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L’INTERNO DELLA TERRA

L’INTERNO DELLA TERRA. a: crosta granito (continenti) 35 km basalto (oceani) 6 km b: mantello peridotite ( e forme più dense) 2900km c: nucleo esterno: ferro-nichel (liquido) 2100km nucleo interno: ferro-nichel (solido) 1370 km. LA CROSTA.

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L’INTERNO DELLA TERRA

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Presentation Transcript

  1. L’INTERNO DELLA TERRA a: crosta granito (continenti) 35 km basalto (oceani) 6 km b: mantello peridotite ( e forme più dense) 2900km c: nucleo esterno: ferro-nichel (liquido) 2100km nucleo interno: ferro-nichel (solido) 1370 km

  2. LA CROSTA • La crosta oceanicaha uno spessore di 5-10 Km. • La crosta continentale ha una profondità media di 30-40 Km, ma sotto le montagne può arrivare a 60-65 Km. Cratoni (plateau e scudi) Fasce orogeniche

  3. Le rocce Sono aggregati di minerali cristallini. Le rocce formate da minerali diversi sono rocce composte o eterogenee (es. granito); quelle formate da un solo minerale sono rocce semplici o omogenee (es. roccia calcarea o salgemma).

  4. I minerali e l’uomo Paleolitico (selce per fabbricare armi da caccia e da difesa, pigmenti naturali come l’ocra rossa per decorare l’interno delle caverne,..) Neolitico(argilla, sabbia per fabbricare mattoni, ceramiche e vetri) Età del rame, del bronzo, del ferro(estrazione di metalli dai minerali metalliferi) Egitto 3000 a.C. (gioielli in oro e gemme: agata, corniola, turchese, lapislazzuli) Aztechi(molto usati corniola e turchese, considerato una fra le più importanti pietre preziose con questa gemma, rappresentavano "il serpente azzurro“) e oggi………

  5. Cos’è un minerale? • Un minerale è una sostanza naturale (elemento o composto) caratterizzata dal possedere una struttura cristallina (atomi disposti in modo ordinato e periodico) e avente determinate caratteristiche chimico-fisiche. Reticolo cristallino NaCl

  6. Simmetria Sostanza cristallina = disposizione ordinata atomi nelle tre direzioni dello spazio. Sono elementi di simmetria tutti gli operatori che fanno sovrapporre idealmente un oggetto a un altro identico (assi di rotazione, piani di riflessione, centri d’inversione,..).

  7. Classificazione • I minerali vengono raggruppati in 8 gruppi, in base alla forma del reticolo cristallino e all’associazione di elementi chimici che li costituiscono; • I 4 principali sono i silicati, gliossidi, icarbonatie isolfuri solfati

  8.  (Fe2O3) (Fe2O4) FeO (OH) nH2O (FeS2 ) (CaCO3) CaMg(CO3)2 (Ca[SO4] * 2H2O ) (NaCl) (CaF2)  (SiO2) K[AlSi3O8] Na[AlSi3O8] W indica Na e K; X indica Ca, Na, Mn, Fe, Mg, Li; Y indica Mn, Fe, Mg, Al, Ti; Z indica Si e Al. KAl2(OH)2Si3AlO10 K(Mg, Fe)3Si3O10(OH)2 W0-1X2Y5Z8O22(OH,F)2 XYZ2O6 (Mg,Fe)2(SiO4)

  9. Il Quarzo (SiO2) • E’ costituito da soli • tetraedri SiO4 ; • Si trova in moltissimi tipi di roccia; • E’ molto duro e resistente alle • alterazioni atmosferiche.

  10. MINERALI NON SILICATICI CARBONATI: I più comuni sono lacalcite e ladolomite,componenti fondamentali delle rocce sedimentarie. Formano rocce calcaree e dolomitiche Dolomite Calcite

  11. anidrite salgemma gesso SOLFATI E ALOGENURI: I più comuni sono ilgesso e l’anidrite, ilsalgemma. Hanno una struttura ben più semplice dei silicati e si formano per precipitazione chimica.

