Grossite

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Grossite
Classificazione Strunz (ed. 10)4.CC.15[1]
Formula chimicaCaAl4O7[2]
Proprietà cristallografiche
Sistema cristallinomonoclino[3]
Parametri di cellaa = 12,94(1) Å, b = 8,910(8) Å, c = 5,446(4) Å, β = 107,0(1)°,[4] V = 600,1 ų[1]
Gruppo puntuale2/m[5]
Gruppo spazialeC2/c (nº 15)[3]
Proprietà fisiche
Densità calcolata2,88[4] g/cm³
Coloreda incolore a bianco,[3] raramente viola pallido[6]
Lucentezzavitrea[1]
Opacitàtrasparente[2]
Strisciobianco[4]
Diffusionerara
Si invita a seguire lo schema di Modello di voce – Minerale

La grossite (simbolo IMA: Gss[7]) è un minerale e un ossido molto raro con la composizione chimica idealizzata CaAl4O7.

Etimologia e storia

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I clinker di cemento sono costituiti principalmente da composti CaO - Al2O3 - SiO2 e i cementi a basso contenuto di silice sono cementi speciali a polimerizzazione rapida. Pertanto, questi composti sono stati sistematicamente studiati dall'inizio del XX secolo e nel 1935 B. Tavasci pubblicò la prima descrizione del dialluminato di calcio sintetico.[8][9]

All'inizio degli anni '70, gli scienziati dei materiali erano alla ricerca di strutture di supporto stabili per ioni attivi al laser come il neodimio Nd3+. In questo contesto, D.W. Goodwin e A.J. Lindop dell'Università di York studiarono nuovamente la struttura del dialluminato di calcio.[10]

La prima presenza naturale di dialluminato di calcio fu descritta da Shulamit Gross nel 1977. Nella formazione pirometamorfica Hatrurim trovò il minerale come accessorio in alcune rocce di larnite.[9] La mineralogista francese Mireille Christophe Michel-Lévy è stata la prima a descrivere la presenza di dialluminato di calcio in un'inclusione ricca di calcio e alluminio (CAI) del meteorite Leoville nel 1984.[11]

Il riconoscimento come minerale da parte dell'Associazione Mineralogica Internazionale (IMA) è avvenuto nel 1993 dopo una caratterizzazione del dialluminato di calcio proveniente dalla formazione Hatrurim nel deserto del Negev in Israele e del meteorite Acfer 182 da parte di Dietmar Weber e Adolf Bischoff dell'Istituto di Planetologia dell'Università di Münster. Hanno chiamato il nuovo minerale in onore di Shulamit Gross, il mineralogista e membro emerito del Servizio Geologico di Israele, che ha scoperto il primo deposito naturale.[4] Pochi anni dopo, anche il minerale shulamitite prese il suo nome.

Classificazione

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Poiché la grossite è stata riconosciuta come minerale indipendente solo nel 1994, non è ancora elencata nell'8ª edizione della sistematica dei minerali secondo Strunz, che è obsoleta dal 1977.

Nella Sistematica dei lapis (Lapis-Systematik) di Stefan Weiß, che è stata rivista e aggiornata l'ultima volta nel 2018 ed è ancora strutturata secondo questa vecchia forma della sistematica di Strunz, al minerale è stato assegnato il sistema e il minerale nº IV/B.09-10. Nel "Sistema Lapis" questo corrisponde alla classe degli "ossidi e idrossidi" e lì alla sottoclasse "ossidi con il rapporto di metallo:ossigeno = 3:4 (spinello tipo M3O4 e composti correlati)", dove la grossite, insieme alla dmitrivanovite e alla krotite, forma il gruppo senza nome con il sistema nº IV/B.09.[12]

Anche la 9ª edizione della sistematica minerale di Strunz, che è stata aggiornata l'ultima volta dall'Associazione Mineralogica Internazionale (IMA) nel 2009, classifica la grossite nella classe degli "ossidi e idrossidi". Questa è ulteriormente suddivisa in base alle dimensioni e ai rapporti catione-anione, in modo che il minerale sia classificato in base alla sua struttura nel gruppo "4.C Metallo:Ossigeno = 2:3, 3:5 e simili" e da lì nel sottogruppo "Con cationi di media e grande dimensione". In questo è l'unico minerale del gruppo con il sistema nº 4.CC.15.[13]

La classificazione dei minerali Dana, utilizzata principalmente nel mondo anglosassone, classifica la grossite nella classe degli "ossidi e idrossidi", lì nel gruppo più finemente suddiviso di "ossidi multipli con cationi 2+ e superiori". Qui è l'unico minerale nel sottogruppo senza nome "07.03.02" con il sistema nº 07.03.02.01.

