Con il nome di serpentino si riuniscono le diverse modificazioni polimorfe del composto di formula ideale  Mg3(Si2O5)(OH)4.
Nei fillosilicati i tetraedri [SiO4]4- sono uniti tra loro per tre vertici formando una struttura a strati o lamellare indefinita, costituita da un anione a struttura multipla di [Si2O5 ]2- o [Si4O10]4-. La disposizione indefinita dei tetraedri su due dimensioni è suggerita dalla perfetta sfaldatura basale e dall’abito spesso lamellare.
In generale questi silicati sono formati da due strati, uno tetraedrico (T) e l’altro ottaedrico (O) che possono ospitare al centro ioni bivalenti, come il Mg2+, o trivalenti, come Al3+, del tutto analoghi agli strati esistenti negli idrossidi corrispondenti. Gli strati di ottaedri risultano dall’unione per spigoli:

strato o

Il serpentino è costituito da doppi strati T-O saldati tra loro:

crisotilo

Nel pacchetto T-O i due strati non si sovrappongono perfettamente perché lo strato tetraedrico ha dimensioni leggermente minori, pertanto strutture stabili si realizzano in varie maniere dando luogo ai differenti polimorfi: l’antigorite e la lizardite sono le varietà lamellari, il crisotilo è la varietà fibrosa. I minerali del gruppo del serpentino si suddividono in tre gruppi strutturali basati su strati cilindrici (crisotilo), ondulati (antigorite) e piatti (lizardite).
Nel crisotilo si ha una disposizione curva degli strati secondo bacchette o cilindri cavi (singola fibrilla di crisotilo) allungati nella direzione dell’asse cristallografico c. Il diametro medio di una bacchetta è di circa  25 nm  (0.025 μm).


La formula generale del crisotilo è

formula generale crisotilo

dove

formula generale crisotilo tris

 

 

Possono essere presenti Ca2+ ,K+,Na+ a causa del risultato di inclusioni avventizie di altri minerali.

campione crisotilo

crisotilo sem 

Nell’antigorite si hanno strati ondulati di ottaedri ai quali sono attaccati gli strati di tetraedri. Si ha la curvatura del pacchetto T-O attorno all’asse b ed un’inversione periodica dei tetraedri nella direzione dell’asse a con formazione di strati ondulati : in tal modo si ottiene una morfologia piatta.

 antigorite onda

 

Nell’antigorite si hanno strati ondulati di ottaedri ai quali sono attaccati gli strati di tetraedri. Si ha la curvatura del pacchetto T-O attorno all’asse b ed un’inversione periodica dei tetraedri nella direzione dell’asse a con formazione di strati ondulati: in tal modo si ottiene una morfologia piatta.

La lizardite ha morfologia lamellare poiché le dimensioni dello strato tetraedrico sono lievemente aumentate dalla presenza di modeste quantità di alluminio, che sostituisce il silicio, mentre quelle dello strato ottaedrico sono lievemente diminuite sempre a causa della presenza dell’alluminio, che sostituisce parzialmente il magnesio (i tetraedri si dilatano mentre gli ottaedri si restringono).

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