Soc. Italia"a di Mineralogia e Pdrol0914 _ RENDICONTI, Vol. XXXI (Z), 11'15 ; PJI. 1J1_719

GIOVANNA VEZZA LINI. ALBERTO ALBERTI·

LE ZEOLITI DELL' ALPE DI SI USI ••

RIASSUNTO. - Vengono descrille le zeolili identificale nelle pornriti dell'Alpe di Siusi (Sei5ef Alpe . BZ) e della val Duron (TN). Esse sono: analdme, nllfolile, mesolile, Ihomsonite, heulandile, clinoptilolite, chabasite, mordenite, dachiardite, laumonlile. L'identi1ìcazioDe delle zeoliti fibrose, onenuta mediante spettri di polvere, ~ Stata confermata dall'analisi chimica dei tllioni scambiabili Na, Ca, K. Della chabasite vengono riportate le dimensioni della cella ele­mentare, mentre per la c1inoptololite, la dachiardite e la laumontite vengono riportati dati cristallografici e cristallochimici più completi. t da notare che il ritrovamento della dachiardite ~ il teno di cui si abbia notizia e che il rit rovamento della clinoptilolite ~ il secondo in cui il minerale ~ macroc:ristallino. Essa ~ di soHIO Strettamente associata a heulandite.

ASST .... CT. - The zeolites: analc:ime, natrolite, mesolite, thomsonite, heulandile, clinopti­lolite, ehabasile, mordenite, dachiardite, laumontite, have been identified in tne porphyrites of Seis Alp (Sei5ef Alpe· BZ) .nd Duron Valle>.' (TN). A descript ion of c:ach one is presented. 1he identi6catÌOD of fibrous z.eolite$, obt.ined by powder panttn, was confinned by the chemicaI an.lysis al lhe exchangeable calions N_, Ca, K. Unii celi dimensions of c;habazite are reponed, whil51 more complete chemical and crystallogr:lphical data for clinoptilolile, dachiudile and laumonlite are given. It is tO be noted thal the dachiardite occurrence is only the third and that of lne clinoptilolile is only the second in which the minerai il macrocryslalline. Usually clinoptilolile is closely associated with heulandiLe.

Introduzione

.t. noto che la zona dolomitica occidentaie (val di Fiemme, val di Fassa, Alpe di Siu~i) è eccezionalmente ricca di minerali. Fra questi particolarmente: numerosi e belli sono i minerali appartenenti 311a famiglia delle zeoliti. Sui mi­nerali di questa zona esiste una ric~ bibliografia, tuttavia o gli studi sono stati eseguiti senza l'ausilio dei più moderni metodi di riconoscimento dei minerali (Baroldi, 1884; Gasser, 1913; Braccio, 1951) (l riguardano zone estremamente li­mitate: (Passaglia e Moratelli, 1972) o particolari ritrovamenti effettuati senza un preciso piano sistematico (Cotta Ram usino e Giuseppetti, 1972; Monese e Sacer­doti, 1970). Abbiamo pertanto ritenuto che uno ~tudio sistematico e il più possibile completo delle zeoliti delle Dolomiti occidentali sia utile e opportuno. In particolare questo lavoro prende in esame le uoliti presenti nelle porfiriti dell'Alpe di Siusi (Seiser Alpe), zona limitata ad ovest dalla valle dell'lsarco (Eisacktal), a nord dalla val Gardena (Groonertal), a est dalla val di Fassa e a sud dalla val d'Ega (Eggen-

• htilUto di Mineralogia e Petrologia dell'Università, Modena. U Lavoro eseguito con il conlfibuto del CNR.

712 C. VEZZALIN I, A. ALBERTI

tal). Nella raccolta dei campioni si è: avuto cura di non trascurare praticamente alcuna zona in cui fossero presenti lave porfiritiche Ladino-carniche (Leonardi, 1967) ad eccezione della forra di Bulla (Puflerloch) studiata recentemente da Pas­saglia e Moratelli (1972). Poichè un buon numero di zeoliti è diffusa su tutta la zona presa in esame si è preferito adottare: una classificazione per singoli minerali piuttosto che per zone di raccolta .

Cenni gcologi('o-petrografiei

Le z.eoliti studiate sono state raccolte nelle lave, ialoclastiti e tufi che costitui· scano la cosiddetta facies eteropica eruttiva del Laclinico superiore (lLonardi, 1967) (formazioni 17, 18. 19 nella carta geologica d'Italia • scala 1:50.000 • Foglio 011, Bolzano).

