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Rubinite
Formula chimica	Ca3Ti3+2Si3O12
Proprietà cristallografiche
Sistema cristallino	cubico
Parametri di cella	a = 12,1875 Å
Gruppo puntuale	4/m32/m
Gruppo spaziale	Ia3d (nº 230)
	Si invita a seguire lo schema di Modello di voce – Minerale

La rubinite è un minerale e un raro nesosilicato del supergruppo del granato con la composizione chimica idealizzata Ca₃Ti3+2Si₃O₁₂.

La rubinite si presenta sotto forma di grani tondeggianti di pochi micrometri nelle inclusioni ricche di calcio-alluminio (CAI) nelle condriti carboniose di tipo CV3. Le sue località tipo sono i meteoriti di Allende e Vigarano. La rubinite è stata uno dei primi minerali a formarsi durante il raffreddamento della nebulosa solare all'inizio della formazione del nostro sistema solare.^[1]^[3]

Etimologia e storia

Il composto Ca₃Ti³⁺₂Si₃O₁₂ è stato sintetizzato nel 2011 da Martin Valldor, André Uthe e Reinhard Rückamp presso l'Università di Colonia.

I residui refrattari dei primi giorni del nostro sistema solare nei CAI di diverse condriti CV3, tra cui il meteorite Vingarano, sono stati studiati dal gruppo di ricerca di Chi Ma presso il California Institute of Technology di Pasadena, negli Stati Uniti. Nel 2012, sono stati in grado di rilevare una percentuale significativa di titanio trivalente (Ti³⁺) nel granato eringaite.^[4] Cinque anni dopo, nello stesso meteorite, riuscirono a caratterizzare un granato costituito prevalentemente dalla componente Ti³⁺. Hanno chiamato questo nuovo minerale del gruppo dei granati rubinite in onore di Alan E. Rubin, un cosmochimico dell'Università della California, in riconoscimento dei suoi numerosi contributi allo studio dei meteoriti.^[1]

Classificazione

La classificazione strutturale dell'Associazione Mineralogica Internazionale (IMA) colloca la rubinite nel supergruppo del granato, dove è associata a menzerite-(Y), piropo, grossularia, spessartina, almandino, goldmanite, momoiite, knorringite, uvarovite, andradite, calderite, eringaite, majorite e morimotoite, con le quali forma il gruppo del granato con 12 cariche positive sulla posizione del reticolo coordinato tetraedrico.^[5]

L'8ª edizione della sistematica minerale di Strunz, obsoleta dal 1977, non elenca la rubinite. Insieme ad almandino, andradite, calderite, alla goldmanite, alla grossular, all'eringaite, all'henritermierite, all'hibschite, all'holtstamite, all'idrougrandite, alla katoite, alla kimzeyite, alla knorringite, alla majorite, alla morimotoite, alla piropo, alla schorlomite, alla spessartite, all'uvarovite, alla walalite e alla yamatoite (screditata perché identica alla momoiite), con le quali formerebbe il "gruppo dei granati" con il sistema nº VIII/A.08 all'interno della classe "Nesosilicati".

Anche la 9ª edizione della sistematica minerale di Strunz, in vigore dal 2001 e aggiornata l'ultima volta dall'Associazione Mineralogica Internazionale (IMA) nel 2009^[6], non elenca ancora la rubinite. Qui, tuttavia, sarebbe classificata anche nel dipartimento dei "Nesosilicati". Questo è ulteriormente suddiviso in base all'eventuale presenza di ulteriori anioni nonché alla coordinazione dei cationi coinvolti, in modo che il minerale sia classificato in base alla sua composizione e struttura nella suddivisione di "Nesosilicati senza anioni aggiuntivi; cationi in coordinazione [6] e/o maggiore" dove, insieme ad almandino, andradite, calderite, goldmanite, henritermierite, holtstamite, katoite, kimzeyite, knorringite, majorite, morimotoite, piropo, schoromite, spessartina e uvarovite, formerebbe il "gruppo dei granati" con il sistema nº 9.AD.25. Di questo gruppo facevano parte anche i composti granati blythite, hibschite, hydroandradite e skiagite, che non sono più considerati minerali. La wadalite, a quel tempo ancora raggruppata tra i granati, si è dimostrata strutturalmente diversa ed è ora assegnata a un gruppo separato con la chlormayenite e la fluormayenite.^[5] D'altra parte, i granati irinarassite, hutcheonite, kerimasite, toturite, eringaite e menzerite-(Y), descritte dopo il 2001 e che dovrebbero essere smistate nel gruppo dei granati.

Anche la classificazione dei minerali Dana, che viene utilizzata principalmente nel mondo anglosassone, collocherebbe la rubinite nella classe dei "silicati e germanati" e lì nella sottoclasse dei "minerali nesosilicati". Qui starebbe insieme ad andradite, goldmanite, uvarovite e yamatoite nel sistema nº 51.04.03b all'interno della suddivisione "Nesoilicati: SiO₄ si raggruppa solo con cationi in coordinazione [6] e/o maggiore".

Chimica

La rubinite è l'analogo del titanio (Ti³⁺) della grossularia e forma cristalli misti complessi principalmente con eringaite, hutcheonite, kimzeyite e l'analogo del magnesio (Mg) della morimotoite. La composizione misurata nella località tipo Allende è

$\mathrm {^{[X]}(Ca_{2,94}Na_{0,08})^{[Y]}(Ti_{1,05}^{3+}Ti_{0,66}^{4+}Mg_{0,12}Sc_{0,13}^{3+}V_{0,04}^{3+}Fe_{0,04}^{2+}Zr_{0,04}^{4+})^{[Z]}(Si_{2,38}Al_{0,38}Ti_{0,24}^{4+})O_{30}}$ ^[1]

e può essere pensato come un cristallo misto di rubinite (52 mol-%) con il 19-mol-% di hutcheonite, il 12-mol-% di Mg-morimotoite e il 6-mol-% di eringaite.

