Stishovite
La stishovite (in russo: стишовит; simbolo IMA: Sti[7]) è un minerale raro della classe dei minerali di "ossidi e idrossidi" con composizione chimica SiO2 e quindi chimicamente una modifica (un polimorfo) ad alta pressione del biossido di silicio. Appartiene al gruppo del rutilo.[1]
| Stishovite | |
|---|---|
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| Classificazione Strunz (ed. 10) | 4.DA.40[1] |
| Formula chimica | SiO2[1] |
| Proprietà cristallografiche | |
| Gruppo cristallino | dimetrico |
| Sistema cristallino | tetragonale[2] |
| Classe di simmetria | ditetragonale dipiramidale[2] |
| Parametri di cella | a = 4,179 Å, c = 2,6649 Å, Z = 2[3] |
| Gruppo puntuale | 4/m 2/m 2/m[4] |
| Gruppo spaziale | P42/mnm (nº 136)[3] |
| Proprietà fisiche | |
| Densità misurata | (sintetica): 4,35[4] g/cm³ |
| Densità calcolata | 4,29[4] g/cm³ |
| Durezza (Mohs) | da 8,5 a 9[5] |
| Sfaldatura | assente |
| Colore | incolore[6] |
| Lucentezza | da trasparente a traslucida (vitrea) |
| Opacità | trasparente[1] |
| Striscio | bianco[6] |
| Diffusione | raro |
| Si invita a seguire lo schema di Modello di voce – Minerale | |
Etimologia e storia
modificaLa stishovite prende il nome dal cristallografo russo Sergei Michailowitsch Stischow (nato nel 1937) che, insieme a S.V. Popova, riuscì nel 1961 per la prima volta a produrre sinteticamente la modifica, che fino ad allora era nota solo teoricamente.[8] Era stato previsto già nel 1952 da Albert Francis Birch.
Nel 1962, la stishovite è stata scoperta in natura nel Meteor Crater, un cratere meteoritico nello stato americano dell'Arizona da Edward C.T. Chao e da allora è stata riconosciuta come minerale dall'Associazione Mineralogica Internazionale (IMA). La stishovite è servita anche a dimostrare che il Cratere di Nördlingen è un cratere da impatto.
La stishovite era conosciuta e riconosciuta come una specie minerale a sé stante molto prima della fondazione dell'IMA; questo teoricamente darebbe alla stishovite lo status di minerale grandfathered (G). Tuttavia, nella pubblicazione del 1967 dell'IMA: Commission on new minerals and mineral names, il minerale ha successivamente ricevuto il riconoscimento ufficiale da parte dell'IMA/CNMNC insieme ad altri minerali già noti all'epoca.[9] Da allora, la stishovite è stata inserita nell'"Elenco dei minerali e dei nomi dei minerali" dell'IMA con il riconoscimento "IMA 1967 s.p." (Procedura speciale).[10]
Classificazione
modificaNell'obsoleta 8ª edizione della sistematica minerale di Strunz, la stishovite apparteneva alla classe dei minerali degli "ossidi e idrossidi" e quindi alla sottoclasse "MO2 e composti correlati", dove insieme a coesite e keatite, precedentemente non riconosciuta, formava il "gruppo keatite-coesite-stishovite" con il sistema nº IV/D.01b all'interno della "famiglia SiO2" (IV/D.01).
Nella Sistematica dei lapis (Lapis-Systematik) secondo Stefan Weiß, che è stata rivista e aggiornata l'ultima volta nel 2018, che si basa ancora su questa vecchia forma della sistematica di Strunz per considerazione verso i collezionisti privati e le collezioni istituzionali, al minerale è stato assegnato il sistema e al minerale nº IV/D.01-060. In questa Sistematica ciò corrisponde anche al dipartimento "Ossidi con il rapporto di massa metallo:ossigeno = 1:2 (MO2 e composti correlati)", dove la stishovite, insieme a bosoite, chibaite, coesite, cristobalite, lechatelierite, melanoflogite, mogánite, opale, quarzo, seifertite e tridimite, forma la "serie del quarzo" con il sistema nº IV/D.01.[5]
La 9ª edizione della sistematica minerale di Strunz, che è stata aggiornata l'ultima volta dall'Associazione Mineralogica Internazionale (IMA) nel 2024,[11] classifica la stishovite nella sottoclasse "4.D Metallo:Ossigeno = 1:2 e simili". Tuttavia, questa è ulteriormente suddivisa in base alla dimensione relativa dei cationi coinvolti e all'appartenenza a una famiglia di minerali più grande o struttura cristallina, in modo che il minerale possa essere trovato nella suddivisione "4.DA Con cationi di piccola dimensione: famiglia della silice", dove è l'unico membro del gruppo senza nome 4.DA.40.[1]
La classificazione dei minerali secondo Dana, utilizzata principalmente nel mondo anglosassone, classifica anche la stishovite nella classe degli "ossidi e idrossidi" e lì nella sottoclasse dei "minerali di ossido". Qui si trova insieme a rutilo, ilmenorutilo (una varietà di rutilo[12]), pirolusite, cassiterite, plattenerite, argutite e squawcreekite così come la strüverite (screditata nel 2006 in quanto varietà del rutilo[13]), nel "gruppo del rutilo (tetragonale: P42/mnm)" con il sistema nº 04.04.01 nell'ambito della suddivisione "Ossidi semplici con carica cationica 4+ (AO2)".