Per meglio classificare queste rocce è stata eseguita una analisi chi mica com­pieta su tre campioni. Sttondo la classificazione proposta da Irvine e Baragar (1971) le rocce sono basalti, abbastanza ricchi di alcali , della serie potassica. Naturalmente questa classificazione deve essere considerata solo come indicativa essendo basata su tre sole analisi.

Melodi di slndio

L'identificazione di tutti i minerali è stata ottenuta mediante spettri di polvere eseguiti con una camera Guinier-De Wollf con radiazione CuK. e Si metallico come standard esterno.

Le analisi chimiche sono state eseguite utilizzando uno speurometro ad assor­bimento atomico Pcrki n-Elmer 303, e uno spettrometro a Auorescenza X Philips PW 1540/1OA, mentre l'H20 è stata determi nata mediante analisi TG usando uno StrumelllO Dupont 990.

Su alcuni campioni sono st~t i ottenuti anche diffrattogrammi di polveri uti­lizzando un diffrattometro Philips, con Pb(N03)2 come sta ndard internai tutti i pa­rametri reticola ri sono stati ottenuti dai diffrattogrammi mediante un programma di minimi quadrati.

1..0 studio cristallochimica e ottico sulla dachiardite è stato oggetto di una pubblicazione a parte (ALsERTI, 1975a), mentre della clinoptilolite è stato compiuto anche il raffinamento della struttura (ALBERTI, 1975b).

Analisi d e i mine rali

Le uoliti da noi rinvenute nella zona in esame sono: analcime, natroli te, thomsonite. heulandite, clinoptilolite, chabasite. mordenite, dachiardite e laumontite.

Analcim~

L'analcime è molto abbondante in tutta l'Alpe di Siusi ($eiser AJpe) e della val Duron. Spesso si presenta in bei cristalli icositeu aedrici di colore variabile dal bianco latte fino al rosso mattone. Nell'alta val Duron si presenta anche in cristalli

LE ZEOLITi DHL L'ALPE DI SIUSI 713

incolori con aspetto fibroso a struttura raggiata . A volte infine non è idiomorfo e si mostra in pali ne translucide o opache di colore diverso. Nl";ssuno studio è stato compiuto sugli analcimi dato il lavoro completo sull'analcime della val DurOIl di Monese e Sacerdoti (1970).

Zeoliti fibrose .t: noto che gli spettri di fXllvere delle zeoliti fib rose sono estremamente simili

anche se alcune piccole differenze ne permettono la identificazione (van Reenwyk, 1972). In alcuni casi comunque la correuezza della identificazione è stata confermata mediante l'analisi ::himica dei cationi scambiabili Na, Ca, K la cui percentuale è caratteristica per ogni zeolite fibrosa.

T ABF.LLA 1

Analisi chimica dei principali cationi scambiabili ndle zeoliti fibrose analizzate

" .2 T1 T2 " Na20 16. 97 14. 64 4.88 3. 48 5 . 38

'2° 0.1 7 n.d. 0.10 n .d . n .d .

C.O 1.Q5 0 . 62 12.10 14 .08 9 .29

"gO n . d . n.d. n . d. 0.45 n.d.

N = Natrolile, T = Thomsonit~, M = Mcsolite l ~ampioni Nl e TI sono ,tati raccolti in prossimità d~l1a strad ... che pona d ... Siusi ... n·Alp~ circa l km. prima ddl'hotd Bellavist .... I campioni N2, TI e M sono stJti ra(Cohi a lìanco dd sentiero che dall· ... Ib.:rgo Razus porta alIa malga Pros,liner ~ostegg;ando il Rio Fr...Jdo, alcune centinaia di mell"i dopo il ponti­cdlo che a1ll"aversa il rio a quota 134~ (Tavoletta Ortisei, F 11 IV S.E.). Per la thomsonite 1"2 è Stato determinato anche l'ossido MgO, dato che il campione presenta una debole colorazione verde, for!e dovuta a presenza di clorite o alll"e impurezze argillose.

l risultati sono riportati in Tab. 1 e indicano la presenza di natrolite, mesolite c thomsonite.

a) Natrolite : è la più frequente fra le zeoliti fib rose. t: presente in tutta l'Alpe di Siusi e val Duron.

b) Thomsonite: comune, presente praticamente in tutta l'Alpe di Siusi; non è stata nnvenuta nella val Du ron .

e) Mesolite: rara, è stata rinvenuta . solo nella valle del Rio Freddo (Frombach}

Le zeoliti fibrose si presentano con aspelti molto diversi e variabili da campiom a, campione, tali cioè da rendere imfXlssibile la identificazione del campione in ba'se al solo aspetto morfologico.

