Olivina - (Fe,Mg)2SiO4

Il termine olivina (dal colore verde oliva del minerale) è un termine che indica una serie isomorfa di minerali che va dal termine puro forsterite (Mg2SiO4), al termine pure fayalite (Fe2SiO4). Poiché il nome olivina indica il termine intermedio tra forsterite e fayalite, non è considerato una specie mineralogica valida, ma è considerato come nome della serie. I minerali del gruppo delle olivine sono caratterizzati da una struttura formata da tetraedri singoli SiO4 legati ad atomi bivalenti in coordinazione ottaedrica. La serie dell’olivina comprende i seguenti minerali:

• Forsterite Mg2SiO4
• Fayalite Fe2 SiO4
• Tephroite Mn2 SiO4
• Monticellite (Ca, Mg)SiO4
• Kirschteinite (Ca, Fe)SiO4
• Glaucochroite (Ca, Mn)SiO4
• Liebenbergite (Ni, Mg)2SiO4
• Picrotephroite (Mg, Mn)2 SiO4

A condizioni superficiali l'olivina è comunemente soggetta ad una veloce alterazione; i principali prodotti di alterazione dell'olivina sono:

Iddingsite: Miscela di smettite (fillosilicato), clorite, goethite/ematite. In sezione sottile appare di colore rosso cupo, generalmente presente al bordo dei cristalli o lungo fratture.
Bowlingite: Miscela di smettite-clorite e quantità variabili di serpentino, talco, e quarzo. La formazione di iddingsite o bowlingite dipende essenzialmente dalla fugacità di ossigeno e dallo stato di ossidazione del Fe. In condizioni ossidanti si ha formazione di iddingsite e in condizioni riducenti di bowlingite.
Clorofaeite: Miscela di clorite, smettite, goethite e calcite. Risulta molto simile all'iddingsite solo che ha indici di rifrazione minori e colore più variabile.
Serpentino: L’alterazione in serpentino è comune in rocce plutoniche o debolmente metamorfiche e è dovuta alla circolazione di fluidi idrotermali. Causa la formazione di strutture di tipo "mesh" (porzioni di olivina inalterata circondata da vene ricche in serpentino). Il serpentino si forma secondo numerose reazioni chimiche tra cui:

♦ 2Mg2SiO4 + 3H2O ↔ Mg3Si2O5(OH)4 + Mg(OH)2 (Forsterite + acqua ↔ Serpentino + Brucite)

Se nel sistema è presente anche la CO2, l’alterazione dell’Olivina può dare luogo al talco secondo la reazione:

♦ 2Mg3Si2O5(OH)4 + 3CO2 ↔ Mg3Si4O10(OH)2 + 3MgCO3 + 3H2O (serpentino + CO2 ↔ talco + magnesite + acqua)

Il talco si può anche formare per la reazione tra la dolomite e la silice, reazione tipica degli Skarn derivanti da rocce dolomitiche in zone di metamorfismo di contatto:

♦ 3CaMg(CO3)2 + 4SiO2 + H2O ↔ Mg3Si4O10(OH)2 + 3CaCO3 + 3CO2 (dolomite + silice + acqua ↔ talco + calcite + CO2)

L’olivina nel mantello terrestre

All’aumentare della pressione e della temperatura la struttura dell’olivina diviene instabile (Fig.1). A circa 410 Km di profondità l’olivina subisce un passaggio di fase e si trasforma in wadsleyite, a 520 Km la wadsleyite si trasforma a sua volta e diviene ringwoodite (che ha una struttura compatta tipo spinello). A 670 Km la ringwoodite diviene instabile e si trasforma in perovskite e magnesiowustite. Queste trasformazioni condizionano le caratteristiche del mantello, si ha infatti un progressivo aumento di densità, osservabile anche dallo studio della velocità delle onde sismiche.