Abito cristallino
modificaLa stishovite cristallizza nel sistema tetragonale nel gruppo spaziale P42/mnm (gruppo nº 136) con i parametri del reticolo a = 4,18 Å e c = 2,66 Å oltre a 2 unità di formula per cella unitaria.[3]
A differenza delle modifiche a bassa pressione del quarzo, il silicio della stishovite è legato sei volte, il che conferisce al minerale una struttura molto più compatta. Questo è evidente anche nel confronto delle densità: il quarzo ha una densità di 2,65 g/cm³,[14] mentre la stishovite di 4,35 g/cm³.[2]
La stishovite è stabile a temperatura ambiente a pressioni di 8 GPa e cambia nella struttura cristallina ortorombica a 50 GPa. La stishovite è metastabile a pressione normale.[15]
Modificazioni e varietà
modificaLa stishovite è una modifica ad alta pressione del quarzo.
Altre modifiche sono la cristobalite e la tridimite come modificazioni ad alta temperatura, la lechatelierite, come vetro di silice amorfo ma che non è riconosciuto dall'IMA come minerale, e l'opale amorfo, contenente acqua.[4]
Origine e giacitura
modificaLa stishovite è un minerale tipicamente formato ad alta pressione dall'impatto di un meteorite ed è contenuta nella suevite, una roccia da impatto, oltre che nella coesite e nei vetri diaplettici.
Essendo una rara formazione mineraria, la stishovite è stata rilevata solo in poche località, con circa 20 siti documentati in tutto il mondo a partire dal 2023.[16] Oltre alla sua località tipo, il Meteor Crater in Arizona (dove l'onda d'urto a 7 km/s arrivò a produrre una temperatura di 3000 °C e una pressione di 500 000 atmosfere[17]), il minerale è stato trovato nella cava della Contea di Newton, nel "cratere Kentland", in Indiana, vicino a Raton nella Contea di Colfax, nel Nuovo Messico, e nel "meteorite Tishomingo", scoperto nel 1965 nei pressi dell'omonima cittadina in Oklahoma, oltre che nel "meteorite Umbarger", scoperto nel 1954 nei pressi dell'omonimo comune in Texas.[16][18]
In Germania, a parte il cratere di Nördlingen, più precisamente nella cava "Altebürg" e un affioramento senza nome vicino a Zipplingen (Unterschneidheim) nel Baden-Württemberg e una cava vicino a Otting nella parte bavarese, la stishovite è stata scoperta solo in un affioramento di prismatina vicino a Waldheim nella Sassonia centrale.
Inoltre, il minerale è stato scoperto in campioni di minerali provenienti da un deposito di diamanti alluvionali sul fiume Juininha vicino a Juína in Brasile.
La stishovite è stata trovata anche in campioni provenienti dai seguenti meteoriti e crateri:[16][18]
- Cratere Kamil nella parte orientale del deserto di Uweinat in Egitto
- Asuka 881757 (meteorite lunare), scoperto nel 1988 nei Monti Sør Rondane in Antartide
- Shergotty (meteorite marziano), caduto nel 1865 vicino a Sherghati nello stato del Bihar e il lago del cratere Lonar, un lago da impatto nello stato del Maharashtra in India
- "Manicouagan Impact Structure" nella municipalità della contea di Manicouagan (Quebec, Canada)
- Shamanshyng (o Zhamanshin), un cratere lunare da impatto nella Regione di Aqtöbe in Kazakistan
- Tissint (meteorite marziano), scoperto in Marocco nel 2013 e caduto nel 2011, più altri meteoriti con la denominazione generale "Africa nord-occidentale" (NWA): NWA 480, NWA 856, NWA 1669, NWA 4734, NWA 8003
- Gujba e Zagami (meteoriti marziani), caduti in Nigeria rispettivamente nel 1984 e nel 1962
- Khatyrka, trovato nel 2011 nel Circondario autonomo della Čukotka nel Circondario federale dell'Estremo Oriente
- Cratere Wabar in Arabia Saudita
- Muonionalusta, trovato nel 1906 vicino a Kitkiöjärvi vicino a Pajala nella contea di Norrbotten in Svezia
- Cratere di Vredefort in Sudafrica.