Chimica

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La grossite pura ha la composizione CaAl4O7.[2] La composizione del minerale varia di poco e la composizione misurata della grossite dalla località tipo è (Ca1,00Fe0,01)Al3,99O7,00.[4] Piccole porzioni di Al3+ possono essere sostituite da V3+, conferendo alla grossite un colore viola.[6]

Abito cristallino

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La grossite cristallizza nel sistema monoclino nel gruppo spaziale C2/c (gruppo nº 15) con i parametri reticolari a = 12,94(1) Å, b = 8,910(8) Å, c = 5,446(4) Å e ß = 107,0(1)° oltre a 4 unità di formula per cella unitaria.[4]

Origine e giacitura

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La grossite è un minerale molto raro ed è stata descritta solo in circa 20 giacimenti in tutto il mondo, la maggior parte dei quali meteoriti.[14][15]

Nei meteoriti

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La grossite si è formata nella fase iniziale della formazione del nostro sistema solare come uno dei primi condensati della nebulosa presolare dopo il corindone e l'hibonite a circa 1640 K e 0,001 bar ed è stata conservata in alcune inclusioni ricche di calcio alluminio (CAI) di alcune condriti.[4][16] La grossite si trova qui insieme al corindone, all'hibonite, alla perovskite, alla gehlenite e allo spinello.[4][11][17] In caso di successiva esposizione a soluzioni contenenti ferro, la grossite può essere spostata dall'hercynite a temperature intorno ai 500 °C.[18]

Rocce pirometamorfiche

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Nella formazione pirometamorfica Hatrurimica, la grossite si è formata durante la trasformazione del calcare marnoso a bassa pressione e temperature molto elevate intorno ai 1000 °C. La grossite si presenta qui sotto forma di cristalli a forma di cresta o arrotondati di dimensioni fino a 30 μm insieme a larnite, brownmillerite mayenite e a minerali del supergruppo della mayenite.[9]

Forma in cui si presenta in natura

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La grossite sviluppa cristalli e aggregati da incolori a bianchi.[1]

Note

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  1. ^ a b c d (EN) Grossite, su mindat.org. URL consultato il 15 settembre 2024.
  2. ^ a b c (EN) Grossite Mineral Data, su webmineral.com. URL consultato il 15 settembre 2024.
  3. ^ a b c (DE) Grossite, su mineralienatlas.de. URL consultato il 15 settembre 2024.
  4. ^ a b c d e f g h (EN) Dietmar Weber e Adolf Bischoff, Grossite (CaAl4O7) - a rare phase in terrestrial rocks and meteorites, in European Journal of Mineralogy, 1994, pp. 591–594, DOI:10.1127/ejm/6/4/0591.
  5. ^ (EN) Grossite (PDF), in Handbook of Mineralogy. URL consultato il 15 settembre 2024.
  6. ^ a b (EN) Matteo Ardit, Fernando Cámara e Ulf Hålenius, Vanadium-induced coloration in grossite (CaAl4O7) and hibonite (CaAl12O19), in American Mineralogist, vol. 106, 2021, pp. 599–608, DOI:10.2138/am-2020-7544.
  7. ^ (EN) Laurence N. Warr, IMA–CNMNC approved mineral symbols (PDF), in Mineralogical Magazine, vol. 85, 2021, pp. 291–320, DOI:10.1180/mgm.2021.43. URL consultato il 15 settembre 2024.
  8. ^ (EN) B. Tavasci, Constitution of fused cements - the system CaO-Al203-Si02 and its application for the study of fused cements, in Chimica industria, vol. 17, 1935, pp. 461-471.
  9. ^ a b c (EN) S. Gross, The Mineralogy of the Hatrurim Formation, Israel (PDF), in Geological Survey of Israel, Bulletin, vol. 70, 1977, p. 11. URL consultato il 27 maggio 2024.
  10. ^ (EN) D.W. Goodwin e A.J. Lindop, The crystal structure of CaO.2Al2O3, in Acta Crystallographica, B26, 1970, pp. 1230-1235, DOI:10.1107/S056774087000393X.
  11. ^ a b (EN) Mireille Christophe Michel-Lévy, Gero Kurat e Franz Brandstätter, A new calcium-aluminate from a refractory inclusion in the Leoville carbonaceous chondrite, in Earth and Planetary Science Letters, vol. 61-1, 1982, pp. 13–22, DOI:10.1016/0012-821X(82)90033-4.
  12. ^ (DE) Stefan Weiß, Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. Stand 03/2018, 7ª ed., Monaco, Weise, 2018, ISBN 978-3-921656-83-9.
  13. ^ (EN) Ernest Henry Nickel e Monte C. Nichols, IMA/CNMNC List of Minerals 2009 (PDF), su cnmnc.units.it, IMA/CNMNC, gennaio 2009. URL consultato il 31 ottobre 2024 (archiviato dall'url originale il 10 novembre 2023).
  14. ^ (DE) Dusmatovite, su mineralienatlas.de. URL consultato il 27 maggio 2024.
  15. ^ (EN) Localities for Grossite, su mindat.org. URL consultato il 27 maggio 2024.
  16. ^ (EN) B. Fegley, The Stability of Calcium Aluminate Minerals in the Solar Nebula (PDF), su lpi.usra.edu, Lunar and Planetary Institute, 1991, p. 2. URL consultato il 27 maggio 2024.
  17. ^ (EN) Dietmar Weber e Adolf Bischoff, The occurrence of grossite (CaAl4O7) in chondrites, in Geochimica et Cosmochimica Acta, vol. 58, n. 18, 1994, pp. 3855-3877, DOI:10.1016/0016-7037(94)90368-9.
  18. ^ (EN) Jangmi Han, Kazu Nagashima, Changkun Park, A.N. Krot e Lindsay Keller, Mineralogical and Oxygen Isotopic Study of Grossite-Bearing Refractory Inclusions from Reduced CV Chondrites, Conference: 54th Lunar and Planetary Science Conference 2023At: The Woodlands, TX, USA, 2023, p. 2. URL consultato il 27 maggio 2024.

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Collegamenti esterni

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