Lafossaite e dimorfite: due nuove specie per il Vesuvio

Abstract

La presenza di lafossaite, la cui località-tipo è il cratere de La Fossa all'Isola di Vulcano (Roberts et al., 2006), è stata rilevata su due piccoli campioni provenienti dal Vesuvio (eruzione del 1906), facenti parte di una vecchia collezione già appartenuta all'"Istituto Geomineralogico Italiano", una società attiva negli anni '20 del secolo scorso. Nei campioni esaminati la lafossaite forma minuscoli aggregati di cristalli cubici incolori, associati a realgar, dimorphite, anidrite e a un cloruro di tallio e arsenico attualmente in fase di studio. La dimorphite, la cui località-tipo è la Solfatara di Pozzuoli, fu descritta per la prima volta da Scacchi (1849) ed è associata a realgar e mascagnite. La presenza del cloruro di tallio tra i prodot-ti di origine fumarolica fu segnalata per la prima volta da Fulignati & Sbrana (1998) al Cratere de La Fossa all'Isola di Vulcano e, in seguito, fu confermata da Roberts et al. (2006) che descrissero il nuovo minerale col nome di lafossaite, Tl(Cl,Br). La scoperta del-la lafossaite a Vulcano fu seguita dopo breve tempo da quella di altri due cloruri contenen-ti tallio: l'hephaistosite, TlPb 2 Cl 5 (Campostri-ni et al., 2008) e la steropesite, Tl 3 BiCl 6 (De-martin et al., 2009). Alogenuri simili furono identificati anche tra i prodotti depositatisi sulle pareti di tubi di quarzo inseriti nelle fumarole di Vulcano e in quelle del vulcano Mutnovsky in Kamchatka.

Full text

La presenza di lafossaite, la cui località-tipo è il cratere de La Fossa all’Isola di Vulcano (Roberts et al., 2006),
è stata rilevata su due piccoli campioni provenienti dal Vesuvio (eruzione del 1906), facenti parte di una
vecchia collezione già appartenuta all’“Istituto Geomineralogico Italiano”, una società attiva negli anni ’20
del secolo scorso. Nei campioni esaminati la lafossaite forma minuscoli aggregati di cristalli cubici incolori,
associati a realgar, dimorphite, anidrite e a un cloruro di tallio e arsenico attualmente in fase di studio. La
dimorphite, la cui località-tipo è la Solfatara di Pozzuoli, fu descritta per la prima volta da Scacchi (1849) ed è
associata a realgar e mascagnite.
PAROLE CHIAVE:
lafossaite, dimorphite-α, dimorphite-β, Cratere La Fossa, Vulcano, Solfatara di Pozzuoli, Italia.
LAFoSSAite e DiMoRPhite:
DUe nUoVe SPeCie
PeR iL VeSUVio
Italo Campostrini
Università degli Studi di Milano, Dipartimento di Chimica, via Venezian 21, 20133 Milano;
e-mail: italo.campostrini@unimi.it
Massimo Russo
Istituto Nazionale di Geosica e Vulcanologia, sezione di Napoli | Osservatorio Vesuviano,
via Diocleziano 328, 80124 Napoli; e-mail: massimo.russo@ov.ingv.it
136 MICRO
Dimorphite-α,
aggregato di cristalli
sino a 1 mm.
Foto I. Campostrini
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La presenza del cloruro di tallio tra i prodot-
ti di origine fumarolica fu segnalata per la
prima volta da Fulignati & Sbrana (1998) al
Cratere de La Fossa all’Isola di Vulcano e,
in seguito, fu confermata da Roberts et al.
(2006) che descrissero il nuovo minerale col
nome di lafossaite, Tl(Cl,Br). La scoperta del-
la lafossaite a Vulcano fu seguita dopo breve
tempo da quella di altri due cloruri contenen-
ti tallio: l’hephaistosite, TlPb
2
Cl
5
(Campostri-
ni et al., 2008) e la steropesite, Tl
3
BiCl
6
(De-
martin et al., 2009). Alogenuri simili furono
identicati anche tra i prodotti depositatisi
sulle pareti di tubi di quarzo inseriti nelle
fumarole di Vulcano e in quelle del vulcano
Mutnovsky in Kamchatka.
Anno 2012 - Volume 10 137
Dimorphite-α,
aggregato di cristalli
sino a 1 mm.
