GEOLOGIA (studio della litosfera)
MINERALOGIA (studio dei minerali)
PETROGRAFIA ( studio delle rocce)
I MINERALI
• I minerali sono sostanze solide omogenee,
inorganiche, esprimibili mediante una formula (in
quanto possiedono una particolare
composizione chimica), limitati da facce piane
aventi abito geometrico.
• Ogni minerale è formato da particelle elementari
(atomi , ioni o molecole) ordinate in modo
regolare nelle tre direzioni dello spazio, tanto da
fare assumere al minerale una struttura
cristallina.
I CRISTALLI
• I cristalli sono corpi poliedrici ( cubi, ottaedri, prismi,
ecc..) di forma regolare e dotati di spigoli, facce, piani,
disposti secondo determinati assi e angoli, i quali
determinano il grado di simmetria del cristallo.
• Per quanto riguarda la forma sono cubici, ad es., i
cristalli di salgemma (NaCl) e della pirite (FeS) mentre
sono prismatici i cristalli di quarzo (SiO2). I feldspati, che
si formano dalla solidificazione dei magmi, possono
cristallizzare in forma cubica o esagonale. Alcuni
minerali possono essere amorfi in quanto non formano il
reticolo cristallino.
CLASSIFICAZIONE DEI MINERALI
• I minerali (circa 3000 tipi) possono essere semplici o
nativi se sono formati da un solo elemento chimico: es.
carbonio (cristallizza in 2 forme ossia diamante e grafite
in relazione agli intervalli di temperatura e pressione), lo
zolfo, il platino, l’argento ecc.
• I minerali si definiscono composti se sono formati da più
elementi chimici e costituiscono la maggior parte delle
rocce litosferiche. Si dividono in 7 classi: SOLFURI
(pirite), OSSIDI e IDROSSIDI (ematite), CARBONATI
(calcite, dolomite), ALOGENURI (salgemma), SOLFATI
(gesso), FOSFATI (apatite), SILICATI (quarzo). Questi
ultimi sono i minerali più abbondanti e sono formati da
silicio, ossigeno ed altri elementi chimici.
IDENTIFICAZIONE DI UN MINERALE
• L’enorme varietà di minerali oggi presenti in
natura, rende difficile il loro riconoscimento.
• Esistono ,però delle prove piuttosto semplici,
basate su alcune proprietà fisiche dei minerali
che si possono attuare senza particolari
attrezzature e che ne consentono facilmente il
riconoscimento.
• Le proprietà fisiche dei minerali più utilizzate
sono: la durezza, il colore, la trasparenza, la
sfaldatura, la lucentezza, il peso specifico, le
proprietà magnetiche ed elettriche.
LA DUREZZA (si valuta in base alla
scala di MOHS)
IL COLORE
• Il colore non è sempre indicativo perché la
presenza di una piccola impurità può far mutare
il colore al minerale ( ad es. il quarzo è bianco
ma la presenza di una piccola quantità di ferro lo
rende rosa). Solo alcuni hanno sempre lo stesso
colore (malachite verde, cinabro rosso,
lapislazzulo turchese).
IL PESO SPECIFICO
• Dipende dall’addensamento degli atomi nel
reticolo cristallino o dalla massa dei singoli
atomi.
• E’ dato dal rapporto tra peso e volume ossia
Ps = p / V
Il peso specifico è il rapporto tra il peso del
minerale ed il peso di un uguale volume di
acqua distillata a 4° C. Il Ps dei minerali varia da
1,5 a 11 volte quello dell’acqua.
LA LUCENTEZZA
• Riguarda il comportamento dei minerali quando
vengono colpiti dalla luce.
• Si definisce metallica per i minerali metallici che
assorbono la luce oppure può essere
adamantina (diamante), vitrea (tipica del quarzo)
ecc…
LA SFALDATURA
• E’ la tendenza che ha un minerale a rompersi
secondo piani regolari ( paralleli alle facce di un
minerale) se sottoposto ad urti. Ad es. le miche
si sfaldano secondo lamelle appiattite, mentre il
salgemma si sfalda secondo piani ortogonali
dando frammenti cubici.
• Altri minerali, come il quarzo, formano frammenti
irregolari.
PROCESSI DI FORMAZIONE DEI
MINERALI: CRISTALLIZZAZIONE
• Il processo di cristallizzazione può avvenire in tempi
brevi, come per i cristalli di sale, o in tempi molto lunghi,
come per i cristalli di quarzo. Può avvenire secondo le
seguenti modalità.
• Per evaporazione e conseguente precipitazione da
soluzioni acquose ad elevata concentrazione di sali (es.
salgemma, calcite, gesso ecc…).
• Per accumulo di resti di scheletri o gusci di organismi
viventi.
