MINERALI
Definizione
Sostanze
* naturali
formatisi senza l’intervento dell’uomo
* inorganiche
* aventi composizione chimica ben definita
CARATTERISTICA
omogeneità
STATO FISICO
stato solido
solo Hg allo stato liquido
DISTINZIONE
elementi nativi
C
S
diamante e grafite
Cu
Ag
Au
Pt
Composti
ossidi
solfuri e solfati
carbonati
alogenuri
silicati
STRUTTURA
cristallina
gli atomi o le molecole di una sostanza
sono legati tra loro in modo regolare e ripetitivo
nelle diverse direzioni dello spazio.
amorfa
gli atomi o le molecole di una sostanza
sono disposti in modo disordinato
PROPRIETA’
è la resistenza che un minerale oppone alla scalfittura o all’abrasione
DUREZZA
*misuratore: sclerometro
Scala di Mohs
teneri
talco
gesso
semiduri
calcite
fluorite
apatite
duri
ortoclasio
quarzo
topazio
corindone
diamante
FRAGILITA’
è la facilità a rompersi
MALLEABILITA’
capacità di lasciarsi ridurre in lamine sottili
DUTTILITA’
facoltà di un minerale di lasciarsi ridurre in fili
MINERALI
COMPOSIZIONE
OSSIGENO
* elemento più abbondante nella litosfera
* numero di ossidazione -2
* metallo + O
ossido
ossido + H2O
* non metallo + O
anidride
anidride + H2O
* può costituire con elementi positivi
gruppi atomici particolari:
CO32 SO42SiO34SiO44-
idrossido
acido
gruppo carbonato
gruppo solfato
gruppo metasilicato
gruppo ortosilicato
ZOLFO
numero di ossidazione
nei solfuri -2
con l’ossigeno +4
CLORO e ALOGENURI
SILICIO
numero di ossidazione
+4
non esiste libero ma combinato sotto forma di
* silice SiO2
* silicati
forma i minerali più abbondanti della litosfera
ALLUMINIO
FERRO
CALCIO
SODIO
POTASSIO
MAGNESIO
+6
ROCCE
Definizione
aggregati di minerali
DIVISIONE
AGGREGAZIONE
semplici
composte
COMPATTEZZA
permeabili
impermeabili
DUREZZA
tenere
dure
ORIGINE
MAGMATICHE
SEDIMENTARIE
METAMORFICHE
ignee
stratificate
eruttive
PROCESSI LITOGENETICI
PROCESSO MAGMATICO
Formazione di rocce
* da un materiale fuso (magma)
* per progressiva diminuzione di temperatura
PROCESSO SEDIMENTARIO
Formazione di rocce
dovuta alla
* alterazione ed erosione di rocce già preesistenti
* trasporto e accumulo di materiali rocciosi
* compattazione di sedimenti
Il processo sedimentario si svolge in superficie
PROCESSO METAMORFICO
Trasformazione allo stato solido di rocce preesistenti
che vengono a trovarsi in condizioni ambientali
diverse da quelle di origine.
MAGMA
Definizione
COSTITUZIONE
O
SOLIDIFICAZIONE
I magmi solidificando danno origine a
Si
S
ROCCE INTRUSIVE
ROCCE EFFUSIVE
ROCCE IPOABISSALI
NB
Al
Fe
Mg
Ca
Na
K
H2 O
solidificano in profondità
solidificano in superficie
I magmi che fuoriescono in superficie prendono il nome di lava.
Il magma differisce dalla lava perché questa ha perso i componenti volatil
DIFFERENZIAZIONE
MAGMI PRIMARI
Magmi che provengono dalla fusione della parte superiore del mantello
CARATTERISTICHE
- composizione femica
simile al basalto
- alta temperatura
1200 °C
- elevata fluidità*
risalgono facilmente in superficie
- danno origine a rocce effusive
MAGMI ANATETTICI
Magmi che provengono dalla fusione della crosta continentale
CARATTERISTICHE
- composizione sialica
magmi ricchi di silice
- temperatura sui 600 °C
- elevata viscosità* - si muovono con difficoltà
- non risalgono molto nella crosta terr
- tendono a cristallizzare in profondità
dove formano i batoliti granitici
- danno origine a rocce intrusive
NB
MAGMI FLUIDI e MAGMI VISCOSI
FLUIDITA’
VISCOSITA’
facilità a scorrere
resistenza interna a scorrere
FATTORI
* natura chimica del fluido
* temperatura
* pressione
I magmi di tipo sialico sono molto più viscosi di quelli femici
ROCCE MAGMATICHE
ROCCE ERUTTIVE
ROCCE IGNEE
Definizione
CARATTERISTICHE
NB
* non sono stratificate
* non contengono fossili
secondo il tenore di silice (% in peso di silice)
le rocce ignee possono essere divise in
rocce sialiche
rocce intermedie
rocce femiche
rocce ultrafemiche
silice superiore al 66%
silice compreso tra il 66% e il 52%
silice compreso tra il 52% e il 45%
silice inferiore al 45%
TIPI DI ROCCE MAGMATICHE
ROCCE INTRUSIVE
derivano dal consolidamento di magma
