Studio cristallochimico di campioni di ardennite da località italiane ed estere

L’ardennite è un raro silico-arseniato di formula generale VII(A1)2 VI(A2)2 VI(M1- M3)6 [(T4O4)/(SiO4)2/ Si3O10/(OH,O)6], dove A1- A2 = Mn2+, Ca, Mg; M1 = Al, ± Fe3+; M2 = Al; M3 = Al, Mg, ± Fe3+, Mn3+, Cu2+; T4 = As5+, V5+, P5+, Si4+ identificato per la prima volta in natura nel 1872 nel giacimento manganesifero di Salmchateau (Belgio) e rinvenuto successivamente in altre località nel mondo tra le quali alcune in Italia. L’ardennite è un minerale di origine metamorfica che si trova come fase accessoria all’interno di metasedimenti manganesiferi altamente ossidati e soggetti ad un metamorfismo da bassa ad alta pressione ed a temperature comprese in un intervallo di ca. 300-600°C. Dati già presenti in letteratura avevano evidenziato l’ampia variabilità nella composizione chimica di questa specie ed in particolar modo della possibile sostituzione isomorfa dell’arsenico da parte del vanadio, silicio e fosforo; un ampia variabilità nella composizione chimica interessa anche gli siti A1, A2 ed M3. Questo studio è stato condotto al fine di approfondire la conoscenza della cristallochimica del minerale e di verificare la possibile esistenza di nuove specie mineralogiche, strutturalmente correlate all’ardennite ma diverse per composizione chimica. A tal scopo sono stati esaminati, oltre all’olotipo, un numero elevato di campioni, provenienti da 12 diverse località, sia italiane che estere, sui quali sono stati eseguiti sistematicamente analisi in diffrattometria di polveri a raggi X tramite camera Gandolfi e indagini chimiche qualitative in microscopia elettronica a scansione. Lo studio è stato completato con analisi chimiche in microsonda e raccolta dei dati di intensità da cristallo singolo con diffrattometro automatico a quattro cerchi su cinque campioni provenienti da due località italiane (Ceres e Lago di Cignana) e tre estere (Salmchateau, Belgio, Kajlidongri,India e Urali). Il confronto incrociato dei dati ottenuti attraverso l’applicazione di queste diverse metodologie ha confermato la complessa variabilità composizionale dell’ardennite, dovuta alle sostituzioni che interessano i siti strutturali sopra citati, ma soprattutto ha permesso di riconoscere tre termini chimicamente distinti. Oltre all’ardennite s.s. (arsenico dominante nel tetraedro T4) sono stati infatti trovati cristalli con il sito T4 occupato da arsenico e vanadio in proporzioni variabili e cristalli con predominanza di silicio nello stesso tetraedro (“ardennite” della Val di Viù, potenziale nuova specie mineralogica)