• Per raffreddamento del magma che determina una
perfetta cristallizzazione solo quando avviene molto
lentamente ed i vari minerali cristallizzano in modo
graduale assumendo le forme caratteristiche. Se avviene
velocemente si formano minerali amorfi.
• Per sublimazione dei gas provenienti dal magma.
LE ROCCE
• Le rocce sono aggregati di minerali nate
ciascuna da processi geologici diversi, presenti
nella litosfera.
• Le rocce semplici sono formate da un solo tipo
di minerale come il marmo (carbonato di calcio)
ed il salgemma (cloruro di sodio).
• Le rocce composte sono formate da 2 o più
minerali diversi come il granito (quarzo +
mica+ortoclasio).
CLASSIFICAZIONE DELLE ROCCE
• Rocce ignee o magmatiche: provengono dalla
solidificazione del magma.
• Rocce sedimentarie: derivano
dall’accumulo,compattazione e cementazione di
materiali incoerenti (sedimenti) presenti sui fondali
marini, lacustri o sulla superficie terrestre. A loro volta i
sedimenti si formano per l’azione degli agenti esogeni su
rocce preesistenti cui fa seguito il processo sedimentario
(DIAGENESI).
• Rocce metamorfiche: si formano in seguito a profonde
trasformazioni strutturali e chimiche di altre rocce
sottoposte a variazioni di pressione e temperatura.
categorie di rocce
VULCANICHE
SEDIMENTARIE
GRANITI
CLASTICHE
DIORITI
BIOGENE
GABBRI
CHIMICHE
METAMORFICHE
MET. REGIONALE
di basso
grado
di grado
medio
di grado
medip-alto
MET. DI CONTATTO
Riconoscimento delle rocce
Ignee
Rocce ignee intrusive
una roccia ignea intrusiva è caratterizzata da
una STRUTTURA OLOCRISTALLINA con
l’evidente presenza di cristalli ben formati
giustapposti uno accanto all’altro.
Il loro riconoscimento permette una
classificazione della roccia plutonica in felsica
(prevalenza di silicati di colore chiaro come nel
GRANITO) o in mafica (prevalenza di minerali
dal colore scuro come nel GABBRO)
Granito
Gabbro
Rocce ignee effusive
una roccia ignea effusiva è caratterizzata da
varie strutture:
STRUTTURA PORFIRICA con l’evidente
presenza di pochi fenocristalli riconoscibili fra
microcristalli o in una massa vetrosa (come
nell’ANDESITE)
STRUTTURA MICROCRISTALLINA con
cristalli piccolissimi e non riconoscibili
STRUTTURA VETROSA (come
nell’OSSIDIANA)
STRUTTURA POMICEA caratterizzata da pori
e vacuoli
Andesite
Ossidiana
Riconoscimento delle rocce
Ignee
La struttura delle rocce metamorfiche è spesso FOLIATA, i cristalli sono
disposti secondo piani o bande paralleli fra loro
Quando i piani sono molto fitti e si
staccano più o meno facilmente, la
struttura foliata è detta SCISTOSA
(come nella FILLADE, roccia che ha
subito un basso grado di
metamorfismo)
Fillade
Quando i minerali sono disposti in
bande compatte ed alternate di
colore chiaro e scuro, la struttura
foliata è detta GNEISSICA (come
nello GNEISS, roccia che ha subito
un alto grado di metamorfismo)
Gneiss
Le rocce Sedimentarie
Sono le rocce che derivano dai processi di
erosione fisica e chimica subiti da tutti i tipi di
rocce presenti sulla superficie terrestre. I
prodotti dell’erosione, subendo i processi di
trasporto sedimentazione e diagenesi, possono
dare origine a vari tipi di rocce sedimentarie
dalle strutture e dalle caratteristiche molto
diverse
Vengono classificate in
ROCCE
TERRIGENE
ROCCE
ORGANOGENE
ROCCE
CHIMICHE
Riconoscimento delle rocce
Sedimentarie
La roccia è formata da
granuli ben visibili
I granuli sono
formati da minerali
e frammenti di roccia
La roccia è terrigena
come
il CONGLOMERATO
I granuli sono
formati da
cristalli
giustapposti
La roccia è chimica
come
l’ANIDRITE
I granuli sono
costituiti
da fossili
la roccia è
Organogena
Come il CALCARE
Fossilifero
Atmosfera
Ciclo litogenetico
GAS
Rocce
effusive
sollevamento
sollevamento
Metamorfismo
di contatto
Metamorfismo
di contatto
Rocce
intrusive
Rocce
intrusive
sedimenti
Compattazione e cementazione
sollevamento
Rocce
sedimentarie
Intrusione
e raffreddamento
Magmi
basici
Magmi
acidi
fusione
Rocce
metamorfiche
Crosta
Mantello
