PIROSSENI

PIROSSENI (dal gr. πῦρ "fuoco" e ξένος "straniero")

La famiglia dei pirosseni comprende un numero notevole di minerali essenzialmente costituiti da miscele isomorfe di metasilicati di metalli bivalenti (Ca, Mg, Fe″, Mn″), in parte anche con elementi trivalenti (Al, Fen′, Cr) e talora pure con metalli alcalini (Na, Li). Non è rara, soprattutto nei termini ferriferi, la presenza di titanio. Si distinguono quindi i pirosseni in non alluminiferi, alluminiferi (più o meno ferriferi), e alcalini.

In complesso si ha notevole analogia di composizione con la famiglia degli anfiboli (v.).

Dal punto di vista morfologico, anche i pirosseni si dividono in rombici, monoclini, triclini. I termini delle tre serie hanno simmetria e proprietà fisiche distinte, ma presentano notevoli analogie morfologiche: abito prismatico poco allungato, secondo l'asse z; forme e angoli simili; facile sfaldabilità secondo le facce del prisma {110} (piross. rombici e monoclini), o dei pinacoidi {110} e {1−10} (pirosseni triclini); angolo quasi retto (87°-88°) fra i piani di sfaldatura (110), (1−10).

È questo un carattere di comune riconoscimento e giova come distinzione facile dagli anfiboli, che presentano analoga sfaldatura con angolo di circa 124°. Ciò ha importanza soprattutto nell'esame dei componenti delle rocce, in sezione sottile, al microscopio (figure 1, 2).

Nel reticolo strutturale, assai complesso, dei pirosseni, i gruppi tetraedrici SiO₄ (un atomo di Si al centro di quattro atomi di O), sono collegati fra loro, a catene aperte, dagli stessi atomi d'ossigeno, in modo che ne risulti nell'insieme un rapporto SiO₃, come indica la fig. 3. Negli anfiboli invece le stesse catene sono chiuse, a maglie esagone.

Pirosseni rombici. - Sono miscele isomorfe di metasilicati di magnesio e ferro, corrispondenti alla formula (Mg, Fe″) SiO″. Secondo il contenuto in ferro prendono il nome di enstatite (termini magnesiaci), bronzite (5-14% Fe) e iperstene (termini più ferriferi).

Col crescere del contenuto in Fe, il peso specifico sale da 3,i a 3,5, e crescono in corrispondenza anche i valori degl'indici di rifrazione. La birifrangenza è bassa e positiva nelle enstatiti, è un po' più elevata e negativa negl'ipersteni. Le enstatiti hanno colore verde chiaro o giallognolo e sono incolori in sezione sottile; lieve tinta giallo verdognola in sezione hanno le bronziti; gl'ipersteni ferriferi sono invece di colore verde scuro fino a bruno, neri in massa. e presentano in sezione sottile pleocroismo caratteristico: α = bruno rossastro, β = giallo rossastro, γ = verde-grigio.

I pirosseni rombici sono componenti di rocce eruttive povere di silice e molto ferromagnesiache. Così bronziti, insieme con pirosseni monoclini e con olivina si trovano in rocce gabbro-peridotiche o nei loro derivati metamorfici (oliviniti, serpentini), a Sondalo (Valtellina), in Alta Val d'Ultimo (Alto Adige), ecc. Ipersteni più o meno ferriferi troviamo in rocce effusive basiche (andesiti e basalti). Grossi cristalli d'iperstene provengono dal Labrador; cristalli vistosi di enstatite si trovano nei filoni di apatite in Norvegia.

I pirosseni rombici si alterano per lo più in serpentino lamellare (bastite); ma anche talco, anfibolo, calcite, ossidi di ferro, ecc., si trovano fra i loro prodotti di trasformazione. Minute, regolari inclusioni di bastite, di ilmenite, ecc., dànno talora riflessi metallici "bronzei") alle lamine nei termini ferriferi.

Fra i pirosseni monoclini non alluminiferi troviamo anzitutto le modificazioni monocline degli stessi metasilicati ora descritti: clinoenstatite-clinoiperstene.

Ben più importante è però la serie isomorfa diopside-hedenbergite, costituita da miscele di metasilicati di calcio e magnesio-ferro: Ca (Mg, Fe″) (SiO₃)₂. Nei termini diopsidici prevale il metasilicato di Ca e Mg, mentre le hedenbergiti sono ricche del metasilicato di Ca e Fe. Piccole quantità di elementi trivalenti (Al, Fe″′, Cr) segnano gradatamente il passaggio ai tipi alluminiferi delle augiti (diopsidi auffltici, fassaite, diallagio, onfaaeite); manganesiferi sono la schefferite, la violana, la jeffersonite (contenente anche zinco).

L'abito prismatico un po' allungato e la combinazione di alcune forme tipiche sono mostrate dal cristallo di diopside augitico di M. Cervandone in Val Devero (Ossola) qui riportato (v. figura 4).

Fra i pirosseni monoclini alluminiferi hanno fondamentale importanza le augiti: oltre ai silicati ferromagnesiaci e calciferi precedenti, contengono quantità più o meno notevoli di Al e Fe″′; talora accompagnati da Cr, da Ti, da Mn. La presenza di sodio segna il passaggio ai termini alcalini (augia egiriniche).

Frequenti nei cristalli di augite delle lave basaltiche sono l'abito e la combinazione di forme rappresentati nella figura 5. Spesso anche si osservano geminati secondo (100), semplici oppure a lamelle polisintetiche.