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Fig.1: Relezioni ad alta pressione nel sistema Mg2SiO4-Fe2SiO4: α = Olivina; β = wadsleyite; γ = ringwoodite; Pv = perovskite; Mw = magnesiowustite; St = stishovite.



Caratteristiche ottiche:

Abito: Tozzo su sezioni (100). Rettangolare su sezioni (010). Rotondeggiante su sezioni (001).
Colore: Incolore (Fo), verde-giallo (Fa).
Sfaldature: (010) e (100) imperfette. Spesso non osservabili.
Frattura: Concoidi.
Rilievo: Alto.
Colori di Interferenza:Molto alti.

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Cristalli di forsterite in xenoliti dunitici in un basalto, San Carlos Indian Reservation, Arizona. Foto di Natalie Teager, Arizona State University.



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Cristallo euedrale di fayalite. Bellerberg, Germania. Foto di Volker Betz.




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Cristalli marrone di kirschsteinite. Dolores mine, Pastrana, Mazarrón, Murcia, Spagna.




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Cristalli marrone chiaro di monticellite. Magnet Cove, Arkansas, USA.




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Cristalli verde smeraldo di liebenbergite. Agios Konstantinos, Grecia.




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Cristalli viola di glaucochroite e willemite verde. Franklin, New Jersey, USA.




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Cristalli viola di tephroite.






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


Foto
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Olivina in sezione (100), Antartide. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina in sezione (100), Antartide. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina in sezione (100), Antartide. Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina in sezione (100), Alicudi (isole Eolie). Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Olivina in sezione (100), Alicudi (isole Eolie). Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Olivina in sezione (010), Alicudi (isole Eolie). Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo di olivina in un basalto dell'Etna (Sicilia). Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di olivina in un basalto dell'Etna (Sicilia). Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di olivina in un basalto dell'Etna (Sicilia). Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di olivina in un basalto dell'Etna (Sicilia). Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo di olivina in un basalto dell'Etna (Sicilia). Immagine a NX//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di olivina in un basalto dell'Etna (Sicilia). Immagine a NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina in sezione (100). Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Olivina in sezione (100). Immagine a N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di olivina. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di olivina. Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di olivina. Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo euedrale di Olivina in sezione (100). N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di Olivina. NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristallo euedrale di Olivina in sezione (100). NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di Olivina. N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Sezione (100) di olivina con fratture riempite da bowlingite. N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di Olivina in sezione (001). N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di Olivina in sezione (001). N//, 10x (lato lungo = 2mm)
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Sezione (100) di olivina con fratture riempite da bowlingite. NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristallo di olivina. NX, 10x (lato lungo = 2mm)
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Cristalli di olivina in un basalto dell'Etna (Sicilia). Immagine a N//, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di olivina in un basalto dell' Auerbach (Germania). Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di olivina in un basalto dell' Auerbach (Germania). Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di olivina in un basalto dell' Auerbach (Germania). Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di olivina in un basalto dell' Auerbach (Germania). Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Cristalli di olivina in un basalto dell' Auerbach (Germania). Immagine a NX, 2x (lato lungo = 7mm)
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Fenocristalli arrotondati di olivina e cristalli di cromite immersi in una matrice composta da calcite. Kimberlite di Bloemfontein (Sud Africa). Immagine a NX, 2x (Lato lungo= 7mm)
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Fenocristalli arrotondati di olivina e cristalli di cromite immersi in una matrice composta da calcite. Kimberlite di Bloemfontein (Sud Africa). Immagine a NX, 2x (Lato lungo= 7mm)
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Fenocristalli arrotondati di olivina e cristalli di cromite immersi in una matrice composta da calcite. Kimberlite di Bloemfontein (Sud Africa). Immagine a NX, 2x (Lato lungo= 7mm)
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Fenocristalli arrotondati di olivina e cristalli di cromite immersi in una matrice composta da calcite. Kimberlite di Bloemfontein (Sud Africa). Immagine a NX, 2x (Lato lungo= 7mm)