I MINERALI
Il minerale è un solido cristallino esistente in natura, con composizione chimica definita e costante.
Si distinguono l’uno dall’altro per le seguenti caratteristiche fisiche: abito cristallino, lucentezza e
la durezza
1.
SILICATI: sono composti da silicio ed
ossigeno con l'aggiunta di ioni come magnesio,
ferro e calcio. Alcuni importanti silicati, che
entrano anche nella composizione di molte rocce,
sono: feldspati, quarzo, olivine, pirosseni, granati
e miche. L'unità fondamentale del reticolo
cristallino è il tetraedro (SiO4)4- in cui il silicio è
al centro e i quattro atomi di ossigeno ai vertici. I
vari tetraedri possono essere isolati o uniti fra
loro; la classificazione dei silicati si basa proprio
sui diversi modi in cui sono legate fra loro le varie
unità tetraedriche.
Nei silicati il legame con determinati ioni positivi può determinare una colorazione chiara o scura
del minerale:
•
colorazione chiara: minerali leucocrati Na+(plagioclasi, albite), K+(K-feldspato, quando è
bianco non si distinguere dagli altri plagioclasi), Ca++(anortite), Al+++;
•
colorazione scura: minerali leucocrati Fe++, Mg++: piroseni, anfiboli (sono lunghi e neri),
olivina (è verde), mica biotite;
LE ROCCE
Le rocce sono aggregati di più minerali che
costituisco masse distinguibili geologicamente
della crosta terrestre.
I caratteri che contraddistinguono un
determinato tipo di roccia sono numerosi e
vanno dalla composizione chimica, alla struttura
mineralogica,
alla
genesi,
alla
storia
deformativa, al rapporto con altre rocce.
Tutte le rocce che si possono osservare sulla
Terra sono il risultato di diversi processi di
formazione che si possono riassumere in tre
grandi processi chimico fisici fondamentali:
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•
Rocce magmatiche (processo magmatico o igneo) cristallizzazione da un fuso
magmatico:
esse derivano dal processo di consolidamento del magma: massa allo stato fuso composta da un
misto di composti chimici (principalmente silicati) ricca di elementi volatili (perdita dei gas). Il
magma può derivare dalla fusione del mantello o dalla fusione delle porzioni più profonde della
crosta terrestre (rocce preesistenti).
•
Rocce intrusive: (per esempio il
granito) si sono cristallizzate lentamente ed in
profondità quindi durante la solidificazione non
emergono mai, per cui i vari minerali
componenti sono cristalli ben evidenti, perché
con un raffreddamento più lento i singoli
minerali hanno il tempo di accrescersi. Le rocce
intrusive hanno una struttura olocristallina.
•
Rocce effusive: (per esempio il basalto e la pomice) si
sono cristallizzate in superficie con un raffreddamento rapido, in
modo che i minerali cristallizzano in dimensioni microscopiche
o non cristallizzano affatto, perché non hanno il tempo di
accrescersi. Le rocce effusive hanno una struttura
microcristallina.
•
Quando il raffreddamento del
magma è molto rapido (la lava si
solidifica all'istante prima di toccare
terra) si può vedere nelle rocce una
struttura bollosa o vescicolare, cioè
con i buchi come la pomice o vetrosa,
cioè un solido amorfo come
l'ossidiana.
Le rocce magmatiche, inoltre, si classificano anche in base all’acidità. Nelle rocce acide (famiglia
dei graniti) prevalgono i colori chiari (minerali leucocrati come quarzo, plagioclasi, K felispato,
mentre come unico minerale scuro è resente la mica biotite), in quelle basaltiche, al contrario,
prevalgono i colori scuri (minerali melanocrati come anbiboli, pirosseni, olivina e come unici
minerali chiari sono in genere presenti i plagioclasi).