che non avendo trovato una via d’uscita
si è raffreddato in profondità
* granito
* gabbro (roccia molto profonda)
Il magma
* si arresta in profondità
* si raffredda lentamente
* si solidifica lentamente
I cristalli che si formano sono di dimensioni notevoli
Le particelle hanno il tempo di organizzarsi
nella struttura cristallina tipica dei vari minerali
ROCCE EFFUSIVE
derivano dal consolidamento di una magma in superficie
* porfido quarzifero
* porfido non quarzifero
* basalto
Il magma
* scorre in superficie
* si raffredda velocemente
* solidifica velocemente
I cristalli sono piccoli o assenti
Le particelle non hanno il tempo di organizzarsi
nella struttura cristallina tipica dei vari minerali
ROCCE SEDIMENTARIE
Definizione
Rocce che hanno origine da sedimenti
Sedimenti
materiale proveniente da
- altre rocce
- accumulo di resti di organismi
- precipitazione di sostanze chimiche in soluzione nell’acqua
CARATTERISTICHE
* stratificazione
* possono contenere fossili
TIPI
Rocce sedimentarie omogenee
Rocce sedimentarie eterogenee
formate da un solo minerale
formate da diversi minerali
CLASSIFICAZIONE
* ROCCE CLASTICHE o detritiche
hanno origine da detriti
provenienti dalla disgregazione delle rocce
* ROCCE DI DEPOSITO CHIMICO
hanno origine da precipitazione
di sostanze chimiche in soluzione nell’acqua
* ROCCE ORGANOGENE
hanno origine dalla deposizione di organismi
- animali
- vegetali
ROCCE DETRITICHE
Rocce sedimentarie che hanno origine da detriti (clasti)
Definizione
I detriti provengono dalla degradazione fisica o chimica
di rocce preesistenti
DIAGENESI
Processo di formazione
EROSIONE
disgregazione (alterazione fisica)
degradazione meteorica ad opera di agenti fisici
- temperatura
- vento - gelo e disgelo
- H2O (* fiumi * ghiacciai *mari)
disfacimento (alterazione chimica)
alterazione ad opera di agenti chimici: - O2 - licheni - muschi
- radici di piante
TRASPORTO
SEDIMENTAZIONE
deposizione e accumulo di materiali di varia origine
PRESSIONE
LITIFICAZIONE
COMPATTAZIONE
azione del peso dei materiali che man mano si sovrappongono
e comprimono i sedimenti sottostanti
riducendo gli spazi vuoti tra i singoli frammenti
CEMENTAZIONE
azione prodotta dalle acque che circolano nei pori dei sedimenti
Le acque portano in soluzione sostanze.
Col tempo tali sostanze precipitano chimicamente e riempiono i pori
cementando tra loro i granuli.
Tra i cementi più comuni:
ROCCE DI DEPOSITO CHIMICO
DISTINZIONE
ROCCE EVAPORITICHE
calcite CaCO3
silice SiO2
CALCARI INORGANICI
ROCCE SILICEE
ROCCE RESIDUALI
ROCCE ORGANOGENE
Definizione
Rocce sedimentarie derivate da deposito di organismi
CARATTERISTICHE
* presentano spesso CaCO3 e SiO2
* contengono
* conchiglie di molluschi
* apparati scheletrici esterni di coralli
* accumuli di sostanza organica (vegetale o animale)
DIVISIONE
ROCCE CARBONATICHE ORGANOGENE
ROCCE SILICEE
ROCCE FOSFATICHE
ROCCE COMBUSTIBILI
solide
liquide
carboni
idrocarburi e petrolio
ROCCE ORGANOGENE CARBONATICHE
CALCARI ORGANOGENI
dovuti all’accumulo di gusci calcarei di invertebrati
immersi in una matrice
usati per ricavare calce
CaCO3 CaO + CO2
CaO + H2O
Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
FANGHI a FORAMINIFERI
Foraminiferi
organismi unicellulari che vivono in mare aperto
nelle acque superficiali
Alla loro morte i gusci di questi organismi
si depositano sui fondali
DOLOMIE
rocce che derivano da calcari marini
ROCCE CORALLINE
DIAGENESI
(processo di formazione)
Costruzioni rocciose ad opera di:
coralli
madrepore
molluschi
echinodermi
foraminiferi
alghe calcaree
che assorbono sali di Ca e li fissano nei loro scheletri
Dopo la morte di questi organismi si hanno
rocce calcaree organogene
AMBIENTE
* non oltre gli 80 metri di profondità
* simbiosi con particolari alghe: zooxantelle
CONDIZIONI di FORMAZIONE
acqua
temperatura
salin ità
ROCCE ORGANOGENE
ROCCE SILICEE
limpida e aerata
non inquinata
mai inferiore ai 18° C
costante
Rocce che derivano da resti di organismi marini
che utilizzano la silice per la costruzione dei loro gusci o scheletri
DIATOMEE
STRUTTURA
RADIOLARI
Diatomee
