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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-04202021-202706


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
GRIMALDI, LUCA
URN
etd-04202021-202706
Titolo
Studio cristallochimico della piemontite, minerale del supergruppo degli epidoti.
Dipartimento
SCIENZE DELLA TERRA
Corso di studi
SCIENZE E TECNOLOGIE GEOLOGICHE
Relatori
relatore Prof. Pasero, Marco
correlatore Prof. Biagioni, Cristian
controrelatore Prof. Perchiazzi, Natale
Parole chiave
  • geology
  • crystal chemistry
  • cristallochimica
  • geologia
  • piemontite
Data inizio appello
14/05/2021
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
14/05/2091
Riassunto
Gli epidoti sono sorosilicati con formula chimica generale A2M3[T2O7][TO4](O,F)(OH,O), che cristallizzano nel sistema monoclino, gruppo spaziale P21/m.
Ad oggi il supergruppo degli epidoti comprende un totale di 31 specie mineralogiche, di cui 17 specie nel gruppo dell’allanite, 10 nel gruppo della clinozoisite e 2 nel gruppo della dollaesite, attualmente riconosciute dall’IMA-CNMNC (International Mineralogical Association – Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification). Solamente due minerali sono isolati, non facendo parte di alcun gruppo: la zoisite, l’unico esempio di un epidoto con simmetria ortorombica, e la åskagenite-(Nd), l’unico esempio di epidoto avene un anione divalente dominante nel sito O10.
In particolare, in questo lavoro di tesi sono stati studiati 13 campioni di piemontite e un solo campione di epidoto s.s. provenienti dalle località: Valle d’Aosta, Piemonte, Liguria e Toscana.
La struttura della piemontite è identica a quella degli altri membri monoclini del gruppo degli epidoti. I principali ioni occupanti i siti nel supergruppo degli epidoti sono: A=Ca2+, Mn2+, Sr2+, Pb2+ REE3+; M= Al3+, Mn3+, Fe3+; Mg2+, Cr3+ e V3+; T= Si4+, Al3+; O4=O2-; O10=(OH)-. La piemontite e l’epidoto in s,s si differenziano in base ai contenuti dei cationi M3+ nel sito M(3), rispettivamente Mn3+ e Fe3+.
Secondo i criteri di Armbruster et al.2004 se il sito cationico M(3) è costituito da più del 50% da Fe3+ o Mn3+, allora le rispettive specie mineralogiche sono epidoto s.s. e piemontite.
Nel corso di questo lavoro di tesi sono stati utilizzate due tecniche sperimentali principali: microscopia elettronica a scansione (SEM) accoppiata a un sistema a dispersione di energia (EDS) e la diffrattometria di raggi X di cristallo singolo, presso il Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa.
Mediante la microscopia elettronica è stato possibile riprodurre delle immagini fortemente ingrandite in elettroni retro-diffusi (BSE), al fine di mettere in evidenza, lì dove presente, la zonatura composizionale e mediante l’accoppiamento di un sistema EDS è stato possibile ricavare dei dati chimici del campione indagato.
Mediante la correlazione tra i dati chimici e quelli strutturali, ottenuti medianti i cicli di raffinamento, è stato possibile derivare la struttura cristallina dei campioni indagati e osservare le possibili sostituzioni omovalenti che avvengono nei siti strutturali.
Il fulcro di questo lavoro di tesi è stato quindi quello di comprendere la variabilità chimica e studiare la sistematica del supergruppo degli epidoti mediante l’analisi dei dati chimici e diffrattometrici.

Epidotes are Mixed-Anion Silicates with general chemical formula A2M3 [T2O7] [TO4] (O, F) (OH, O), which crystallize in the monoclinic system, space group P21 / m.
As Today, the epidote supergropus includes 30 monoclinic mineral species; of them,
17 belong to the allanite gripu, 10 to the clinozosite group and 2 to the dollaesite group, currently recognized by the IMA-CNMNC (International Mineralogical Association - Commission on New Minerals, Nomenclature and Classification). Only two minerals stand alone: zoisite, the only example of an epidote with orthorhombic symmetry, and åskagenite- (Nd ), the only example of an epidote having a dominant divalent anion at the O10 site.
In this thesis, we studied 13 samples of Piedmontite and only one sample of epidote s.s. coming from the localities: Valle d'Aosta, Piedmont, Liguria and Tuscany.
The structure of Piedmontite is identical to that of the other monoclinic members of the epidote group. The main ions occupying the sites in the epidote supergroup are: A = Ca2 +, Mn2+, Sr2+, Pb2+, REE3+; M = Al3+, Mn3+, Fe3+; Mg2+, Cr3+ and V3+; T = Si4+, Al3+; O4 = O2-; O10 = (OH)-. Piemontite and the epidote s.s. differ according to the contents of the M3 + cations in the M (3) site, respectively Mn3 + and Fe3 +.
According to the criteria of Armbruster et al. 2004, if the M(3) site consists of more than 50% of Fe3+ Mn3+, then the respective mineralogical species are epidote s.s. and piemontite.
Two main experimental techniques were used during this thesis work: scanning electron microscopy (SEM) coupled to an energy dispersion system (EDS) and single crystal X-ray diffraction at the Department of Earth Sciences of the University of Pisa.
By means of electron microscopy it was possible to reproduce highly magnified images in back-scatterered to highlight, where present, the compositional zoning and by coupling an EDS system it was possible to obtain data chemists of the investigated sample.
Comparing chemical and structural data it was possibile derive the crystalline structure of the investigated samples and to observe the possible homovalent substitutions that occur in the structural sites.
The focus of this thesis was therefore to understand chemical variability and study the systematics of the epidote supergroup by analyzing chemical and stuctural data.
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