Pirosseni monoclini alcalini, ricchi di sodio (solo in piccola parte talora sostituito da potassio) sono: la egirina, essenzialmente costituita di NaFe″′ (SiO₃)₂, e la giadeite in cui prevale NaAl (SiO₃)₂. Le giadeiti scure un po' ferromagnesifere sono distinte col nome di cloromelanite. Infine ricorderemo alcuni tipi contenenti litio, come lo spodumene e la kunzite.

Il peso specifico dei pirosseni monoclini in genere varia fra 3,2 e 3,6, secondo la composizione. La durezza è 6-6 ¹/₃ circa.

Il colore è giallo verdognolo o verde nei diopsidi; verde scuro nelle fassaiti, nelle augiti diopsidiche, nelle giadeiti; nero nelle hedenbergiti, nelle augiti basaltiche, nelle egirine, nelle cloromelaniti. Bella tinta verde presenta la varietà hiddenite, e rosa violacea la kunzite, fra i pirosseni alcalini. In sezione sottile i pirosseni monoclini magnesiferi sono in genere incolori o lievemente colorati, mentre i termini ferriferi, e specialmente quelli alcalini hanno colori e pleocroismi caratteristici, osservati in sezione sottile a luce polarizzata: augite titanifera: α = giallognolo, β = violaceo, γ = giallo; augite egirinica: α = verde erba, β = verde chiaro, γ = giallo verdognolo; egirina: α = verde intenso, β = verde chiaro, γ = giallognolo. Tipicamente pleocroiche sono pure l'acmite (varietà a toni bruni dell'egirina), le giadeiti cromifere e le cloromelaniti (che presentano colori giallo-verdi e verde-azzurri).

I valori degl'indici di rifrazione sono elevati, specialmente nei termini alcalini ferriferi e titaniferi. La birifrangenza è positiva e abbastanza notevole nella maggior parte dei pirosseni monoclini; è negativa ed elevata nelle egirine.

Come carattere diagnostico, specialmente nell'esame microscopico delle rocce, è utile la misura, sulle sezioni parallele al piano di simmetria (010), dell'angolo fra la traccia di sfaldatura (z) e l'estinzione secondo (x): angolo che, come indica la fig. 6, va crescendo nel senso: diopside e diallagio (D = 38°-40°), hedenbergite (E = 45°), augite (A = 45°-50°), augite egirinica (Ae) e augite titanifera (60°-70°), egirina (Eg = 90°-98°).

Sono caratteristici per le augiti, le augiti egiriniche, ecc., cristalli misti zonati, con struttura a modo di clessidra.

Giacimenti. - I pirosseni monoclini sono diffusi nella crosta terrestre come componenti essenziali di parecchie rocce eruttive mesoe ipo-siliciche, sia intrusive (gabbrodioriti, gabbri, pirosseniti e peridotiti, ecc.), sia effusive (andesiti ipersteniche e augitiche, basalti, ecc.), sia filoniane (porfiriti augitiche, ecc.). Nei gabbri è specialmente caratteristica la presenza del diallagio, con struttura a larghe lamine, fitta sfaldatura e ricchezza di inclusioni, per lo più anfiboliehe (smaragdite, bastite, ossidi di ferro, ecc.).

Negli scisti cristallini delle zone profonde di metamorfismo, come, per es., nelle eclogiti, troviamo augiti diopsidiche e onfaciti, e nelle eclogiti un po' alcaline si può avere anche la giadeite. Nelle zone meno profonde i pirosseni sono in genere sostituiti da anfiboli.

Le augiti egiriniche, le augiti titanifere, e le egirine sono specialmente caratteristiche come componenti di rocce eruttive basiche alcaline, e talvolta anche di scisti cristallini da queste derivati.

Alcuni pirosseni (diopside, hedenbergite, fassaite), si trovano inoltre come elementi caratteristici di calcari, calcari argillosi, calcari dolomitici, metamorfosati per contatto da magmi eruttivi. In questi giacimenti si possono trovare anche bei cristalli, come a Traversella (Ivrea), ai Monzoni in Val di Fassa (Trentino), nei proietti vulcanici del Vesuvio e del Lazio. Bellissimi cristalli di diopside provengono invece dalle litoclasi di rocce serpentinose alpine, accompagnati da granato, epidoto, clorite (Val d'Ala, Val Devero, ecc.).

I più bei cristalli neri di augite si trovano nelle geodi basaltiche e nei tufi del Lazio, dell'Etna, dello Stromboli, della Boemia, ecc. I cristalli roseo-violetti di kunzite della California e del Madagascar, e quelli verdi di hiddenite del N. Carolina, sono impiegati come gemme.

Per l'uso caratteristico e ben noto che ne fecero gli uomini dell'età della pietra, va ricordata particolarmente la giadeite (v.), nelle sue varietà granulari compattissime. Qualche giacimento fu trovato negli scisti cristallini delle Alpi occidentali; però le più belle "giade" verdognole fino a verde smeraldo, pregiate per ornamento, provengono dall'alta Birmania.

Per alterazione o trasformazione pneumatolitico-metamorfica si formano in genere, come prodotti secondarî nei pirosseni monoclini, anfiboli fibrosi (smaragdite, uralite), e talvolta anche epidoto, earbonati, ilmenite e sostanza cloritico-serpentinosa.

I pirosseni triclini hanno minore diffusione e importanza dei pirosseni rombici e monoclini. Fra i varî minerali piuttosto rari di questo gruppo, la rodonite (MnSiO₃), di tinta rosea, si trova in cristalli a Paisberg in Svezia, a S. Marcel in Val d'Aosta, e in massa negli Urali.

La babingtonite, miscela isomorfa di (Ca, Fe, Mn) SiO₃ e Fe″′2 (SiO₃)₃, in cristalli neri sui cristalli di ortoclasio, è caratteristica di alcune geodi del granito roseo di Baveno (Lago Maggiore).