La stishovite è stata rilevata anche in campioni di roccia provenienti dalla Luna raccolti durante la missione Apollo 15 nella pianura di Palus Putredinis, sul bordo orientale del Mare Imbrium.[16][18]
Forma in cui si presenta in natura
modificaLa stishovite sviluppa solo cristalli e aggregati microcristallini incolori.[1]
Note
modifica- ^ a b c d e f (EN) Stishovite, su mindat.org. URL consultato l'8 agosto 2024.
- ^ a b c (EN) Stishovite Mineral Data, su webmineral.com. URL consultato l'8 agosto 2024.
- ^ a b c Strunz&Nickel p. 206
- ^ a b c d (EN) Stishovite (PDF), in Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America, 2001. URL consultato l'8 agosto 2024.
- ^ a b Stefan Weiß
- ^ a b (DE) Stishovite, su mineralienatlas.de. URL consultato l'8 agosto 2024.
- ^ (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 l'8 agosto 2024.
- ^ (EN) Michael Fleischer, New mineral names (PDF), in American Mineralogist, vol. 47, n. 2, Mineralogical Society of America, 1962, pp. 172–174. URL consultato l'8 agosto 2024.
- ^ (EN) International Mineralogical Association: Commission on new minerals and mineral names (PDF), in Mineralogical Magazine, vol. 36, marzo 1967, pp. 131–136. URL consultato l'8 agosto 2024.
- ^ (EN) Malcolm Back et al., The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: January 2023 (PDF), su cnmnc.units.it, IMA/CNMNC, Marco Pasero, gennaio 2023. URL consultato l'8 agosto 2024.
- ^ (EN) Malcolm Back et al., The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: May 2024 (PDF), su cnmnc.units.it, IMA/CNMNC, Marco Pasero, maggio 2024. URL consultato l'8 agosto 2024.
- ^ (EN) Ilmenorutile, su mindat.org. URL consultato l'8 agosto 2024.
- ^ (EN) Strüverite, su mindat.org. URL consultato l'8 agosto 2024.
- ^ (EN) Quartz, su mindat.org. URL consultato l'8 agosto 2024.
- ^ (EN) Nancy L. Ross, Jin-Fu Shu e Robert M. Hazen, High-pressure crystal chemistry of stishovite (PDF), in American Mineralogist, vol. 75, 1990, pp. 739-747. URL consultato l'8 agosto 2024.
- ^ a b c d (EN) Localities for Stishovite, su mindat.org, Hudson Institute of Mineralogy. URL consultato l'8 agosto 2024.
- ^ Stefano Lamorgese, Quando il meteorite colpì l'Arizona, su rainews.it, 13 ottobre 2015. URL consultato l'8 agosto 2024.
- ^ a b c (DE) Stishovite (Occurrences), su mineralienatlas.de. URL consultato l'8 agosto 2024.
Bibliografia
modifica- (EN) Hugo Strunz e Ernest Henry Nickel, Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System, 9ª ed., Stoccarda, E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), 2001, ISBN 3-510-65188-X.
- (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.
Voci correlate
modificaAltri progetti
modificaWikimedia Commons contiene immagini o altri file sulla Stishovite
Collegamenti esterni
modifica- (EN) stishovite, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
- (EN) Stishovite Mineral Data, su webmineral.com.
- (EN) New High-pressure form of Pyrite-type Silica under Multimegabar Pressure (PDF), su spring8.or.jp.
- (EN) Evidence of former stishovite in metamorphosed sediments, implying subduction to > 350 km (PDF), su micron.ucr.edu (archiviato dall'url originale il 17 luglio 2010).
- (EN) Stishovite and its implications in geophysics: new results from shock-ware experiments and theoretical modeling (PDF), su gps.caltech.edu (archiviato dall'url originale il 23 settembre 2006).
- (EN) High Pressure Polymorphism in Silica (PDF), su gl.ciw.edu (archiviato dall'url originale il 7 dicembre 2006).
- (EN) Comparison between thermochemical and phase stability data for the quartz-coesite-stishovite transformations (PDF), su minsocam.org.