I MINERALI DELLA TERRA SOLIDA

1. I MINERALI DELLA TERRA SOLIDA Minerali e rocce

2. MINERALI E ROCCE Le rocce sono i materiali che costituiscono la crosta terrestre. Per poter identificare e classificare i molti tipi di rocce bisogna prima conoscere i minerali. I minerali sono sostanze naturali solide, caratterizzate da una composizione chimica definita, con gli atomi disposti in una struttura geometrica chiamata reticolo cristallino. Esistono oltre 2000 tipi di minerali diversi ma quelli più comuni nelle rocce sono una ventina. Le rocce contengono in varia misura questi minerali; la loro composizione dipende essenzialmente dal modo in cui si sono formate.

3. MINERALI I minerali sono classificati in 9 gruppi principali, in base alla forma del reticolato cristallino e agli elementi chimici che li costituiscono. I cinque gruppi più importanti sono: i silicati, gliossidi, icarbonati, isolfurie i solfati. Mentre gli altri quattro sono: gli elementi nativi, gli alogenuri, i borati e i fosfati.

4. I SILICATI Il reticolo cristallino dei silicati ha forma di tetraedro con 4 ioni ossigeno che circondano uno ione silicio. Il tetraedro è dotato di 4 cariche negative che, per poter dare un composto elettricamente neutro, devono essere compensate da 4 cariche positive. Questa condizione può essere raggiunta in 2 modi: - un tetraedro può legarsi a ioni positivi metallici. - i tetraedri possono anche legarsi tra loro unendosi per i vertici e così si possono formare catene di tetraedri oppure lamine e reticoli tridimensionali più complessi, secondo un processo detto polimerizzazione. Il diverso modo dei tetraedri di legarsi tra loro consente di suddividere i silicati in quattro parti: - nei nesosilicati i tetraedri, sono legati ai ioni metallici. - negli inosilicati alcuni atomi di ossigeno fanno da ponte. - nei fillosilicati aumenta il numero degli ossigeno-ponte. - nei tettosilicati tutti gli atomi di ossigeno fanno da ponte.

5. Gli OSSIDI Il gruppo degli ossidi ha una notevole importanza dal punto di vista economico, perché comprende i minerali da cui si ricava la maggior parte dei metalli usati nell’industria. Fanno parte di questo gruppo l’ematite e la magnetite. Il corindone è un minerale che è inferiore per durezza solo al diamante, a volte si presenta in varietà limpide di colore rosso, chiamate rubino, e blu chiamate zaffiro.

6. I CARBONATI I carbonati sono composti da uno o più ioni positivi combinati con uno ione carbonato. I minerali più comuni di questa classe sono la calcite e la dolomite, che sono i componenti essenziali delle rocce sedimentarie carbonatiche. La calcite si forma sia per evaporazione di soluzioni ricche di carbonato di calcio sia per estrazione dalle acque marine o continentali ad opera di organismi, che utilizzano il carbonato di calcio per “costruire” i propri gusci, conchiglie e scheletri.

7. I SOLFURI Nei solfuri lo zolfo si lega a elementi metallici. La pirite è un solfuro molto comune. Si presenta in cristalli cubici, ottaedrici o formati da 12 facce pentagonali. Talvolta le facce dei cristalli cubici mostrano delle striature caratteristiche parallele a una coppia di lati e perpendicolari alle striature delle facce adiacenti. Queste striature sono tipiche della pirite e consentono di identificarla con chiarezza.

8. I SOLFATI Nei solfati lo zolfo è presente sotto forma di ione fosfato. I solfati comprendono circa 300 tipi di minerali. I più comuni sono il gesso, la barite, la celestina. Spesso i cristalli di gesso si presentano geminati, cioè associati secondo regole precise. La geminazione è uno dei caratteri che permettono di riconoscere il gesso.

9. L’oro, in forma granulare o di pepita, un diamante, un pezzetto di grafite sono esempi di elementi che in natura si trovano allo stato nativo, cioè sono puri, non combinati con altri. Spesso gli elementi nativi non si presentano in cristalli ma hanno la forma di ammassi granulari. Tra gli elementi nativi si trova anche il mercurio, l’unico minerale liquido a temperatura ambiente. ELEMENTI NATIVI

10. GLI ALOGENURI Questi minerali sono costituiti dalla combinazione di uno o più elementi con il cloro, il fluoro, lo iodio e il bromo, elementi che nel loro complesso sono chiamati alogeni. La fluorite cristallizza in forme cubiche e ottaedriche. La fluorite pura è trasparente, ma può assumere anche altre colorazioni: viola, verde, gialla, azzurra, a seconda delle impurezze che contiene nei suoi reticoli cristallini. Anche il salgemma è un alugenuro, si forma per evaporazione di acque marine o lacustri salati.

11. I BORATI Sono un piccolo gruppo di minerali molto importanti dal punto di vi vista delle applicazioni pratiche. Alcuni di essi, come il borace, si formano per precipitazione chimica lungo le rive dei laghi salati. Si trova in cristalli a forma di prisma, bianchi, giallastri o bluastri. Dai borati si ricava il boro, un elemento molto usato nell’industria chimica.

12. I FOSFATI Questi minerali contengono uno ione fosfato legato a uno o più elementi metallici. gli atomi di fosforo e di ossigeno sono legati a formare strutture tetraedriche. Questi materiali si formano in vari ambienti. L’apatite, un fosfato di calcio, si trova in rocce eruttive, in grandi cristalli all’interno di filoni, assieme ad altri minerali. Ai fosfati appartiene anche il turchese contenente rame e alluminio. I turchesi sono usate come pietre ornamentali.

13. ROCCE Le rocce sono suddivise in tre gruppi in base alla loro origine geologica, cioè a seconda di dove e come si sono formate: - rocce magmatiche. - rocce sedimentarie. - rocce metamorfiche. Il fattore che di più incide sulla composizione mineralogica di una roccia nonché sulle dimensioni è la sua origine geologica.

14. ROCCE MAGMATICHE Si formano dalla solidificazione del magma.

15. ROCCE SEDIMENTARIE Si formano per deposito e litificazione di sedimenti derivati dalla disgregazione di rocce preesistenti, dalla precipitazione chimica o da materiale di origine organica.

16. ROCCE METAMORFICHE Si formano a partire dagli altri due tipi di rocce a causa delle forti pressioni e del calore elevato che si incontrano all’interno della terra.

17. IL CICLO DELLE ROCCE

18. Fonti: • Wikipedia • Immagini da internet