Adrianite (mineralogia)

LTemplate:'adrianite (simbolo IMA: Adt) è un minerale della categoria dei nesosilicati estremamente raro del gruppo della wadalite con la composizione chimica semplificata Ca₁₂(Al₄Mg₃Si₇)O₃₂Cl₆ (composizione del minerale trovato nella sua località tipo) e Ca₁₂(Mg₁₀Si₄)O₃₂Cl₆ (membro finale puro).

L'adrianite si forma al di sotto dei 600 °C durante la conversione di melilite, perovskite e diopside in inclusioni ricche di calcio-alluminio (CAI) di meteoriti condritiche da fluidi ricchi di cloro.

Etimologia e storia

Dall'inizio del XX secolo, era noto un alluminato di calcio cubico di composizione 5CaO·3Al₂O₃. Poiché gli alluminati di calcio sono composti importanti del clinker di cemento, da allora sono stati studiati intensamente.

La struttura di questo composto è stata chiarita nel 1936 da W. Büssem e A. Eitel presso la Società Kaiser Wilhelm per la ricerca sui silicati presso Dahlem. Nel corso della delucidazione della struttura, hanno corretto la composizione in 12CaO·7Al₂O₃.

La wadalite, un clorosilicato con la struttura di 12CaO·7Al₂O₃ determinata da Büssem ed Eitel, è stata scoperta nel 1993 da Tsukimura e collaboratori in uno xenolite skarn di un'andesite a Tadano vicino a Kōriyama nella prefettura di Fukushima, in Giappone. Diciassette anni dopo, nel 2010, la wadalite è stata rilevata per la prima volta in un meteorite.

Nello stesso anno, Mihajlovic e collaboratori hanno descritto una wadalite ricca di ferro da uno xenolite carbonato di tefrite di leucite, che viene estratto nella cava della società "A. Caspar" presso il vulcano Bellerberg vicino a Mayen, in Renania-Palatinato (Germania), e sono stati in grado di dimostrare che la sua composizione è variata anche mescolandola con un ipotetico analogo Mg-Si della wadalite.

Infine, nel 2014, il minerale adrianite, con la composizione idealizzata di questo analogo Mg-Si della wadalite, è stato rilevato nel meteorite Allende e riconosciuto dal CNMNC dell'Associazione Mineralogica Internazionale (IMA). Prende il nome dal mineralogista e cosmochimico Adrian J. Brearley dell'Università del New Mexico in riconoscimento dei suoi numerosi contributi alla mineralogia dei meteoriti.

La pubblicazione della descrizione dell'adrianite si è trascinata fino al 2018. L'adrianite fu quindi menzionata nella ridefinizione del gruppo della wadalite nel supergruppo della mayenite da parte di E.V. Galuskina e collaboratori, ma non fu più presa in considerazione.

Successivamente è uscita dal supergruppo della mayenite ed è entrata a far parte di un gruppo a sé, quello della wadalite.

Classificazione

La 9ª edizione della sistematica minerale di Strunz, che è stata aggiornata l'ultima volta dall'Associazione Mineralogica Internazionale nel 2009, non elenca l'adrianite, così come non è presente nella classificazione dei minerali secondo Dana.

Il minerale è presente nell'edizione successiva alla nona di Strunz, proseguita dal database "mindat.org" e chiamata Classificazione Strunz-mindat, dove l'adrianite è nella classe "9. Silicati (germanati)" e nella sottoclasse "9.A Nesosilicati"; qui forma il sistema nº 9.AD in attesa di assegnazione di un gruppo.

Chimica

L'elemento terminale di adrianite pura ha la composizione ${}^{\mathrm{[}\mathrm{X}\mathrm{]}}\mathrm{C}{\mathrm{a}}_{\mathrm{1}\mathrm{2}}{}^{\mathrm{[}\mathrm{T}\mathrm{]}}\mathrm{(}\mathrm{M}{g}_{\mathrm{1}\mathrm{0}}^{\mathrm{2}\mathrm{+}}\mathrm{S}{i}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{4}\mathrm{+}}\mathrm{)}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}\mathrm{2}}{}^{\mathrm{[}\mathrm{W}\mathrm{]}}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{6}}$ ed è l'analogo magnesio-silicio della wadalite $({\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{[\mathrm{X}]}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}[\mathrm{X}]}\mathrm{C}\mathrm{a}{\phantom{A}}_{12}{\phantom{A}}^{[\mathrm{T}]}(\mathrm{A}\mathrm{l}{\phantom{A}}_{10}^{3+}\mathrm{S}\mathrm{i}{\phantom{A}}_4)\mathrm{O}{\phantom{A}}_{32}{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{[\mathrm{W}]}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}[\mathrm{W}]}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_6)$, con cui forma cristalli misti secondo la reazione di scambio:

• ${\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{[\mathrm{T}]}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}[\mathrm{T}]}\mathrm{M}\mathrm{g}{\phantom{A}}^{2+}+{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{[\mathrm{T}]}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}[\mathrm{T}]}\mathrm{S}\mathrm{i}{\phantom{A}}^{4+}=2{\phantom{A}}^{[\mathrm{T}]}\mathrm{A}\mathrm{l}{\phantom{A}}^{3+}$ (wadalite)

Qui $[\mathrm{X}],[\mathrm{T}]$ e $[\mathrm{W}]$ sono le posizioni nella struttura mayenite.

