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Geology is the Way

Staurolite

Monoclina (pseudo-ortorombica)

(Fe2+,Mg)2(Al,Fe3+)9[(Si,Al)O4]4(O,OH)2

La staurolite è un nesosilicato ferromagnesiaco contenente Al che si ritrova prevalentemente in rocce scistose metamorfosate in contesti di metamorfismo regionale. Il nome ‘staurolite’, derivante dal Greco stauros ‘croce’ e lithos, ‘pietra’, è un riferimento alla sua tendenza di formare geminati a croce che si intersecano a 90° o 60°, fra 2 o 3 cristalli.

Struttura e chimismo
La struttura della staurolite è costituita da un impacchettamento di tetraedri (Si,Al)O4, tetraedri (Fe,Mg)O4 e siti ottaedrici contenenti cationi Al, Fe3+e Ti. La sua struttura può essere visualizzata come una serie di strati Al2SiO5 e Al0.7Fe2O2(OH2) ricchi in Fe, con ottaedri di Al che vanno a formare delle catene lungo l’asse c. Il contenuto di varia all’interno della struttura perché l’occupazione dei siti ottaedrici è variabile (alcuni di loro sono vacanti).
La variabilità chimica della staurolite è governata da diverse sostituzioni all’interno del reticolo cristallino, le cui principali sono Mg2+ per Fe2+, Si4+ per Al3+, Al3+ per Mg2+, Fe3+, o Ti4+, O2- per OH. Altri elementi, come Li, Zn, Co e Cr, sono presenti in molte stauroliti. Le stauroliti sono generalmente ricche in ferro (Mg/Fe < 0.3), ma stauroliti magnesiache sono note in rocce eclogitiche.

La staurolite è tecnicamente monoclina ma in pratica ortorombica (pseudo-ortorombica), dacché l’angolo fra gli assi a e c è pressoché 90°.

staurolite schema abito

Schema dell’abito cristallino della staurolite. Modificato da Optical Mineralogy: Principles and Practice.

staurolite geminata

Staurolite geminata a croce. Dimensioni: 4.1 x 3.9 x 3.1 cm. Rubelita, Minas Gerais, Brasile. Foto © Robert M. Lavinsky.

Proprietà
Abito: prismatico
Durezza: 7
Sfaldatura: {010} moderata (parallela all’asse lungo)
Geminazione: {023}, {232} geminati compenetrati a croce ad angoli di circa 60° e 90° fra gli assi c dei geminati
Colore: marrone scuro fino a bruno rossastro e marrone giallastro
Lucentezza: subvitrea, resinosa
Struscio: bianco fino a grigio chiaro
Alterazione: sericite, clorite, minerali argillosi, ossidi di ferro
In sezione sottile…
α(//b): 1.736-1.747
β(//a): 1.742-1.753
γ(//c): 1.748-1.761
2Vγ:
80-90°
Colore: giallo chiaro
Pleochroismα incolore, β giallo chiaro, γ giallo dorato
Birifrangenza (δ): 0.011-0.014 (grigio a giallo/arancio del prim’ordine)
Rilievo: elevato
Segno ottico: +
[Mindat]

Caratteristiche di terreno
La staurolite si ritrova come cristalli prismatici di colore scuro (bruni, rossastri, giallastri) in rocce metamorfiche, solitamente associati a cianite, granato, plagioclasio e miche. Si tratta di un minerale dalla durezza elevata (7 sulla scala di Mohs) ma che si può sfaldare lungo l’asse lungo. I cristalli di staurolite possono essere geminati e produrre associazioni di cristalli a forma di croce orientati a 60° o 90° gli uni rispetto agli altri.

Cross-twinned staurolite

Cristalli di staurolite geminati a croce. Collezione Lech Darski. Fonte: wikimedia.org.

scisto a staurolite, granato e cianite

Micascisto con cristalli prismatici di staurolite (marrone scuro), cianite (azzurra) e granato (rosso) circondati da muscovite micacea. Larghezza del campione 7 cm. Foto © Siim Sepp.

scisto a cianite e staurolite

Associazione di staurolite (marrone scuro) e cianite (azzurra) in una roccia metasedimentaria dalla finestra dell’Engandina, Svizzera. Dimensioni: 7.7 x 4.1 x 2.2 cm. Foto © Robert M. Lavinsky.

scisto a staurolite

Cristalli di staurolite in un micascisto. Michigamme, Michigan, Stati Uniti. Foto © James St. John.

La staurolite in sezione sottile
La staurolite è facile da identificare in sezione sottile per via del suo tipico pleocroismo da incolore a giallo dorato, il caratteristico colore giallo pallido, e il suo abito prismatico con sezioni basali a 6 lati. At nicol paralleli, la staurolite mostra un rilievo elevato ed una sfaldatura moderatamente sviluppata lungo {010}, un singolo sistema di sfaldature parallelo all’allungamento visibile sia su sezioni basali che prismatiche. A nicol incrociati, la staurolite è caratterizzata da estinzione retta e mostra colori di interferenza del prim’ordine da grigio a giallo, al massimo sull’arancio. La staurolite si altera in clorite o sericite oppure in un miscuglio di minerali argillosi e ossidi di ferro, durante metamorfismo retrogrado e alterazione superficiale.

La staurolite e la cianite possono essere trovate come intercrescite epitassiali, grazie alla loro struttura cristallina molto simile.

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Sopra: sezione basale (a sei lati) di staurolite, circondata da quarzo e muscovite. Notare i piani di sfaldatura immergenti a destra. Larghezza: 5 mm. Valle del Posada, Sardegna.

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Sopra: cristalli prismatici di staurolite in un micascisto, contenenti inclusioni orientate di ossidi. Larghezza: 5 mm. Valle del Posada, Sardegna.

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Sopra: staurolite con incluso un granato euedrale, circondata da muscovite in un micascisto. Larghezza: 5 mm. Valle del Posada, Sardegna.

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Sopra: cristalli di staurolite circondati da muscovite e biotite. Il cristallo al centro mostra geminazione compenetrata. Larghezza: 5 mm. Valle del Posada, Sardegna.

Ritrovamento
La staurolite è un minerale caratteristico del metamorfismo regionale di medio grado di metasedimenti scistosi ricchi in Al e Fe. La staurolite si forma per reazione dalla clorite e/o cloritoide, stabili nel basso grado, e coesiste comunemente con granato e cianite in terreni metamorfici Barroviani o con cordierite ed andalusite/sillimanite in rocce termometamorfiche o terreni metamorfici tipo Buchan. Ad alto grado, la staurolite viene sostituita da granato e cianite/sillimanite. La staurolite si ritrova più raramente in rocce eclogitiche con composizioni insolitamente ricche in Al, dove mostra una composizione magnesiaca. La staurolite è relativamente resistente all’alterazione e può essere trovata come minerale detritico in rocce sedimentarie terrigene, specialmente in placers di minerali pesanti.

Bibliografia

        

Siti di petrografia:
Alexstrekeisen.it
Virtual Microscope

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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