Ahrensite

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Ahrensite
Formula chimica
  • SiFe2O4[1]
  • γ-Fe2(SiO4)[2]
  • (Fe2+,Mg)[SiO4][3]
Proprietà cristallografiche
Parametri di cellaa = 8,1629(2) Å[4]
Gruppo puntuale4/m32/m
Gruppo spazialeFd3m
Proprietà fisiche
Durezza (Mohs)6[3]
Coloreverde-bluastro[5] o incolore[3]
Strisciobianco[3]
Si invita a seguire lo schema di Modello di voce – Minerale

L'ahrensite è un minerale molto raro della classe dei minerali "silicati e germanati" con la composizione chimica idealizzata γ-Fe2(SiO4)[2] e quindi chimicamente un silicato di ferro. Strutturalmente, tuttavia, l'ahrensite, come il suo analogo ringwoodite (Mg2SiO4), appartiene ai silicati insulari da un lato e al supergruppo dello spinello dall'altro. Di conseguenza, la composizione chimica può essere data anche nella consueta notazione della formula per gli spinelli con SiFe2O4[1].

Etimologia e storia[modifica | modifica wikitesto]

L'equivalente sintetico dell'ahrensite (γ-Fe2SiO4) era già stato presentato nel 1974 e analizzato strutturalmente da Takehiko Yagi, Fumiyuki Marumo e Syun-Iti Akimoto.[6]

L'ahrensite è stata scoperta per la prima volta come formazione minerale naturale il 18 luglio 2011 vicino a Tissint nella provincia marocchina di Tata. Oltre all'ahrensite, in questo meteorite sono stati trovati per la prima volta anche la chenmingite (nº IMA 2017-036) e la tissintite (nº IMA 2013-027). Lo studio del meteorite e la prima descrizione del minerale appena scoperto è stato effettuato dal team di Chi Ma, John R. Beckett, George R. Rossman, Oliver Tschauner, Yang Liu, Stanislav V. Sinogeikin, Jesse S. Smith e Lawrence A. Taylor. I ricercatori hanno scelto il nome ahrensite in onore del geofisico del Caltech Thomas J. Ahrens (1936-2010) in memoria dei suoi contributi rivoluzionari e fondamentali alla fisica dei minerali ad alta pressione e alle scienze planetarie, molti dei quali sono utilizzati per interpretare gli effetti degli urti nelle rocce naturali e nei materiali sintetici.[7]

I risultati dell'analisi per la descrizione iniziale del minerale e il nome scelto sono stati sottoposti a revisione all'Associazione Mineralogica Internazionale (IMA) nel 2013 (numero di registrazione interna IMA: 2013-028), che ha riconosciuto l'ahrensite come specie minerale distinta. La prima descrizione è stata pubblicata nel 2016 sulla rivista Geochimica et Cosmochimica Acta.

Il campione tipo del minerale, che si trova nelle sezioni UT1, UT2 e UT3 (indicato anche come MT-1, -2 e -3 da Baziotis et al. nel 2013), è conservato nella collezione di meteoriti del Frank H. McClung Museum presso l'Università del Tennessee a Knoxville, negli Stati Uniti.[7]

Classificazione[modifica | modifica wikitesto]

L'attuale classificazione dell'IMA include l'ahrensite nel supergruppo dello spinello, dove forma il sottogruppo ulvospinello insieme a brunogeierite, filipstadite, qandilite, ringwoodite, tegengrenite e ulvospinello.[8]

L'ahrensite è stata riconosciuta come specie minerale indipendente dall'IMA solo nel 2013. Nell'ottava edizione della sistematica dei minerali secondo Strunz, che è obsoleta dal 1977, il minerale non compare. Per questo motivo, non è ancora nota un'esatta assegnazione di gruppo nella 9ª edizione della sistematica dei minerali di Strunz, il cui ultimo aggiornamento è stato fatto con la pubblicazione dell'elenco IMA dei nomi dei minerali nel 2009.[9]

Solo nel "Lapis Mineral Directory", pubblicato l'ultima volta nel 2018, che, per rispetto dei collezionisti privati e delle collezioni istituzionali, si basa ancora sulla classificazione classica di Strunz dell'8ª edizione, il minerale ha ricevuto il sistema nº VIII/A.6-30. Nella "sistematica dei lapislazzuli" questo corrisponde alla classe dei "silicati e germanati" e lì alla sottoclasse "silicati insulari con gruppi [SiO4]", dove l'ahrensite insieme alla ringwoodite e alla wadsleyite forma il gruppo senza nome VIII/A.06.[3]

Chimica[modifica | modifica wikitesto]

Il composto idealizzato Fe2SiO4, che è considerato l'anello finale teorico della serie mista ahrensite-ringwoodite, è costituito per il 54,81% in peso da ferro, per il 13,78% da silicio e per il 31,41% da ossigeno.

Tuttavia, sette microanalisi a fascio di elettroni del materiale tipo del meteorite Tissint hanno rivelato una composizione media del 43,8% di ossido ferroso (FeO), 34,9% di silice (SiO2), 21,1% di ossido di magnesio (MgO) e 0,75% di monossido di manganese (MnO), nonché tracce di biossido di titanio (TiO2), ossido di alluminio (Al2O3), ossido di calcio (CaO), ossido di sodio (Na2O), ossido di potassio (K2O) e triossido di dicromo (Cr2O3). Sulla base di 4 atomi di ossigeno, la formula empirica è di conseguenza la seguente:

[4]

Abito cristallino[modifica | modifica wikitesto]

L'ahrensite cristallizza nel sistema cristallino cubico nel gruppo spaziale Fd3m (gruppo nº 227) con la costante di reticolo a = 8.1629(2) Å e 8 unità di formula per cella unitaria.[4] L'ahrensite si presenta solo in forma microcristallina ai bordi dei cristalli di olivina intrappolati nel materiale meteoritico.