714 G. VEZZ"LINI, A. ALSERTI

H~ulandiu e dinoptilolite

Non sono molto frequenti. Sono state ritrovate soltanto sui due versanti della cresta che separa la val Duron dall'Alpe di Siusi, più frequentemente nella zona più orientale deUa c'resta nota come Orli di Fassa (Tavoletta Ortisei, F Il IV S.E dell'Istituto Geografico Militare).

Il riconoscimento dei due minerali è stato effettuato mediante il test consigliata da ALIEni (1972) per la distinzione heulandite l-heulandite 2<linoptilolite consi­stente nell'osservare il comportamento del riAesso (020) nel materiale riscaldato a temperature fra 250" e 700". In base a questo test abbiamo rilevato la presenza sia di heulandite l , che di heulandite 2, che di dinoptilolite. t interessante osser­vare che normalmente si ha una intima mescolanza di heulandite l oppure heu· landite 2 e elinoptilolite con percentuali di elinoptilolite compresi fra il 20 % e il 90 ro. h possibile che ciò sia doy'uto all'alternarsi di lamelle di heulandite e elinopti. Ialite, ma non si può escludere che domini delle due zeoliti si alternino all'interno della stessa lamella. Ovviamente solo un'anaEsi chimica effettuata con la micro­sonda potrà chiarire q uesto punto.

In un campione infine il test di Alietti ha indicato la presenza di sola elinopti­Ialite. Di questo campione sono stati determinati i parametri della cella elementart ed è stata eseguita l'analisi chimica (AuERTI, 1975b). Le costanti reticolari sono:

a = 17,641 ± 0,004 A b = 18,031 ± 0,004 A ,= 7,402 ± 0,002 A ~= 116°26' ± l'

La formula chimica risulta:

(Cal.29 MgO.09 STO,13 Bao,06 Na3.11 KO.9S)tot. _ O.12 (Si2s.f2 AI7,-I3 F eO,20) tol __ S6.11

0 12 x 21,60 H20 (Z = l ) .t: inten:ssante notare che si tratta del secondo ritrovamento fra quelli riportati

in letteratura in cui il minerale è macrocristaUino. Esso si presenta in cristalli dell'or· dine di qualche mm., di colore rosso mattone secondo l'aspetto morfologico già descritto fin dal 1837 da Presi (yedi GOLDSCHMIDT, 1918) oppure sotto forma di lamine molto sottili (dell'ordine di qualche decina di micron) che sfaldano con estrema facilità. Anche in questo caso il colore è un rosso mattone più o meno carico.

Chabasiu

.t: stata ritrovata solo nella bassa val Duron. Si presenta lfl minuti cristalli romhoedrici, biancastri, raramente di dimensioni superiori al mm.

Le dimensioni della cella elementare sOfia:

a = 13,783 ± 0,007 A c = 15,010 ± 0,005 A

LE ZEOLITi DELL' M.PE DI SIUSI 715

Q uesti valori della cella secondo PASSACLlA (1970) permettono di calcolare un rapporto

Si R = --;;::-:-:-;---;;--;-

(Si + AI+Fe) pari a 0,711 ± 0,018

e a una somma dei coefficienti atomici dci cationi scambiabili pari a 2,102 ± 0,4%; si tratta quindi di una chabasite con un contenuto in silice leggermente superiore alla media, mentre i cationi scambiabili sono nella quasi totalità bivalenti.

TA8E.L.LA 2

Param~tri r~tico/ari ~ analisi chimica ddla /aumontiu

a - 14.765 t 0.010 A b - 13.098 : 0 . 006 A C - 7. 548 t 0 . 007 À

~ 111-47' t 12'

Volume dell a ce l la

5i.° z 50. zl

Alzo3 zl .3z

Fe203 0. 11

M&O 0.04

C.O 11.12

MoO "

1355.4 t 0.5 À'

'''' " ,.0 " Naza çl . H

K,O 0.67

H,O 16.40

'"' 99 . 98 E- 0.8 %

Z - l

- Diffr~ttom~tro Philips; r~diazionc CuKo;, (À. = 1,5~05) 6!u~ta con Ni; 40 kV, 20 mA; vdo<:i{~ ~ ngolar" 1/4- al minuto; standard int~rno P.(No.)..

Mord~nju

.t comunissima su entrambi i versanti dello spartiacque che separa la val Duron dall 'Alpe di Siusi.

