Questo contenuto è stato pubblicato per la prima volta su IGR – Rivista Italiana di Gemmologia nr. 6 nel 2019. Le informazioni qui presenti sono pertanto aggiornate alla data di prima pubblicazione.
Introduzione
Generalmente i diamanti sono conosciuti in campo gemmologico per le caratteristiche relative al loro valore commerciale. Negli ultimi anni, grazie agli studi di un gruppo di scienziati, incluso un italiano, il professor F. Nestola dell’Università di Padova, i diamanti hanno assunto un ruolo di fondamentale importanza per la caratterizzazione mineralogica e petrografica delle aree profonde della terra (Pearson et al. 2014). Il gruppo di scienziati che ha condotto questa ricerca ha studiato i diamanti naturali descrivendo non solo le loro caratteristiche morfologiche, ma soprattutto si è concentrato sulla caratterizzazione delle loro inclusioni solide e fluide.
Lo studio sulla morfologia dei diamanti d’altronde fornisce informazioni su alcuni processi petrogenetici che questi minerali subiscono e permettono di distinguere da che tipo di depositi provengono, se si tratta di giacimenti primari, come ad esempio quelli kimberlitici o di giacimenti secondari, come quelli da placers ad alta o bassa energia.
I diamanti naturali si possono trovare come cristalli singoli, piccoli aggregati o come aggregati microcristallini. Le differenti morfologie (forma, dimensione, tessitura superficiale, numero di cristalli, ecc.) riflettono le condizioni di crescita e forniscono preziose informazioni sugli ambienti di formazione. La classificazione e l’interpretazione delle morfologie dei diamanti è stata oggetto di discussione per più di un secolo. Inizialmente gli studi sui diamanti erano incentrati principalmente sulla descrizione morfologica di campioni provenienti da precise aree geografiche e/o da particolari tipi di depositi, solo successivamente sono state stilate classificazioni più complete. Ad esempio, la classificazione di Orlov (1977), distingue undici tipi di diamanti (varietà I-XI) ed è basata sulle differenze morfologiche, strutturali, sulle proprietà fisiche e sulla presenza di impurità (Erlich et al. 2002). Altre classificazioni, più generali, sono incentrate su particolari meccanismi di accrescimento legati allo sviluppo delle diverse morfologie. La classificazione presentata in Tappert & Tappert 2011, è basata sia sul riconoscimento delle morfologie del diamante sia sui particolari meccanismi di accrescimento e formazione. Ad esempio questa classificazione distingue tre tipi principali di diamante: monocristallino, fibroso e policristallino.
Questo lavoro è focalizzato esclusivamente sulla descrizione morfologica e tessiturale dei diamanti naturali (forma, colore e tessitura superficiale) non lavorati, provenienti dalla Grande Collezione del Real Museo Mineralogico di Napoli, del Centro Musei delle Scienze Naturali e Fisiche dell’Università degli Studi di Napoli Federico II.
Strumentazione utilizzata
Le analisi morfologiche sono state eseguite con lo stereomicroscopio Zeiss V20, con il microscopio petrografico Zeiss Axio Imager A1m a luce riflessa e trasmessa (presso i laboratori del DSC dell’Università degli Studi di Napoli Federico II) e con il microscopio elettronico a scansione SEM-FEI Quanta 200 FEG (IPCB-CNR, Pozzuoli).
Risultati e discussioni
Il museo ha in collezione 13 diamanti, 11 sono cristalli singoli per un totale di 8,621 carati, mentre 2 cristalli sono in matrice Kimberlitica. I diamanti sono stati introdotti nel Museo durante la prima metà del 1800, fatta eccezione per il campione con numero di inventario (N.I) 2479, probabilmente acquisito nel 1978. Sei diamanti provengono dal Brasile, altri sei da Kimberley (Sudafrica) e uno dalla Siberia, sfortunatamente non abbiamo maggiori dettagli riguardo la loro provenienza. In particolare, tra i diamanti provenienti dal Brasile, i campioni A38, A39, A40, A41 e A42 fanno parte della collezione Orittognostica di Matteo Tondi (1762-1835) e sono entrati in collezione nel 1801. Di seguito la descrizione morfologica di alcuni diamanti del Real Museo Mineralogico.
