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Le Ocre e la Crisocolla come esempi di nanominerali di alterazione nelle miniere a solfuri misti della Toscana meridionale

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Anteprima della tesi: Le Ocre e la Crisocolla come esempi di nanominerali di alterazione nelle miniere a solfuri misti della Toscana meridionale, Pagina 6
più di 100 m, contiene notevoli quantità di frammenti di minerali con dimensioni di cir-
ca 10-20 nm ed è stato ipotizzato che queste nanoparticelle minerali possano avere un 
ruolo importante nelle meccaniche di faglia (Wilson et al., 2005; Dor et al., 2006). Ѐ 
stato inoltre suggerito come la nanoparticelle di silicati di alta pressione, come la ring-
woodite e la wadsleyite, possano giocare un ruolo centrale nell’innesco di sismi profon-
di a circa 300-700 km nel mantello terrestre (Green & Burnley, 1989). Ulteriori studi 
sulle proprietà meccaniche delle nanofasi hanno mostrato l’importanza di queste ultime 
per quanto concerne le variazioni di compressibilità delle fasi minerali in funzione delle 
dimensioni alla nanoscala (Gilbert et al., 2006), proprio come agiscono le nanoparticelle 
di TiO2 nel granato, il che può essere usato per ottenere ulteriori informazioni sui pro-
cessi di metamorfismo e sui tassi di esumazione (Hwang et al., 2007).
A dispetto però dell’ampia diffusione dei nanominerali e delle nanoparticelle mi-
nerali e della loro importanza nelle dinamiche del pianeta, il loro studio e la loro com-
prensione risultano comunque molto difficili. La stessa cosa, con ulteriori complicazio-
ni, può essere detta per quanto riguarda i nanomateriali amorfi. A causa delle limitate 
informazioni diffrattometriche, delle misurazioni spettroscopiche difficili da interpretare 
e della grande varietà di chimismo e forme, sappiamo molto poco riguardo ai nanomate-
riali amorfi rispetto a quelli cristallini. Tuttavia, da alcuni anni si sta cominciando a ri-
conoscere questi nanomateriali amorfi, data la loro importanza ed abbondanza in natura.
Zhu et al. (2006) hanno studiato le nanopellicole amorfe trovate sulle superfici dei 
feldspati dell’arenaria di Jurassic Navajo alla Black Mesa in Arizona, Usa (Fig. 1.3 A). 
Non è ancora chiaro se queste nanopellicole, ricche in silice e dello spessore di circa 10-
50 nm, provengano dalla lisciviazione del feldspato o dalla precipitazione di silice da 
acque sotterranee. Qualsiasi sia l’origine, Zhu (2005) e Zhu et al. (2006) hanno stimato 
che il tasso di alterazione dei K-feldspati è circa 105 volte più lento nelle condizioni na-
turali attuali rispetto alle rocce sottoposte ad esperimenti  in laboratorio, dando spiega-
zione, in generale, di come le misurazioni dei tassi di alterazione in natura ed in labora-
torio possano essere così diverse. 
Nel sito di Hanford nello stato di Washington, USA, estesamente contaminato da 
radionuclidi, nanofasi scarsamente cristalline e/o amorfe sono state rinvenute come siti 
ospiti per l’uranio (Stubbs et al., 2008). Cavità alterate all’interno di clasti basaltici nella 
zona vadosa contengono vetro e i precursori scarsamente cristallini dell’argilla. Un’im-
magine TEM (Fig. 1.3 B) di un tipico silicato, precursore alla formazione di argilla, mo-
stra tipici caratteri che vanno ben al di sotto dei 10 nm in spessore. Sono proprio questi 
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Informazioni tesi

  Autore: Marco Santonastaso
  Tipo: Laurea II ciclo (magistrale o specialistica)
  Anno: 2009-10
  Università: Università degli Studi di Siena
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Scienze geologiche
  Relatore: Marcello Mellini
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 71

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