L’isomorfismo e il polimorfismo dei minerali

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L’isomorfismo e il polimorfismo sono due proprietà presenti in mineralogia. Queste due proprietà indicano la forma che assume l’abito cristallino di un minerale in funzione della temperatura e della pressione di formazione del minerale stesso.

L’isomorfismo

Due minerali che hanno lo stesso abito cristallino, ma diversa composizione chimica, presentano l’isomorfismo.

Nei minerali soggetti ad isomorfismo avviene la sostituzione di un atomo con un altro; affinché avvenga questa sostituzione gli atomi devono avere stesse proprietà chimiche ( come ad esempio lo stesso raggio atomico). Questo fenomeno viene chiamato vicarianza. Un atomo che va a sostituirsi con un altro atomo nel reticolo cristallino di un minerale viene chiamato atomo vicariante.

Esempio di isomorfismo nei minerali

Un tipico esempio di minerale isomorfo è l’olivina. Questo minerale ha come formula può avere infatti due formule chimiche: Fe₂SiO₄ ( Fayalite) oppure Mg₂SiO₄ ( Forsterite). I due atomi vicarianti sono quindi il ferro ( Fe) e il magnesio ( Mg).

isomorfismo-fayalite — Cristallo di Fayalite ( di colore rosso), isomorfo dell’olivina

Cristallo di Fayalite, isomorfo dell’Olivina

Il polimorfismo

Il polimorfismo è quella proprietà che interessa un minerale che ha la stessa formula chimica ma un diverso abito cristallino. Il diverso abito cristallino è dovuto alla temperatura e alla pressione dell’ambiente dove si forma il minerale.

Esempio di polimorfismo nei minerali

Un esempio di polimorfismo sono la calcite e l’aragonite.

Entrambi i minerali hanno la stessa formula chimica ( CaCO₃) ma un diverso abito cristallino: la calcite è romboedrica mentre l’aragonite ha una forma ortorombica.

Il diamante e la grafite sono un altro esempio di polimorfismo.