  12. OSSIDI magnetite ematite limonite

  13. CARATTERISTICHE DEI MINERALI CHE COSA HANNO IN COMUNE: UN DIAMANTE ARTIFICIALE UN PEZZO DI GOMMA UN GRANELLO DI SALE DA CUCINA? Ricordiamo che… I MINERALI SONO SOSTANZE SOLIDE NATURALI, CARATTERIZZATE DA UNA COMPOSIZIONE CHIMICA BEN DEFINITA (CIOE’ ESPRIMIBILE CON UNA FORMULA CHIMICA) E AVENTI UNA STRUTTURA CRISTALLINA.

  14. IL DIAMANTE ARTIFICIALE: E’ SOLIDO, E’ FORMATO DA CARBONIO, MA NON E’ UNA SOSTANZA NATURALE, QUINDI NON E’ UN MINERALE; LA GOMMA: E’ SOLIDA, HA UNA COMPOSIZIONE CHIMICA BEN DEFINITA, MA I SUOI ATOMI NON SONO DISPOSTI NELLO SPAZIO IN MODO REGOLARE, QUINDI NONE’ UN MINERALE; IL SALGEMMA: E’ UNA SOSTANZA SOLIDA NATURALE, LA SUA COMPOSIZIONE CHIMICA E’ ESPRIMIBILE CON LA FORMULA NaCl, I SUOI ATOMI SONO DISPOSTI NELLO SPAZIO IN MODO ORDINATO, QUINDI E’ UN MINERALE

  15. Forma • L’abito cristallinodi un minerale è funzione sia della struttura sia delle condizioni ambientali in cui il minerale si è sviluppato. (E’ la forma esterna).

  16. Caratteristiche fisiche • Colore: può essere utile, ma non sempre permette il riconoscimento a prima vista; es. il cinabro (HgS) è tipicamente rosso, la malachite è verde, lo zolfo è giallo, ma il quarzo ha diversi colori. • COLORE • LUCENTEZZA • DUREZZA • SFALDATURA • DENSITA’ • SOLUBILITA’

  17. CINABRO MALACHITE PIRITE QUARZO

  18. Caratteristiche fisiche Lucentezza: è il modo in cui la superficie di un cristallo riflette la luce; essa può essere metallica (sostanze opache) o non metallica (sostanze più o meno trasparenti) ORO QUARZO

  19. Durezza: È la resistenza alla scalfitura, dipende dai legami chimici: più sono forti i legami, più è duro il minerale. La durezza viene valutata con la scala di Mohs, i cui valori vanno da 1 a 10 (dal talco al diamante). TALCO DIAMANTE

  20. Caratteristiche fisiche Sfaldatura: caratteristica dei cristalli a rompersi secondo piani ben determinati (lungo i quali le forze di legame sono minori).

  21. Densità: è la grandezza che indica quante volte un certo volume di minerale è più pesante di un uguale volume di acqua distillata. Solubilità: in genere i minerali sono molto poco solubili, es. il quarzo (sabbia), ma un’eccezione è NaCl.

  22. Caratteristiche chimiche • Test dell’acido cloridrico, utile per il riconoscimento dei carbonati.

  23. Caratteri particolari • Magnetite(Fe2O4): ha proprietà magnetiche e si comporta come una piccola calamita naturale; • Minerali-indice: sono indicatori d’ambiente in quanto la loro presenza segnala le condizioni di pressione e di temperatura in cui è avvenuta la formazione di una roccia di cui fanno parte. Glaucofane

  24. Caratteri particolari • Piezoelettricità(quarzo): Quando ad un cristallo viene applicata una pressione (o decompressione) esterna, si posizionano, sulle sue facce opposte e parallele, cariche di segno opposto. Viene quindi generata una corrente elettrica, detta corrente piezoelettrica, tra le facce opposte del cristallo.Al contrario, quando si applica una differenza di potenziale al cristallo, esso si espande o si contrae.

  25. Caratteri particolari • Sul SILICIO(SiO2 ) si basa la moderna elettronica:

  26. Caratteri particolari • Amianto(proprietà ignifughe e isolanti): sotto il termine amianto si raggruppano vari silicati che cristallizzano in fibre. Queste hanno la tendenza a sfilacciarsi in frammenti così sottili da non essere visibili ad occhio nudo.I microscopici residui della lavorazione dell’amianto vagano nell’aria, e come coltelli, introdotti nei polmoni, ne danneggiano le cellule con gravissime conseguenze per la salute.