La rubinite della località del secondo tipo, il meteorite Vigarano, contiene meno titanio, è ricca di ittrio (Y³⁺) e zirconio (Zr⁴⁺) e ha la composizione di:

$\mathrm {^{[X]}(Ca_{1,98}Y_{0,83}^{3+}Mg_{0,28})^{[Y]}(Ti_{0,59}^{3+}Sc_{0,50}^{3+}Zr_{0,72}^{4+}Mg_{0,20}V_{0,02}^{3+}Cr_{0,01}^{3+})^{[Z]}(Si_{1,64}Al_{1,18}Ti_{0,07}^{4+}Fe_{0,06}^{2+})O_{30}}$ ^[1]

Ciò corrisponde a una kimzeite (36 mol-%) con circa il 30 mol-% di rubinite e il 15 mol-% di un ipotetico granato ittrio-scandio-alluminio.

Abito cristallino

La rubinite cristallizza nel sistema cubico nel gruppo spaziale Ia3d (gruppo nº 230) con 8 unità di formula per cella unitaria. Il prodotto sintetico ha costante di reticolo a = 12.1875 Å.^[2]^[1]

La struttura cristallina è quella del granato. Il calcio (Ca²⁺) occupa le posizioni ${\ce {X}}$ dodecaedriche circondate da 8 ioni ossigeno, il titanio (Ti³⁺) occupa la posizione ${\ce {Y}}$ ottaedrica circondata da 6 ioni ossigeno e la posizione ${\ce {Z}}$ tetraedrica circondata da 4 ioni ossigeno è completamente occupata dal silicio (Si⁴⁺).^[1]

Origine e giacitura

Come l'eringaite, la rubinite è uno dei primi materiali solidi formatisi nella nebulosa presolare. Si è formato a temperature molto elevate e a bassissime fugacità di ossigeno per brinamento o cristallizzato da una fusione ricca di calcio, titanio e alluminio.^[1]

La rubinite è stata finora (2020) trovata solo in inclusioni ricche di calcio-alluminio (CAI) di condriti CV3.^[7]^[8]

Nel meteorite Vigarano, la rubinite si trova insieme a Zr-panguite, spinello e diopside ricco di davisite in aggregati di olivina ameboide.^[1]

Nel meteorite Allende, la rubinite è stata trovata nel soffice CAI AE01-01 di tipo A. Si trova qui insieme a gehlenite, perovskite, spinello, hibonite, corindone, davisite, grossmanite ed eringaite. L'istruzione secondaria comprende anorthite, grossularia e Melilite-(Na).^[1]

Nel meteorite Efremovka^[9]^[10] scoperto nel 1962 vicino all'omonima fattoria statale vicino a Pavlodarin, in Kazakistan, la rubinite è stata trovata nei CAI compatti di tipo A E101, E105 e 40E-1. Qui si presenta con la perovskite, lo spinello e la grossmanite come inclusione nella gehlenite.^[1]

Note

^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j ^k ^l (EN) Chi Ma, Takashi Yoshizaki, Alexander N. Krot, John R. Beckett, Tomoki Nakamura, Kazuhide Nagashima, Jun Muto e Marina A. Ivanova, Discovery of Rubinite, Ca₃Ti³⁺₂Si₃O₁₂, a New Garnet Mineral in Refractory Inclusions from Carbonaceous Chondrites (PDF), in 80th Annual Meeting of the Meteoritical Society, 2017. URL consultato il 29 ottobre 2022.
^ ^a ^b ^c (EN) Martin Valldor, André Uthe e Reinhard Rückamp, Antiferromagnetic Ground State of Quantum Spins in the Synthetic Imanite, Ca₃Ti₂Si₃O₁₂: The Lost Child of the Garnet Family, in Inorganic Chemistry, vol. 50, n. 20, 2011, pp. 10107–10112, DOI:10.1021/ic201057h.
^ (EN) C. Ma, T. Yoshizaki, T. Nakamura e J. Muto, Rubinite, IMA 2016-110 (PDF), in CNMNC Newsletter, vol. 36, 2017, p. 343. URL consultato il 29 ottobre 2022.
^ (EN) Chi Ma, Discovery of meteoritic Eringaite, Ca₃(Sc,Y,Ti)₂Si₃O₁₂, the first solar garnet? (PDF), in 75th Annual Meteoritical Society Meeting (2012), 2012. URL consultato il 29 ottobre 2022.
^ ^a ^b (EN) Edward S. Grew, Andrew J. Locock, Stuart J. Mills, Irina O. Galuskina, Evgeny V. Galuskin e Ulf Hålenius, IMA Report – Nomenclature of the garnet supergroup (PDF), in American Mineralogist, vol. 98, 2013, pp. 785–811. URL consultato il 29 ottobre 2022.
^ (EN) Ernest Henry Nickel e Monte C. Nichols, IMA/CNMNC List of Minerals 2009 (PDF), su cnmnc.units.it, International Mineralogical Association/CNMNC, gennaio 2009. URL consultato il 29 ottobre 2022.
^ (DE) Rubinite, su mineralienatlas.de. URL consultato il 1º aprile 2024.
^ (EN) Rubinite, su mindat.org. URL consultato il 1º aprile 2024.
^ (EN) Efremovka, su lpi.usra.edu, Meteoritical Bulletin Database. URL consultato il 29 ottobre 2022.
^ (EN) Efremovka meteorite, Pavlodar, Pavlodar Region, Kazakhstan, su mindat.org, Hudson Institute of Mineralogy. URL consultato il 29 ottobre 2022.