Il cristallo F20, proveniente dal Brasile, è stato comprato nel 1851 dal famoso commerciante di rocce e minerali Dott. Adam August Krantz. Il diamante presenta una colorazione grigiastra (0,12 ct) e abito ottaedrico con forme di erosione superficiali abbastanza pronunciate dovute sia a processi di riassorbimento che a processi post deposizionali.
Sulle facce dell’ottaedro sono presenti placche triangolari imbricate, con linee di accrescimento di vario spessore e trigoni negativi, con il caratteristico orientamento opposto alla faccia dell’ottaedro. Inoltre in corrispondenza degli spigoli dell’ottaedro si rinvengono “hillocks” piuttosto allungati. Il cristallo è caratterizzato dalla presenza di profondi e macroscopici canali di incisione.
Il cristallo N°23a (0,04 ct), proveniente da Kimberley (Sud Africa), è un cristallo geminato, definito macle, di colore giallo pallido. In questo caso il macle è caratterizzato dalla geminazione di due cristalli ottaedrici appiattiti orientati a 180° l’uno rispetto all’altro, lungo un piano di geminazione parallelo ad una delle facce dell’ottaedro. In questo caso i cristalli ottaedrici appiattiti presentano un alto grado di riassorbimento; ad un’attenta osservazione è possibile riconoscere il piano di geminazione. Il diamante mostra inoltre, piccoli spots di colore marrone dovuti a processi di irradiazione.
Il diamante N°62 (5,99 ct,) proviene da Kimberley (Sudafrica) ed è stato inserito nella collezione del museo nel 1967 dal Professor A. Scherillo (direttore del museo dal 1939 al 1977). Il campione mostra un abito ottaedrico con riassorbimento di circa il 5% (McCallum et al. 1994), infatti i bordi e gli angoli del cristallo mostrano tracce di questo particolare fenomeno. Questo cristallo di colore grigio mostra placche triangolari multiple, “lamine a forma di scudo” sovrapposte, trigoni negativi e pits esagonali; queste tessiture superficiali indicano che le facce del cristallo ottaedrico sono state influenzate dal riassorbimento.
In particolare si possono osservare trigoni di diverso tipo: piramidali, terrazzati e a fondo piatto. I trigoni negativi si pensa che abbiano origine dall’interazione di fluidi ad alta temperatura (~1000°C) con la superficie di crescita delle facce del cristallo (Tappert et al. 2011).
Il diamante N°62 è caratterizzato anche dalla presenza di numerose inclusioni sia solide che fluide disposte, in alcuni casi, lungo sistemi di frattura generando così la tipica forma a disco. La presenza di inclusioni condiziona il colore e la purezza del diamante, piccole particelle di grafite o di altri minerali producono un aspetto grigiastro.
Diamanti della collezione Tondi
Cinque diamanti (A38, A39, A40, A41 e A42) fanno parte della collezione Orittognostica di Matteo Tondi (direttore del museo dal 1816 al 1835) e mostrano tutti caratteristiche morfologiche e tessiturali differenti. Questi diamanti in base alle ricerche effettuate sul catalogo del RMM sono stati immessi in collezione fin dal 1801 e provengono dal Brasile.
Il diamante A38 (0,47 ct) è caratterizzato da un abito dodecaedrico arrotondato, con le tipiche linee di cresta accessorie che dividono le facce del dodecaedro, caratterizzato dalla presenza di un’inclusione nera centrale.
Il diamante è incolore e trasparente e sulla superficie delle facce sono presenti leggere “network patterns”, tipiche tessiture da placers che caratterizzano i diamanti con abito dodecaedrico, sono due set di scanalature che si intersecano producendo un distintivo pattern rombico.
Il cristallo A40 (0,16 ct) è un macle dodecaedrico fortemente appiattito, di colore giallo non omogeneo. Ad un’attenta osservazione è possibile osservare la presenza del piano di geminazione che marca il contatto tra i cristalli. Questo campione è caratterizzato dalla presenza di spots di colore verde e marrone inoltre appare opaco per la presenza di gruppi di “hillocks”. Questi sono allineati concentricamente intorno ai tre assi delle facce del cristallo dodecaedrico e presentano forma a disco allungato e talvolta abrase. Infatti le superfici del diamante mostrano forti segni di incisione: percussion marks. Queste fratture si estendono in profondità all’interno del diamante seguendo la direzione dei piani del cristallo.
