Lo sviluppo di questo progetto si inquadra nell'ambito dell'obiettivo generale delle ricerche condotte negli ultimi anni dal proponente, che consiste nella definizione delle relazioni fra condizioni di formazione, composizione, struttura e proprietà fisiche dei borosilicati, al fine di contribuire alla ricostruzione delle caratteristiche degli ambienti petrogenetici e delle loro dinamiche all'interno dei processi geologici.
Gli obiettivi specifici di questo progetto sono: 1) determinazione del campo di stabilità di cristalli di axinite e tormalina in condizioni di alta temperatura (HT) e alta temperatura-alta pressione (HT-HP); 2) definizione delle reazioni e dei meccanismi di cedimento strutturale (breakdown); 3) identificazione dei prodotti di reazione.
Per raggiungere questi obiettivi, un campione di axinite di composizione intermedia fra i termini estremi a Mn, Fe e Mg verrà studiato in HT in situ tramite diffrazione di raggi X su polveri, mentre per quanto riguarda la tormalina, gli esperimenti di stabilità verranno effettuati tramite multianvil in condizioni HT-HP su un campione di schorl molto ricco in Fe.
Oltre a definire con accuratezza l'intervallo di T o di T e P in cui avviene il cedimento strutturale e la perdita di cristallinità, sarà anche possibile analizzare i prodotti della reazione per poter modellizzare il meccanismo di breakdown.
Il progetto di ricerca contribuirà a definire aspetti finora poco investigati o mai chiariti prima sul comportamento di due fra i principali minerali contenti boro nella crosta e nel mantello terrestre.
Il progetto di ricerca proposto si caratterizza fortemente per il suo grado di innovatività e il raggiungimento degli obiettivi sopra descritti comporterà un notevole grado di avanzamento delle conoscenze rispetto allo stato dell'arte, poiché contribuisce a definire aspetti finora poco investigati o mai chiariti prima sul comportamento di due fra i principali minerali contenti boro nella crosta e nel mantello terrestre. I dati disponibili in letteratura sono infatti assai scarsi (per l'axinite) o presentano lacune e ampi margini di incertezza (per la tormalina), poiché basati su estrapolazioni di dati ottenuti a basse pressioni su fasi di composizione a volte poco rappresentativa. Di conseguenza, non è stato finora sufficientemente compreso l'effetto di pressione, temperatura e fugacità d'ossigeno sulla distribuzione di Fe2+ e Fe3+ nei siti strutturali della tormalina e le ripercussioni che questo può avere sulle proprietà fisiche (quali ad esempio quelle termoelastiche).
Il presente progetto di ricerca coniuga problematiche solitamente distinte in quanto appartenenti a domini culturali adiacenti (mineralogia, petrologia, giacimentologia), evidenziandone la radice comune (la struttura e la cristallochimica dei borosilicati) e la comune soluzione (la stabilità strutturale e i prodotti del breakdown come risposta alle variabili ambientali).