Normalmente si presenta in masse compatte rpsso mattone molto dure, abba­stanza spesso sotto forma di una morbida lanugine rosa carico, raramente in vene di dimensioni anche notevoli di ·materiale morbido, bianco-giallastro, opaco . .t sem­pre strettamente associata a quarzo. Per questo motivo non abbiamo ritenuto utile uno studio completo del minerale.

716 C . VEZZALlNI, A. ALBEIlT I

TA8ELLA 3

Spmro di polv~re ddla laumontiu dell'Alpe di Siusi·

l l o 100

l o o 50

2 o I 7

l l I li! lO

2 2 o ... H

2 l i l' 30

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9 .·49

6.85

6. 18

5.049

4 . 7.2

'.495

' . 169

3.767

3.663

3.508

3 . 413

3.353

3 . 273

l . WS

] . 158

2 . 817

2 . 794

2. 575

2 . 517

2.268

2.21 6

2.178

2. 160

9 •• 7

6.86

6.18

5 . 049

4. 735

'.494

[, . 186

(. , 160 3 . 768

3 . 661

3.504

3.413

3.356

3.27.

(3.207

3 .202

3.1 57

[3.043

3.037

2.880

2. 794

{2.S79 ll. S73

2.543

i2•524

2-515

2.461

[

2.444

1.441

[2.368

2.363

2 . 213

2.216

2.183

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l.1lo1

'1.151

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3

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6

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2.088

2 . 0 40

1. 992

J . 961

1. 889

1. 867

1.850

1. 635

1. 625

I . S22

, • (À) IO. c .

[2.158

2.U7

('.'" ) 2.091

tU" 1 . 087

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1.631

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[

' .6" 1. 6i5

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1. 623

('.'" 1.522

1.521

- SoIlO $Lati utiliz:r.ali per il raffina mento dei parameui della cella ekmenlare solLanio i riRe$$; segnati con • . Nella KelLa dei riReoli .i ~ lenUIO COniO dei fallori di muttura (Banl e PiKher. 1967).

LE ZEOLlT! DELL'ALPE DI SIUSI 717

1! da notare che la mordenite è sempre associata a quarzo in tutta la val di Fassa (PA~ACLlA, 1975).

Dachiardite

1! comune in tutto il versante nord della Palaccia e degli Orli di Fassa (Tavoletta Ortisei, F Il IV S. E.).

Si presenta in aggregati di sottili fibre parallele trasparenti, di aspetto vetroso di colore rosso aranciato, a volte chiaro, ma spesso piuttosto scuro; normalmente è associata a mordenite, raramente a dinoptilolite.

Una descrizione dettagliata di questo minerale è riportata da AUERTI (1975a). I parametri della cella sono:

a = 18,647 ± 0,007 A b = 7,506 ± 0,004 A , = 10,296 ± 0,004 A ~= 108°22' ±?:

La sua formula chimica è: (CaO.53 MgO.04 Ba 0.01 NaVi9 KO,71}tOI .. 3,88

O~o X 13,43 H20 (AloT Feo.ll SiIP,61}tOI. _ 23,911

(Z = l) 1! interessante notare che questo è il terzo ritrovamento di dachiardite (e sul

secondo finora nulla è stato pubblicato).

Laumontiu

B stata ritrovata soltanto nella valle Scur:: (Finstertal) sul lato nord della BuUaccia (Puflatsch).

Si presenta in lamelle abbastanza -tenere di color rosa pallido in geodi di di­mensioni di qualche mm.

I parametri della cella elementare, la composizione chimica, ottenuta nel modo descritto da ALBERTI (1975a), e la fo rmula chimica sono riportati in Tab. 2.

Lo spettro di polveri indicizzato utilizzanG di fattori di struttura è riportato in Tab. 3.

I parametri ottenuti corrispondono a quelli ddla laumontite disidratata (Ieonhar­dite) (CooMBS, 1952; L"PHAM, 1963; DE FINO e MENCHETII, 1966), risultato prevedibile dal momento che il minerale è rimasto a lungo esposto all'aria. Anomalo risulta pertanto l'elevato contenuto in H20 (16,40 0/0 ).

Conclusioni

Il confronto fra le zeoliti citate in leueratura e quelle da noi rinvenute nella zona dell'Alpe di Siusi mette in evidenza alcune differenze sostanziali.