Il diamante A42 è un cristallo (0,62 ct) con un abito molto particolare dato da una combinazione fra ottaedro e cubo (abito cubottaedrico; Tappert et al. 2011), inoltre le sue facce sono ruvide. Risulta essere incolore, con zone di colore giallo e sulla superficie sono visibili impurità di colore nero. Inoltre sono visibili profonde tracce di incisione.
Diamanti su matrice
Il campione N°2479 (3x2x2 cm), proveniente dal nord est della Siberia (Yakutia), è stato introdotto nel Museo nel 1978. In questo caso il diamante è contenuto in una matrice rocciosa di natura kimberlitica. Il cristallo ha abito ottaedrico con ben visibili tracce di riassorbimento ~ 15% (McCallum et al. 1994). Il diamante mostra placche triangolari sovrapposte in più gradini, parallele alle facce dell’ottaedro. Sono presenti trigoni negativi e inclusioni scure.
Conclusioni
I diamanti studiati presentano un’ampia varietà di morfologie e tessiture. Si presentano in cristalli singoli e geminati, con abito ottaedrico più o meno riassorbito, dodecaedrico più o meno appiattito e cubo ottaedrico. Sono incolori, gialli e grigiastri e presentano spots sia verdi che marroni. Molto variegate anche le tessiture, infatti sono state osservate: placche triangolari, lamine a forma di scudo, trigoni negativi (terrazzati, a fondo piatto e piramidali), pits esagonali, hillocks, e varie forme di abrasione che generalmente rendono il diamante opaco. Questo lavoro evidenzia che molto probabilmente, l’acquisizione di questi campioni molto diversi l’uno dall’altro, è stata finalizzata ad approfondire gli studi di cristallografia morfologica dei diamanti e a studiarne le diverse tessiture. Senza escludere che molto probabilmente alcuni diamanti potevano essere utilizzati a scopo didattico proprio per illustrare le particolari morfologie e tessiture di questi particolari minerali.
Ringraziamenti
Si ringrazia il direttore del Centro Musei delle Scienze Naturali e Fisiche prof. P. Cappelletti per aver concesso l’utilizzo delle immagini dei reperti studiati e la dott. Petti per la disponibilità mostrata alla consultazione dei cataloghi e alla fruizione dei reperti.
Bibliografia
Erlich, E.I., Hausel, W.D., 2002. Diamond deposits: origin, exploration, and history of discovery. Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc., Littleton, CO, USA, 374 pp
McCallum, M.E., Huntley, P.M., Falk, R.W., Otter, M.L., 1994. Morphological, resorption and etch feature trends of diamonds from kimberlite populations within Colorado–Wyoming State Line District, USA. In: Meyer, H.O.A., Leonardos, O.H. (Eds.), Diamonds: Characterisation, Genesis and Exploration. Special Publication, vol. 1/B. CPRM, pp. 32–50
Nestola F., Alvaro M., Pearson D.G., Shirey S.B. (2016). The Nature of Diamonds and Their Use in Earth’s Study, Lithos, 265, 1-350
Orlov Yu. L. 1977. The Mineralogy of the Diamond. Geological Magazine 115(06), 474
Pearson D.G., Brenker F.E., Nestola F., McNeill J., Nasdala L., Hutchison M.T., Matveev S., Mather K., Silversmit G., Schmitz S., Vekemans B. Vincze L. (2014). Hydrous mantle transition zone indicated by ringwoodite included within diamond. Nature, 507, 221–224
Sunagawa I. (2005). Crystal: Growth, Morphology and Perfection. Cambridge University Press, United Kingdom, 1-299
Tappert, R. & Tappert, M.C. (2011): Diamonds in Nature: A Guide to Rough Diamonds. Spinger-Verlag Berlin Heidelberg, 1-142.
Articolo a cura di Manuela Rossi* e Maria Rosaria Ghiara**, pubblicato su Rivista Italiana di Gemmologia n. 6, Primavera 2019.
* Dipartimento di Scienze della Terra, dell’Ambiente e delle Risorse, Università di Napoli Federico II, Via Cinthia, 80126 Napoli, Italia;
** Real Museo Mineralogico, Università di Napoli Federico II, Via Mezzocannone 8, 80134 Napoli, Italia; indirizzo e-mail dell’autore: manuela.rossi@unina.it