La composizione della località tipo è:

• ${}^{\mathrm{[}\mathrm{X}\mathrm{]}}\mathrm{(}\mathrm{C}{\mathrm{a}}_{\mathrm{1}\mathrm{1},\mathrm{6}\mathrm{9}}\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{0},\mathrm{2}\mathrm{1}}\mathrm{)}{}^{\mathrm{[}\mathrm{T}\mathrm{]}}\mathrm{(}\mathrm{A}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3},\mathrm{8}\mathrm{5}}\mathrm{M}{\mathrm{g}}_{\mathrm{2},\mathrm{8}\mathrm{8}}\mathrm{S}{\mathrm{i}}_{\mathrm{7},\mathrm{2}\mathrm{3}}\mathrm{)}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}\mathrm{2}}{}^{\mathrm{[}\mathrm{W}\mathrm{]}}\mathrm{[}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{5},\mathrm{8}\mathrm{0}}{\mathrm{◻}}_{\mathrm{0},\mathrm{2}\mathrm{0}}\mathrm{]}$

Oltre alla formazione di cristalli misti con wadalite, che è responsabile dell'incorporazione dell'alluminio, solo un'altra sostituzione contribuisce a una riduzione del contenuto di cloro, che non è stata osservata finora per nessun altro minerale del gruppo superiore della mayenite:

• ${\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{[\mathrm{X}]}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}[\mathrm{X}]}\mathrm{C}\mathrm{a}{\phantom{A}}^{2+}+{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{[\mathrm{W}]}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}[\mathrm{W}]}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}^{-}={\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{[\mathrm{X}]}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}[\mathrm{X}]}\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}^{+}+{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{[\mathrm{W}]}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}[\mathrm{W}]}◻$

Abito cristallino

L'adrianite cristallizza con simmetria cubica nel gruppo spaziale ITemplate:Overline3d (gruppo nº 220) con 2 unità di formula per cella unitaria. Il cristallo misto naturale della località tipo ha il parametro reticolare a = 11.981 Å.

La struttura è quella della clormayenite. Il magnesio (Mg²⁺) e il silicio (Si⁴⁺) occupano le due posizioni $\mathrm{Z}$ tetraedriche circondate da 4 ioni ossigeno. Ognuna di queste gabbie è occupata da due ioni calcio (Ca²⁺), che sono irregolarmente circondati da 6 ossigeni. Nel loro centro tra gli ioni calcio, le gabbie contengono uno ione cloro (Cl^-). Come per tutti i minerali del gruppo wadalite, la posizione $[\mathrm{W}]$ è idealmente completamente occupata.

Origine e giacitura

L'adrianite è conosciuta solo dalla sua località tipo, il meteorite Allende, caduto l'8 febbraio 1969 non lontano dall'ufficio postale della città di Pueblito de Allende (stato di Chihuahua, Messico). L'adrianite non è un componente primario di questa condrite, ma si è formata durante la conversione di melilite, perovskite e diopside in inclusioni ricche di calcio-alluminio (CAI) da parte di fluidi ricchi di cloro. La sua formazione avviene dopo 3–4·10⁹ anni dopo la formazione delle CAI a temperature inferiori a 600 °C, ad esempio attraverso la reazione:

$\mathrm{3}\mathrm{m}\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{i}\mathrm{l}\mathrm{i}\mathrm{t}\mathrm{e}\mathrm{+}\mathrm{A}\mathrm{l},\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{-}\mathrm{d}\mathrm{i}\mathrm{o}\mathrm{p}\mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{d}\mathrm{e}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{(}\mathrm{a}\mathrm{q}\mathrm{)}}\mathrm{+}\mathrm{6},\mathrm{1}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{(}\mathrm{l}\mathrm{)}}\mathrm{=}\mathrm{0},\mathrm{1}\mathrm{7}\mathrm{a}\mathrm{d}\mathrm{r}\mathrm{i}\mathrm{a}\mathrm{n}\mathrm{i}\mathrm{t}\mathrm{e}\mathrm{+}\mathrm{h}\mathrm{u}\mathrm{t}\mathrm{c}\mathrm{h}\mathrm{e}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{i}\mathrm{t}\mathrm{e}\mathrm{+}\mathrm{1},\mathrm{5}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{l}\mathrm{i}\mathrm{t}\mathrm{e}\mathrm{+}\mathrm{0},\mathrm{8}\mathrm{8}\mathrm{g}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{s}\mathrm{s}\mathrm{u}\mathrm{l}\mathrm{a}\mathrm{r}\mathrm{i}\mathrm{a}\mathrm{+}\mathrm{0},\mathrm{5}\mathrm{k}\mathrm{u}\mathrm{s}\mathrm{h}\mathrm{i}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{i}\mathrm{t}\mathrm{e}\mathrm{+}\mathrm{1},\mathrm{3}\mathrm{9}\mathrm{C}{\mathrm{a}}_{\mathrm{(}\mathrm{a}\mathrm{q}\mathrm{)}}\mathrm{+}\mathrm{0},\mathrm{0}\mathrm{5}\mathrm{A}{\mathrm{l}}_{\mathrm{(}\mathrm{a}\mathrm{q}\mathrm{)}}\mathrm{+}\mathrm{0},\mathrm{0}\mathrm{4}\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}\mathrm{(}\mathrm{a}\mathrm{q}\mathrm{)}}\mathrm{+}\mathrm{6},\mathrm{1}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}\mathrm{(}\mathrm{g}\mathrm{)}}$

L'adrianite si trova solo nelle aree trasformate delle inclusioni ricche di calcio-alluminio. Lì si può trovare a diretto contatto con melilite, grossularia e monticellite. Altri minerali complementari includono i minerali primari anortite, wollastonite, Al,Ti-diopside, perovskite, spinello, forsterite e celsiana, così come i minerali secondari hutcheonite, kushiroite e wadalite.

Forma in cui si presenta in natura

L'adrianite sviluppa solo cristalli molto piccoli di pochi micrometri di dimensione. A causa della piccola granulometria, non è stato possibile determinare molte proprietà.

Bibliografia

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