Prima fra tutte il ritrovamento di abbondante dachiardite che riteniamo im­portante sia per la estrema rarità su. scala mondiale del minerale, sia per le sue caratteristiche che la differenziano net~dmente dalla dachiardite dell'Isola d'Elba

118 G. VEZZALlNI, A. AlBERTI

(ALBUl'I, 1975a). Finora la dachiardite dell'Alpe di Siusi probabilmente è stata scam­biata per stilbitc.

~ncora interessante riteniamo sia da consideraTasi il rit rovamento di dinopti­Ialite. MIETIl (1967) aveva già segnalato la presenza di clinoptilolite in val di Fassa, ma successivamente (1972) lo stesso autore ha dimostrato trattarsi di heulandite di tipo 2.

1:: da notare infine il fatto che la stilbite, comunissima nella forra di Bulla (PASSAGLIA e MORATELLI, 1972) è del tutto assente in tutte le altre zone dell'Alpe di 5iusi.

Secondo BRACCIO (1951) nella val Duron è presente, oltre alla heulandite, fa gismondina. La gismondina si presenterebbe 4 iII cristalli tabulari, biancastri, con­fondibili con l'apofillite" Ora l'analisi rontgenografica ha mostrato che apofillite (rispondente alla descrizione di Braccio per la gismondina) è frequente i tutta la val Duron, mentre nessun campione di gismondina è stato da noi ritrovato. Poichè secondo Braccio l'apofillite non è presente in val Duron, noi riteniamo che la sup­posta gismondi na sia proprio apofillite.

Sempre in val Duron CarrA-RAMusINo e GIUSEPPEITI (1972) hanno rinvehuto l'harmotomo. Questo minerale non è stato da noi "ritrovato. Riteniamo che ciò sia dovuto alla estrema rarità di questa zeolite trovata in effetti in minima quantità in un solo campione (GiUSEPPEITI, comunicazione personale).

Da notare infine la presenza, in questa valle.":, di be.":i campioni di natrolite sotto forma di sottilissime fibre.": biancorosate.": .

Riguardo c.":Ve.":ntuali ordini parage.":netici bc.":n pochi conclusioni possono e.":sSc.":J"e tratte.": dato che rarame.":nte.": due.": o più Zc.":oliti cristallizzano in successione.":. Forse.": l'unica parage.":ne.":si interessante riguarda la dachiardite. Di solito questa Zc.":olite cri­stallizza successivamente.": alla mordenite che a sua volta, come si è de.":tto, è stretta­mente associata a quarzo. Secondo PASSAGLIA (1975) la mordenite, una delle zcoliti più acide, pre.":Se.":nta un campo di variabilità del rapporto Si/Al piuttosto ristretto (da 4,3 a 5,8). Anche la variabilità dc.":i rapporti fra i vari cationi scambiabi!i è piuttosto scarsa. Gli ioni Na sono prevalenti (dal 50 '70 al 75 '70 del totale dei cationi scambiabili) mentre il K non supera mai il 13 ro del totale (ad eccezione di un solo campione in cui però l'alto valore dell'errore di bilanciamento, lO %, rende poco attendibile l'analisi chimica). Ora nelle dachiarditi di cui è nota l'analisi chimica (Alpe di Siusi, ALBF..RTI, 1975a; Elba, GOITARDI, 1960; Giappone, KATO, comunicazione personale) sia il rapporto Si/AI sia il rapporto NajCa sono estremamente variabili e coprono interamente i corrispondenti campi di variabilità ndle mordeniti. La pe.":rcentuale di K si mantiene invece sempre piuttosto elevata (> 18 '70) nettamente al di sopra della percentuale di K nelle mordeniti. Penanto questa sembra essere la sola variabile chimica che pilota la cristallizazione dell'una o dell'altra zeolite. Ovviamente il basso numero di analisi disponibili per la dachiardite non permette oggi una affermazione decisiva.

LE ZEOLITI DELL'ALPE DI SIUS I 719

f: da notare infine che in un campione la dachiardite è cristallizzata a contatto con la clinoptilolite, la cui analisi chimica è stata riportata in precedenza. 1':: in­teressante osservare che sia il rapporto Si/Al si:;. i rapporti fra i vari cationi scam­biabili nella dachiadite e nella clinoptilolite sono estremamente simili (vedi pago 6, 7) e che la clinoptilolite è una delle zeoliti più ricche in potassio.

Gli Autori desiderano ringraziare il Prof. GLAUCO GOTTARDI per la lettura critica del manoscrino; il Dott. LEONARDO LEONI per i dati a fluorescenza X della dachiardite e della clinoptilolite; il Dott. LUCIANO POPPI per le analisi TG.

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