Foto I. Campostrini
Dimorphite-β,
cristallo di 0.4 mm
circa. Foto SEM
I. Campostrini. 140 x.
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In particolare Zelenski & Bortnikova (2005)
identicarono un cloruro di tallio e piombo di
formula Tl
3
Pb(Cl,Br,I)
5
, in associazione con
altri alogenuri di tallio non ben caratteriz-
zati, tra cui lo ioduro di tallio TlI, e un altro
minerale probabilmente identico all’hephai-
stosite. Successivamente la lafossaite è sta-
ta individuata da Pavel M. Kartashov (com.
pers., 2012) anche a Nakalak, complesso di
Ilímaussaq, Narsaq, Groenlandia. Per quan-
to riguarda il Vesuvio, la presenza di piccole
quantità di tallio fu segnalata già da Palmieri
(1871) e in seguito da Carobbi (1924) e Zam-
bonini (1930) nei cristalli di silvite contenuti
nelle cavità di un blocco di leucotefrite dell’e-
ruzione iniziata il 6 aprile 1906.
Proprio su due piccoli campioni datati 1906
e facenti parte, assieme ad altri prodotti fu-
marolici, di una vecchia collezione dell’Istitu-
to Geomineralogico Italiano, abbiamo potuto
individuare la lafossaite.
L’Istituto Geomineralogico Italiano, fu fon-
dato dall’Ing. Eugenio Bazzi (1862-1929),
collezionista di minerali e profondo conosci-
tore dei minerali del granito di Baveno. A lui
si deve la scoperta nel 1911 della bazzite,
così chiamata in suo onore da Ettore Artini
(1915). In data 14 dicembre 1915 fondò
l’Istituto Geomineralogico Italiano, la cui
attività principale consisteva nel preparare
piccole collezioni di minerali e rocce per le
scuole secondarie. Oltre a Bazzi erano soci
dell’Istituto Geomineralogico Italiano Etto-
re Artini, Francesco Mauro, Alberto Pelloux,
138 MICRO
Alto a sinistra.
Lafossaite, cristalli
sino a 0.02 mm su
dimorphite.
Foto SEM
I. Campostrini 700 x.
Alto a destra.
Dimorphite, gruppo
di cristalli sino a 0.5
mm con lafossaite.
foto I. Campostrini
.
Sopra a sinistra.
UKI-ves01(Cl: AsTl)
lucabindiite-like,
aggregati di cristalli
lamellari sino
a 0.02 mm con
lafossaite. Foto SEM
I. Campostrini. 500 x.
Sopra a destra.
Dimorphite, cristalli
sino a 0.2 mm con
lafossaite e zolfo.
Foto SEM
I. Campostrini. 200 x.
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Elvino Mezzena e Marco de Marchi. Per circa
11 anni l’Istituto Geomineralogico Italiano
fornì campioni mineralogici di buona quali-
tà a scuole, università, musei e collezionisti
privati e sponsorizzò iniziative di raccolta di
campioni mineralogici dalle classiche locali-
tà della Val d’Ala e di Baveno. L’Istituto cessò
la propria attività nel 1926 e la sua liquida-
zione fu completata nel 1933.
La collezione Bazzi, comprendente qualche
migliaio di pezzi venne acquistata nel 1939
per 45.000 lire, dietro richiesta di Emanuele
Grill, al tempo pro-Rettore, dal Consiglio di
Amministrazione dell’Università degli Studi
di Milano per l’Istituto di Mineralogia che
l’anno precedente si era trasferito nella sede
attuale. La collezione comprendeva una par-
te sistematica mondiale e anche alcune col-
lezioni regionali (Vesuvio, Baveno, Val d’Ala,
Brosso e Traversella, Prabornaz, Gottardo,
Sardegna).
La lafossaite del Vesuvio si presenta in mi-
croscopici cristalli cubici, incolori, dotati di
lucentezza adamantina, riuniti in aggregati
arborescenti delle dimensioni massime di
qualche decimo di millimetro. Il minerale è
associato a piccoli cristalli prismatici di re-
algar di colore rosso intenso, dimorphite,
anidrite e a un cloruro di tallio e arsenico
probabilmente simile alla lucabindiite, at-
tualmente in fase di studio. L’analisi chimica,
eseguita utilizzando uno spettrometro EDS,
ha permesso di stabilire che, a differenza
della lafossaite di Vulcano che è notevolmen-
Anno 2012 - Volume 10 139
Alto a sinistra.
Lafossaite, aggrega-
to arborescente
di 0.8 mm circa.
Foto I. Campostrini.
Alto a destra.
Lafossaite, gruppo di
cristalli cubici sino a
0.03 mm. Foto SEM
I. Campostrini. 800 x.
Sopra a sinistra.
Lafossaite, gruppo
di cristalli cubici sino
a 0.04 mm con zolfo.
Foto SEM
I. Campostrini. 800 x.
Sopra a destra.