  27. Solidi amorfi • A volte la massa fusa da cui si formano le rocce magmatiche (ricordiamo che esistono 3 tipi di rocce: magmatiche, metamorfiche, sedimentarie) si raffredda tanto rapidamente che gli atomi restano immobilizzati prima di riuscire ad ordinarsi in uno schema ordinato; si forma così un ammasso solido amorfo (cioè non cristallino), di aspetto vetroso. ossidiana

  28. I SILICATI • I Silicati sono i minerali più diffusi e abbondanti della crosta terrestre, da soli ne costituiscono il 95%. • Vengono classificati in base alla geometria del reticolo cristallino.

  29. I SILICATI • L’unità di base dei silicati è costituita da un atomo di silicio (Si) circondato da 4 atomi di ossigeno. • Questa unità di base ha la forma di un tetraedro, ossia di un solido con 4 facce uguali, costituite da altrettanti triangoli equilateri. Lo ione silicato ha 4 cariche negative.

  30. I SILICATI • Alle unità tetraedriche (negative), in genere si interpongono ioni positivi di atomi di elementi metallici; i più comuni sono: Al, Fe, K, Mg, Na, Ca; • Questi ioni hanno la funzione di neutralizzare le cariche negative.

  31. I SILICATI: classificazione • I silicati vengono classificati in base al modo in cui le unità tetraedriche sono unite tra loro. • Le unità tetraedriche dei silicati sono isolate oppure unite assieme in lunghe catene, in piani o in strutture tridimensionali.

  32. Inòs= fibra Amianto Phyllon= foglia Mica Tektoniké= costruzione Quarzo

  33. DIAMANTE E GRAFITE • Nei minerali la disposizione degli atomi e il tipo di legami tra questi è all’origine della forma cristallina macroscopica. Es. carbonio (C).

  34. DIAMANTE E GRAFITE • L’elemento carbonio, in natura, forma 2 minerali completamente diversi: il diamante e la grafite. Talediversitàè dovutaal modoin cui gliatomidi carbonio sonolegatitra loro.

  35. DIAMANTE E GRAFITE • Diamante: la sua struttura è costituita da un unico reticolo in cui ciascun atomo di carbonio è legato ad altri quattro atomi di carbonio. Il legame tra gli atomi è molto forte e il reticolo si sviluppa in tutte le direzioni sempre identico; per questo motivo il diamante ha la massima durezza nella scala di Mohs.

  36. DIAMANTE E GRAFITE • Grafite: gli atomi di carbonio sono disposti su piani paralleli, nei quali ciascun atomo è legato ad altri 3 atomi; un piano di carbonio è come una maglia ininterrotta di anelli esagonali. Gli atomi di C di uno stesso piano sono fortemente legati l’uno all’altro, mentre tra i piani esistono legami deboli che si rompono facilmente. Quindi la grafite tende a sfaldarsi in piani lamellari paralleli.

  37. Dove si formano i minerali • Le informazioni più interessanti che si possono ricavare dai minerali sono quelle relative all’ambiente di formazione. • I minerali sono il risultato di una serie di reazioni chimico-fisiche che si possono riassumere nel processo di cristallizzazione. • Ogni specie minerale dipende dalle caratteristiche dell’ambiente naturale in cui si forma: TEMPERATURA, PRESSIONE, CONCENTRAZIONE dei diversi elementi chimici presenti.

  38. Dove si formano i minerali • CRISTALLIZZAZIONE: da materiale fuso (per esempio la lava eruttata da un vulcano) che si raffredda: gli atomi o i gruppi di atomi si aggregano per formare i reticoli cristallini tipici dei composti chimici che possono formarsi a seconda della natura del fuso. • PRECIPITAZIONE: da soluzioni acquose calde in via di raffreddamento: al diminuire della temperatura si formano via via cristalli di specie mineralogiche diverse, a seconda della composizione chimica della soluzione.

  39. Dove si formano i minerali • BRINAMENTO: di vapori caldi, come le esalazioni vulcaniche; le superfici relativamente fredde vicine alla zona di fuoriuscita dei vapori si rivestono di cristalli. • EVAPORAZIONE di soluzioni acquose, soprattutto acque marine. • ATTIVITA’ BIOLOGICA: porta alla costruzione di gusci o apparati scheletrici.

  40. Simmetria

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