Origine e giacitura[modifica | modifica wikitesto]

L'ahrensite è formata dalla trasformazione dei bordi ricchi di fayalite dei cristalli di olivina e di altri fenocristalli ricchi di ferro a contatto con le sacche di fusione dovute all'urto. Oltre ai minerali già menzionati, nelle sezioni sottili analizzate sono stati scoperti ringwoodite, olivine e pirosseni, bridgmanite, ilmenite, pigeonite e wüstite, nonché la maskelynite di vetro formata dal metamorfismo di contatto e la tissintite pirossena come minerali compagni.

La sua località tipo è il meteorite marziano Tissint del gruppo delle shergottiti all'interno della classe delle acondriti, cioè appartiene ai meteoriti primitivi pietrosi ed è costituito principalmente da una pasta di fondo di pirosseno a grana fine senza sfere di silicato incorporate.[10]

Oltre a Tissint, solo il meteorite Khatyrka, scoperto nel Circondario autonomo di Chukchi nel Circondario federale dell'Estremo Oriente, e il meteorite Umbarger, scoperto nell'omonima città nella contea di Randall nello stato americano del Texas, sono stati finora documentati come siti per l'ahrensite (a partire dal 2018).[11][12]

Forma in cui si presenta in natura[modifica | modifica wikitesto]

Al microscopio a luce riflessa, l'ahrensite appare verde-bluastra traslucida[5], ma può anche essere incolore.[3]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b (EN) Malcolm Back, Cristian Biagioni, William D. Birch, Michel Blondieau, Hans-Peter Boja e et al., The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: January 2023 (PDF), su cnmnc.units.it, gennaio 2023. URL consultato il 1º febbraio 2023.
  2. ^ a b (EN) Chi Ma, Oliver Tschauner, John R. Beckett, Yang Liu, George R. Rossman, Stanislav V. Sinogeikin, Jesse S. Smith e Lawrence A. Taylor, Ahrensite, γ-Fe2SiO4, a new shock-metamorphic mineral from the Tissint meteorite: Implications for the Tissint shock event on Mars, in Geochimica et Cosmochimica Acta, vol. 184, luglio 2016, pp. 240–256, DOI:10.1016/j.gca.2016.04.042.
  3. ^ a b c d e f (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.
  4. ^ a b c (EN) Chi Ma, Oliver Tschauner, John R. Beckett, Yang Liu, George R. Rossman, Stanislav V. Sinogeikin, Jesse S. Smith e Lawrence A. Taylor, Ahrensite, γ-Fe2SiO4, a new shock-metamorphic mineral from the Tissint meteorite: Implications for the Tissint shock event on Mars, in Geochimica et Cosmochimica Acta, vol. 184, luglio 2016, p. 245, DOI:10.1016/j.gca.2016.04.042.
  5. ^ a b (EN) Chi Ma, Oliver Tschauner, John R. Beckett, Yang Liu, George R. Rossman, Stanislav V. Sinogeikin, Jesse S. Smith e Lawrence A. Taylor, Ahrensite, γ-Fe2SiO4, a new shock-metamorphic mineral from the Tissint meteorite: Implications for the Tissint shock event on Mars, in Geochimica et Cosmochimica Acta, vol. 184, luglio 2016, p. 244, DOI:10.1016/j.gca.2016.04.042.
  6. ^ (EN) Takehiko Yagi, Fumiyuki Marumo e Syun-Iti Akimoto, Crystal structures of spinel polymorphs of Fe2SiO4 and Ni2SiO4 (PDF), in American Mineralogist, vol. 59, 1974, pp. 486–490. URL consultato l'8 settembre 2018.
  7. ^ a b (EN) Chi Ma, Oliver Tschauner, John R. Beckett, Yang Liu, George R. Rossman, Stanislav V. Sinogeikin, Jesse S. Smith e Lawrence A. Taylor, Ahrensite, γ-Fe2SiO4, a new shock-metamorphic mineral from the Tissint meteorite: Implications for the Tissint shock event on Mars, in Geochimica et Cosmochimica Acta, vol. 184, luglio 2016, p. 241, DOI:10.1016/j.gca.2016.04.042.
  8. ^ (EN) Ferdinando Bosi, Cristian Biagioni e Marco Pasero, Nomenclature and classification of the spinel supergroup, in European Journal of Mineralogy, vol. 31, n. 1, 12 settembre 2018, pp. 183–192, DOI:10.1127/ejm/2019/0031-2788.
  9. ^ (EN) Ernest Henry Nickel e Monte C. Nichols, IMA/CNMNC List of Minerals 2009 (PDF), su cnmnc.units.it, gennaio 2009. URL consultato il 12 dicembre 2022.
  10. ^ (EN) Tissint (Meteorit), su lpi.usra.edu. URL consultato il 12 dicembre 2022.
  11. ^ (EN) Ahrensite, su mineralienatlas.de. URL consultato il 17 marzo 2024.
  12. ^ (EN) Ahrensite, su mindat.org. URL consultato il 17 marzo 2024.

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

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