale. Larghezza: 3 mm. Scisti del Calamita (Elba, Italy). 

Bibliografia

        

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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