Lafossaite, gruppo di
cristalli cubici sino a
0.03 mm. Foto
SEM
I. Campostrini. 500 x.
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te ricca in bromo, quella del Vesuvio è prati-
camente pura.
L’identità del minerale è stata confermata
mediante diffrazione di raggi X su polveri e
il parametro di cella (cubica) ottenuto con il
metodo dei minimi quadrati è:
a = 3.848(1) Å
Il suo valore coincide praticamente con quel-
lo del TlCl sintetico (a = 3.842 Å) ed è più
piccolo di quello della lafossaite bromifera di
Vulcano (a = 3.876 Å), rispecchiando perfet-
tamente la composizione del minerale vesu-
viano, virtualmente privo di bromo.
La dimorphite, As
4
S
3
, fu descritta per la pri-
ma volta da Arcangelo Scacchi (1849) alla
Solfatara di Pozzuoli, con il nome di dimor-
na. Il minerale forma due distinte fasi cristal-
line, -α e -β, la cui esistenza fu ipotizzata già
da Scacchi sulla base delle misure goniome-
triche e delle diverse morfologie osservate.
La dimorphite, che nora non era mai stata
osservata al Vesuvio, sui nostri campioni si
presenta in piccoli cristalli prismatici di colo-
re da giallo ad arancio, talvolta assai lucenti,
ma più spesso opachi e con le facce tramog-
giate, delle dimensioni massime di un paio
di millimetri.
Visto l’interesse del minerale e la mancanza
di lavori recenti, è stato intrapreso lo studio
strutturale e delle proprietà termodinamiche
(Gavezzotti et al., 2012). La misura dei pa-
rametri della cella elementare è stata effet-
tuata mediante diffrattometria di raggi X su
cristallo singolo che ha dato i seguenti valori:
dimorphite-α:
a = 9.155(3), b = 8.026(2),
c = 10.201(6) Å
dimorphite-β:
a = 11.2175(15), b = 9.9224(13),
c = 6.6075(9) Å
La differente accuratezza dei dati ottenuti
dipende dalla qualità del cristallo utilizzato
per la misura.
Una nota per il regolare riconoscimento di
dimorphite-α e dimorphite-β come due di-
stinte valide specie minerali sta per essere
inoltrata alla CNMNC (Commissione sui Nuo-
vi Minerali, Nomenclatura e Classicazione)
dell’IMA.
referenze
Campostrini, I., Demartin, F., Gramaccioli, C.M. (2008): Hephaistosite, TlPb
2
Cl
5
a new mineral species from
La Fossa crater, Vulcano, Aeolian Islands, Italy. Canadian Mineralogist, 46, 701-708.
Carobbi, G. (1924): Sulla presenza del bromo e del tallio nella silvite dell’eruzione vesuviana del 1906.
Annali del Reale Osservatorio Vesuviano - serie 3, 1, 27-28.
Demartin, F., Gramaccioli, C.M., Campostrini, I. (2009): Steropesite, Tl
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BiCl
6
, a new thallium bismuth chlori-
de from La Fossa crater, Vulcano, Aeolian islands, Italy. Canadian Mineralogist, 47, 373-380.
Gavezzotti, A., Demartin, F., Castellano, C., Campostrini, I. (2012): Polymorphism of As
4
S
3
(tris-(μ2-suldo)-
tetra-arsenic): accurate structure renement on natural α- and β-dimorphites and inferred room temperatu-
re thermodynamic properties. Physics and Chemistry of Minerals, 39, (in stampa).
Palmieri, L. (1871): Il Litio ed il Tallio nelle Sublimazioni Vesuviane. Atti della Reale Accademia delle Scienze
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Roberts, A.C., Venance, K.E., Seward, T.M., Grice, J.D., Paar, W.H. (2006): Lafossaite a new mineral from the
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Scacchi, A. (1849): Esame delle sostanze che si formano presso i fumaroli della Regione Flegrea. Atti della
Reale Accademia delle Scienze Fisiche e Matematiche di Napoli, 9, 317-335; 84-114.
140 MICRO
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The presence of natural thallium
chloride lafossaite, rst described at
La Fossa crater, Vulcano Island by
Roberts et al. (2006), was detected
on two small samples from Vesuvius
dated 1906 and obtained together
with other fumarole material from old
stocks of the “Istituto Geomineralog-
ico Italiano”, a mineral-dealer society
active in the 20’s of the past century.
In our samples lafossaite forms small
aggregates of colorless cubic crys-
tals, associated with realgar, dimor-
phite in small orange-yellow crystals,
anhydrite and an unknown arsenic
thallium chloride, probably related to
lucabindiite.