Radiolari
alghe unicellulari giallo brune
- parete cellulare
* robusta
* impregnata di SiO2 (silice)
* formata da due metà a incastro
- membrana
- citoplasma
- nucleo
protozoi sarcodici
scheletro siliceo
ESEMPLARI di ROCCE SILICICHE
farina fossile
diatomiti
tripoli
selci
ROCCE FOSFATICHE
Rocce che derivano da:
* scheletri di vertebrati
* accumulo di escrementi di uccelli marini
CARATTERISTICA
contengono fosfato di calcio
ROCCE COMBUSTIBILI
CARBONI
ORIGINE
Resti vegetali (felci, equiseti, conifere)
sottoposti a processi di fermentazione
ad opra di organismi anaerobi
AMBIENTE DI FORMAZIONE
paludi marine
PROCESSO DI CARBONIZZAZIONE
*vegetali *copertura con argilla *assenza di ossigeno
*fermentazione ad opera di microrganismi *impoverimento di H2 e O2
*compattazione
CARATTERISTICHE
* non danno effervescenza con acidi
* combinandosi con l’O2 dell’aria danno energia
* per distillazione danno vapori (gas combustibili)
TIPI
Torba
Lignite
Litantrace
Antracite
TIPI DI GIACIMENTI
GIACIMENTI AUTOCTONI
si sono formati
nel luogo stesso dove vivevano le piante
GIACIMENTI ALLOCTONI
si sono formati
per accumulo di materiali vegetali,
trasportati dalle acque correnti,
alle foci di fiumi o in ambiente marino
ROCCE COMBUSTIBILI
PETROLIO
ORIGINE
Resti di organismi marini sottoposti a un processo di fermentazione
ad opera di microrganismi anaerobi
AMBIENTE DI FORMAZIONE
paludi marine
PROCESSO DI FORMAZIONE
*organismi animali e vegetali *copertura con argilla
*assenza di ossigeno
*fermentazione ad opera di microrganismi anaerobi
*accumulo di detriti
*pressione
*espulsione di acqua
CARATTERISTICHE
* non da effervescenza con acidi
* più leggero dell’acqua
* insolubile in acqua
* in massa non è infiammabile
i suoi vapori combinandosi con l’aria bruciano
STRUTTURA DEI GIACIMENTI
Il petrolio si trova imprigionato
in rocce porose e permeabili come una spugna
arenarie: rocce serbatoio
Le rocce serbatoio poggiano sulle rocce madri
Le rocce dove originariamente
si sono accumulati gli organismi
Le rocce impermeabili che sormontano le rocce serbatoio
sono dette: rocce trappola o di copertura
ROCCE METAMORFICHE
TIPI DI METAMORFISMO
Metamorfismo dovuto essenzialmente
all’alta temperatura
Metamorfismo provocato da un magma
METAMORFISMO di CONTATTO
che risale attraverso la crosta terrestre
Quando un magma risale attraverso la crosta e si ferma all’interno di questa,
provoca un forte aumento di temperatura nelle rocce con cui viene a contatto
(rocce incassanti)
Si forma attorno al magma un’aureola di contatto
il cui spessore
- è piccolo intorno ai filoni
- è grande intorno ai batoliti
I calcari formati da minuscoli frammenti di CaCO3
vengono trasformati in marmi
costituiti da un mosaico di grossi cristallini di CaCO3
(delle dimensioni dei granuli dello zucchero
da cui il nome di marmi saccaroidi)
METAMORFISMO CATACLASTICO Metamorfismo dovuto
all’azione di elevate pressioni
Si verifica nelle zone di tensione della crosta terrestre (faglie)
dove le masse rocciose vengono piegate, fratturate
e scorrono in direzione opposta
METAMORFISMO REGIONALE
Metamorfismo dovuto all’azione di
elevate pressioni
elevate temperature
Metamorfismo che avviene ogni volta che movimenti della crosta terr.
fanno sprofondare nel suo interno
masse di rocce sedimentarie o magmatiche,
che vengono sottoposte a
* temperature crescenti
* forti pressioni
- di carico dovute al peso delle rocce sovrastanti
- orientate
dovute a spinte tra masse rocciose contigue
Quando prevale l’azione di forti pressioni (a grandi profondità)
si formano
minerali appiattiti o lamellari (miche)
orientati tutti perpendicolarmente alla direzione della pressione
rocce che presentano scistosità
proprietà di suddividersi in lastre
secondo piani paralleli (ardesia)
ULTRAMETAMORFISMO
Si osserva in regioni profonde della crosta terrestre
caratterizzate da una elevata pressione
In queste condizioni alcuni minerali (quarzo, feldspati)
fondono formando un migma
Se un ulteriore aumento di temperatura provoca la fusione totale delle rocce
si ha un magma rigenerato o anatettico
