Biotite - K(Mg,Fe2+)3[AlSi3O10(OH,F)2

La Biotite è un minerale appartenente al gruppo dei Fillosilicati.
I Fillosilicati sono un vasto gruppo di minerali di notevole importanza.
I minerali appartenenti a questo gruppo mostrano in generale variazioni chimico-fisiche notevoli, ma sono tutti caratterizzati da un Abito appiattito e da una perfetta sfaldatura basale.
Nei fillosilicati i tetraedri SiO4 condividono tre ossigeni con tetraedri adiacenti, formando "fogli" composti da anelli di sei Tetraedri che si estendono indefinitamente in due dimensioni. L’ossigeno non condiviso punta in tutti i tetraedri nella stessa direzione. Al centro di ogni anello di sei Tetraedri sono posti Ossidrili (OH)-.

Agli Ossigeni non condivisi dello strato Tetraedrico si vanno a legare Cationi di vario tipo, ma tutti con coordinazione Ottaedrica. Questi Cationi possono presentare una struttura di tipo "Brucitico" o una struttura di tipo "Gibbsitico".

Abbiamo la struttura di tipo "Brucitico" quando i Cationi che si legano con gli Ossigeni dello strato Ottaedrico sono: Mg2+, Fe2+ (Cationi bivalenti), mentre abbiamo la struttura di tipo "Gibbsitico" quando i Cationi sono trivalenti: Fe3+, Al3+.

La differenza tra questi due tipi di struttura è:
- Nel tipo Brucitico ogni atomo di Mg coordina Ottaedricamente 6 Ossidrili OH, ognuno dei quali è legato a tre atomi di Mg.
- Nel tipo Gibbsitico solo i 2/3 delle lacune Ottaedriche è occupato ed ogni Ossidrile è legato a due atomi di Al.
I Fillosilicati in definitiva sono Minerali formati dall'alternanza di strati Tetraedrici e ottaedrici. In base all'alternanza di questi strati vengono identificati vari tipi di fillosilicati.

- Fillosilicati di tipo T-O : Lizardite e Kaolinite.
- Fillosilicati di tipo T-O-T : Talco e Pirofillite.
- Fillosilicati di tipo T-O-T-Catione interstrato : Flogopite e Muscovite.

Molto spesso nei Fillosilicati possiamo avere vicarianza tra Si4+ e Al3+ nello strato Tetraedrico. Questo però genera uno scompenso di carica nello strato Tetraedrico. Per eliminare questo scompenso viene introdotto nell'interstrato un Catione monovalente. Questi Cationi monovalenti compensano le cariche libere e rendono il minerale neutro.


La Biotite è una Mica Triottaedrica di tipo T-O-T-Catione interstrato.

Il Catione interstrato è generalmente costituito da K, ma esso può andare spesso in vicarianza con: Ba, Na, Ca, Rb, Cs.
Altre sostituzioni possono interessare i Cationi dei siti Ottaedrici (Mg,Fe) che possono essere sostituiti da: Mn, Ti, Fe3+, Li.

La Biotite è indubbiamente la Mica che è presente nel maggior numero di ambienti Geologici rispetto alle altre Miche.
Per quanto riguarda le rocce Plutoniche essa è presente, in quantità variabili, in tutti i tipi di rocce.
Caratteristiche ottiche:

- Colore: Variabile ed in relazione ai contenuti di Fe/Mg. Generalmente sui toni del Marrone, Ocra, Rossiccio, Giallo scuro.
- Pleocroismo: Molto marcato con variazione da Marrone a Marrone pallido-ocra.
- Rilievo: Moderato.
- Abito: Micaceo con sezioni Basali pseudoesagonali, non pleocroiche, senza sfaldature e sempre estinte. Sezioni laterali di forma rettangolare con un solo sistema di sfaldatura parallelo al lato lungo de rettangolo.
- Estinzione: Retta.
- Colori di Interferenza: Colori di interferenza moderati. III ordine.

La Biotite è indubbiamente la Mica che è presente nel maggior numero di ambienti Geologici rispetto alle altre Miche.
Per quanto riguarda le rocce Vulcaniche essa è presente in minor quantità rispetto agli altri tipi di rocce.
Questo fatto è da relazionarsi con la curva di stabilità della Flogopite e quella di fusione del Basalto. Queste due curve si intersecano a basse pressioni.
Questo significa che in rocce basiche la Flogopite (e anche la Biotite) è stabile in profondità, mentre risulta instabile in fase estrusiva.
Rinveniamo più comunemente la Biotite in rocce con un certo grado di evoluzione, anche se spesso alterata in minerali argillosi e molto spesso riassorbita
Come tutti i minerali idrati presenta spesso un bordo opacitico dovuto a essoluzione di volatili.

Il bordo nero (tipico dei minerali idrati) viene detto Opacitico, ed è dovuto al fenomeno chiamato “break-down dei volatili in fase eruttiva”. In altre parole quando un magma risale, viene a trovarsi in condizioni di pressione sempre minore, e i volatili tendono a liberarsi per essoluzione, creando il tipico bordo nero.

Bibliografia



Le informazioni contenute in questa pagina sono tratte da:
- W. A. Deer, R. A. Howie, J. Zussman (1994): Introduzione ai Minerali che costituiscono le rocce. Zanichelli editore.
- Optical Mineralogy : The Nonopaque Minerals by Phillips / Griffen
- E. WM. Heinrich (1956): Microscopic Petrografy. Mcgraw-hill book company,inc
- Stephen. A. Nelson


Foto
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Sezione basale dal perfetto contorno esagonale. Notare il colore decisamente scuro. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Fenocristallo euedrale di Biotite fortemente piegato. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Fenocristallo euedrale di Biotite fortemente piegato. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Biotite con bordo Opacitico. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Biotite con bordo Opacitico. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Biotite con bordo Opacitico. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Biotite con bordo Opacitico. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Biotite con bordo Opacitico. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Biotite con bordo Opacitico. Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)


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Strato Ottaedrico.
Tratto dalle dispense del professor Stephen. A. Nelson



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Struttura generale dei Fillosilicati.
Tratto dalle dispense del professor Stephen. A. Nelson



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Anello di sei Tetraedri SiO4 con al centro un Ossidrile OH-
Tratto dalle dispense del professor Stephen. A. Nelson