Differently from that of Vulcano, la-
fossaite from Vesuvius contains only
small amounts of bromine. The unit-
cell parameters obtained by least
squares method from X-ray powder
diffraction are also in good agree-
ment with those of pure TlCl.
Dimorphite was described by Scac-
chi (1849) at Solfatara di Pozzuoli,
together with realgar, salammoniac
and mascagnite.
The existence of two crystalline forms
of As
4
S
3
was supposed by Scacchi
since the times of their discovery, on
the basis of goniometric measure-
ments. The presence of dimorphite
at Vesuvius has not been reported
before this work.
Key words: lafossaite, dimorphite-α,
dimorte-β , Cratere La Fossa, Vulca-
no, Solfatara di Pozzuoli, Italy.
La présence du chlorure de thallium
naturel, la lafossaite, décrite initiale-
ment au cratère de La Fossa, Ile de
Vulcano par Roberts et al. (2006), a
été repérée sur deux petits échantil-
lons du Vésuve datés de 1906 et re-
trouvés avec d’autres échantillons de
fumerolles dans d’anciens stocks de
l’“Istituto Geomineralogico Italiano”,
une entreprise de vente de miné-
raux active autour des années 1920.
Dans nos échantillons, la lafossaite
constitue de petits agrégats de cris-
taux cubiques incolores associés au
réalgar, à la dimorphite en petits cris-
taux orange-jaune, à l’anhydrite et à
un chlorure inconnu de thallium et
d’arsenic, probablement apparenté à
la lucabindiite.
A la différence de celle de Vulcano, la
lafossaite du Vésuve ne contient que
très peu de brome.
Les paramètres de maille obtenus
par la méthode des moindres carrés
à partir d’un diagramme de poudre
RX sont également très proches de
ceux du composé TlCl pur.
La dimorphite a été décrite par
Scacchi (1849) à Solfatara di Pozzuo-
li, accompagnée de réalgar, salmiac
et mascagnite. L’existence de deux
formes cristallines de As
4
S
3
avait été
supposée par Scacchi dès leur dé-
couverte, sur la base de mesures au
goniomètre. La présence de dimor-
phite au Vésuve n’avait pas été rap-
portée avant le présent travail.
Mots-clés: lafossaite, dimorphite-α,
dimorte-β, Cratère La Fossa, Vulca-
no, Solfatara di Pozzuoli, Italie.
Das von Roberts et al. (2006) vom La
Fossa Krater, Insel Vulcano, erstbe-
schriebene Thallium-Chlorid-Mineral
Lafossait wurde auf zwei kleinen
Stücken vom Vesuv (Eruption 1906)
in alten Beständen der in den 1920er
Jahren aktiven Mineralienhändler-
Gemeinschaft “Istituto Geominera-
logico Italiano” entdeckt. Auf diesen
Stücken bildet Lafossait kleine Aggre-
gate farbloser, kubischer Kristalle, zu-
sammen mit Realgar, orange-gelben
Dimorphitkriställchen, Anhydrit und
einem unbekannten Arsen-Thallium-
Chlorid, wahrscheinlich verwandt mit
Lucabindiit.
Im Gegensatz zum Lafossit von Vulca-
no enthält derjenige vom Vesuv nur
wenig Brom. Die aus Röntgenpulver-
beugungsdaten verfeinerten Zellpa-
rameter stimmen gut mit den Daten
für reines TlCl überein.
Dimorphit ist für den Vesuv ebenfalls
eine Neubestimmung. Bereits 1849
beschrieb Scacchi Dimorphit von der
Solfatara di Pozzuoli, zusammen mit
Realgar, Salmiak und Mascagnit. Auf-
grund goniometrischer Messungen
nahm Scacchi die Existenz von zwei
verschiedenen kristallinen Formen
(Modikationen) von As
4
S
3
an. Die
Anwesenheit von dimorphiteam Ve-
suv wurde nicht berichtetvor dieser
Arbeit.
Schlüsselwörter: Lafossait, Dimor-
t-α, Dimort-β, La Fossa, Vulcano,
Solfatara di Pozzuoli, Italien.
abstract résumé zusammenfassung
Zambonini, F. (1930): Le ricerche chimiche eseguite sui materiali della zona vulcanica della Campania nell’I-
stituto di Chimica Generale della R. Università di Napoli negli anni 1923-1929. Bollettino della Società Geo-
logica Italiana, 49, 179-264.
Zelenski, M. & Bortnikova, S. (2005): Sublimate speciation at Mutnovsky volcano, Kamchatka. European
Journal of Mineralogy, 17, 107-118.
Anno 2012 - Volume 10 141
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