Dipartimento di Scienze della Terra

 

Componenti:

ANDREOZZI Giovanni	BALLIRANO Paolo	BOSI Ferdinando	PACELLA Alessandro	MACRI' Michele

 

 

Tematiche:

Il settore GEO/06 svolge le attività di ricerca su due tematiche principali: la Mineralogia Ambientale e la Cristallochimica/Cristallofisica dei Minerali. 

Mineralogia Ambientale

Immagine TEM di fibre di tremolite pre- (a) e post (b) trattamento termico a 1200°C. In (c) fibra composta da due pirosseni associati a materiale amorfo; (d) dettaglio mostrante i pirosseni ed il materiale amorfo (tratto da J. Haz. Mat. 2020, 398, 123119)	Immagine FE-SEM di fibre di erionite

 

Caratterizziamo minerali fibrosi, sia amianti che non classificati dalle normative, dal punto di vista cristallochimico e strutturale. Studiamo le modificazioni, sia di bulk che di superficie, indotte dalla loro permanenza in soluzioni simulanti i fluidi polmonari per individuare correlazioni tra caratteristiche chimico fisiche e tossicità/carcinogenicità. Ci interessiamo della valutazione della pericolosità dei NOA (Naturally Occurring Asbestos), ovvero minerali fibrosi nel loro contesto naturale. Ci occupiamo delle relazioni tra litologia, mineralogia e assetto strutturale meso/microscopico degli affioramenti rocciosi e le caratteristiche dei minerali fibrosi. Studiamo i trattamenti per l'inertizzazione termica di materiali contenenti amianto investigando in situ le trasformazioni indotte dal riscaldamento sulla morfologia e sulla struttura delle fibre per poi testarne la reattività residua. Queste linee di ricerca adottano un approccio multi- analitico e sono estremamente interdisciplinari, producendo pubblicazioni che vengono ospitate su riviste ad elevato impatto.

Proiezione lungo l'asse c della struttura della tremolite (tratto da Mineral Mag. 2020, 84, 888)	Immagine che mostra la differente cinetica di dissoluzione di fibre di tremolite e crocidolite in soluzione fisiologica

 

Cristallochmica e cristallofisica dei minerali

Porzione della struttura della tormalina con evidenziate le isole strutturali composte dai poliedri di coordinazione X (giallo), Y (rosso), B (ciano) e T (blu) collegate fra loro dagli ottaedri Z (verde)	Tormaline manganesifere rosso-violacee, Madagascar (dimensioni circa 4 cm, foto Federico Picciani)

 

La nostra ricerca ha come obiettivo la definizione delle condizioni genetiche, della cristallochimica, delle proprietà fisiche e del comportamento in HP-HT dei minerali. Dopo aver chiarito la cristallochimica generale dei minerali appartenenti ai supergruppi dello spinello, tormalina e axinite (per lo studio dei quali siamo tra i leader a livello internazionale), siamo impegnati a studiare la stabilità termodinamica di queste fasi e il loro comportamento al variare delle condizioni P-T-X, rappresentative dei diversi ambienti geologici (pegmatiti, zone di subduzione etc.). La determinazione delle proprietà fisiche di questi minerali ha applicazioni nelle Scienze della Terra e dei pianeti, nella Scienza dei materiali e in Gemmologia. Il nostro gruppo è anche impegnato nella ricerca di nuove minerali e nella definizione dei criteri di classificazione e nomenclatura mineralogica. Questa attività ha portato alla scoperta di decine di nuovi minerali e alla nomenclatura di alcuni importanti gruppi di minerali.

 

 

Cristallo ottaedrico di spinello, sintesi da flux growth (circa 0.6 mm, foto al microscopio ottico, 100x)	Cristallo ottaedrico di spinello, sintesi da flux growth (circa 0.06 mm,     foto al SEM)