Polimorfismo distorsivo, in mineralogia è quel tipo di reazione polimorfa in cui la riorganizzazione strutturale necessaria per passare da una forma polimorfa ad un'altra è molto piccola e richiede quindi poca energia. La struttura viene in genere lasciata completamente intatta e non si rompono legami fra gli ioni; è sufficiente un piccolo spostamento degli atomi o degli ioni e piccole variazioni degli angoli di legame (kinking) per ottenere due diverse strutture con minore simmetria.
Questo tipo di trasformazione avviene istantaneamente ed è facilmente reversibile. A titolo di esempio possiamo immaginare una struttura ipotetica costituita da un reticolo infinito di tetraedri, quindi una struttura piuttosto aperta a simmetria elevata. Questa sarà la forma polimorfa ad alta temperatura. Invece lo stesso reticolo con una disposizione dei tetraedri meno simmetrica e più collassata da un lato a dall'altro darà origine a due strutture a minore simmetria che potranno rappresentare il polimorfo a bassa temperatura.
Una trasformazione di questo tipo avviene quando il polimorfo di SiO2 quarzo- si raffredda al di sotto dei 573 °C (a pressione atmosferica) e riorganizza la sua struttura in quella del quarzo-; la differenza fra le due forme di quarzo è espressa nei loro gruppi spaziali, come si evince nella tabella qui sotto, e può essere rappresentata in una proiezione basale della struttura per entrambe le forme.
La disposizione strutturale nella forma di bassa temperatura è leggermente meno simmetrica e impercettibilmente più densa rispetto alla forma di alta temperatura. La transizione da quarzo- a quarzo- può essere vista come il risultato della rotazione dei legami atomici della struttura del quarzo-. poiché la forma di alta temperatura del quarzo (quarzo-) ha una simmetria più elevata rispetto a quella della forma di bassa temperatura, la transizione può indurre la comparsa di geminazione (geminati per trasformazione).
Tali geminati, chiamati geminati del Delfinato, rappresentano un'espressione a grande scala della presenza di unità strutturali opposte e invertite nella struttura del quarzo-.
Esempi di minerali polimorfi e loro caratteristiche:
ComposizioneMineraleSistema cristallinoGruppo spazialeDurezzaPeso specificoCDiamanteCubicoFd3m103,52"GrafiteEsagonaleP63/mmc12,23FeS2PiriteCubicoPa365,02"MarcasiteOrtorombicoPnnm64,89CaCO2CalciteRomboedricoR3c32,71"AragoniteOrtorombicoPnam3,52,94SiO2Quarzo-TrigonaleP312172,65"Quarzo-EsagonaleP622272,53"Tridimite-EsagonaleP63/mmc72,20"Tridimite-OrtorombicoC222172,26"Cristobalite-CubicoFd3m6,52,20"Cristobalite-TetragonaleP412126,52,32"CoesiteMonoclinoC2/c7,53,01"StishoviteTetragonaleP42/mnm7,54,30
Bibliografia Mineralogia - Cornelis Klein - Zanichelli (2004) Le rocce e i loro costituenti - Morbidelli - Ed. Bardi (2005) Minerali e Rocce - De Agostini Novara (1962) Guida al riconoscimento dei minerali - Borelli e Cipriani - Mondadori (1987) Atlante delle rocce magmatiche e delle loro tessiture - Mackenzie, Donaldson e Guilford - Zanichelli (1990) Atlante delle rocce sedimentarie al microscopio - Adams, Mackenzie e Guilford - Zanichelli (1988) I minerali d'Italia - SAGDOS - 1978 Minerali e Rocce - Corsini e Turi - Enciclopedie Pratiche Sansoni (1965)
Voci correlate Polimorfismo Polimorfismo ricostruttivo Polimorfismo ordine-disordine
Polimorfismo distorsivo