Rocce sedimentarie (processo sedimentario) precipitazione chimico-fisica da una soluzione:
si formano in seguito a un accumulo di sedimenti provenienti dal disfacimento di altre rocce in
seguito ai processi di erosione, trasporto, accumulo e litificazione; derivanti dall'azione di organismi
viventi o da processi chimici, all'interno di un ambiente fluido.
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•
Quando l'azione di accumulo
avviene per processi essenzialmente
fisici si parla di processo sedimentario
clastico o detritiche: si formano in
seguito all'erosione per conto degli agenti
atmosferici e anche grazie al trasporto
attraverso essi, accumulo e litificazione
(soluzione cementante) di detriti.
Queste rocce (per esempio arenarie) sono
costituite da frammenti di differenti
dimensioni di rocce di ogni tipo;
vengono classificate in relazione alla
dimensione dei clasti e alla composizione
chimico mineralogica.
•
Clasti maggiori di 2 cm ->
conglomerati
•
Clasti compresi tra 2 mmm e 2
cm -> arenarie
•
Clasti minori di 2 mm-> argilliti
•
Quando in un bacino si ha una forte
evaporazione può verificarsi la precipitazione
diretta dei sali disciolti nell'acqua, questo
processo è detto chimico: (per esempio la
formazione dei gessi) il deposito di sedimenti
viene poi trasformato in roccia a seguito di
processi di compattazione e cementazione.
La maggior parte di queste rocce sono calcaree.
Quelle di origine marina sono calcari oolitici,
mentre il travertino è la tipica forma
continentale e si forma nei pressi delle cascate.
•
Se l'accumulo avviene grazie
all'azione di organismi che fissano i sali
nell'acqua, ad esempio nei loro gusci, il
processo è detto organogeno. Le rocce
organogene: (per esempio i calcari)
sono classificate in base alla
composizione chimica ma anche in
relazione a caratteri ambientali e fattori
legati al tipo di organismo costruttore.
Si tratta perlopiù di calcari, proprio
perché la maggior parte degli organismi
viventi si costruisce la conchiglia con Calcare a foramminiferi
materiale insolubile (calcare).
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Ammonitico rosso
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Carboni fossili. Sono usati come
materiale combustibile ( bruciando con
l’ossigeno producono energia), si
riconoscono 4 stadi di carboni fossili, in
cui si manifesta un progressivo
arricchimento in carbonio (le rocce più
ricche sono ovviamente quelle più
vecchie e hanno un maggior potere
calorifico).
Torba: si riconoscono i vegetali
(ghiacciai quaternari, pianura Padana, Torba. Si riconoscono ancora
i rami vegetali
torbiere dell’Europa settentrionale).
Lignite: maggior arricchimento.
Litantrace: è già un buon combustibile.
Antracite: lucida, dura e nera,
combustibile di pregio, produce 8000
cal/kg (rocce paleozoiche (monti
Appalachi, Europa centrale, Ruhr, in
seguito a ciclotema).
Antracite: l’arricchimento in
carbonio è praticamente
completo
•
Rocce metamorfiche (processo metamorfico) ricristallizzazione allo stato solido:
si formano dalla trasformazione di minerali preesistenti per effetto di un aumento della temperatura
o della pressione che ne modificano l'originaria composizione e struttura.
Ad esempio alcuni processi metamorfici portano alla formazione del diamante dalla grafite.
Da questo processo se ne distinguono egli altri:
•
Metamorfismo da contatto: con le
camere magmatiche (per esempio il marmo)
dovute alla risalita di masse molto calde dal
profondo che causano aumenti di temperatura.
Nel marmo si riconoscono il colore chiaro del
calcare e la struttura saccaroide.
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•
Metamorfismo di carico o regionale: (per esempio
filladi, micacisti e gneiss) è dovuto all'alta pressione dovuta
allo sprofondamento o alla presenza di spinte tettoniche o ad
aumenti di temperatura. La fillade e i micascisti sono scistosi
(i minerali si orientano secondo piani preferenziali), ma i
micascisti si riconoscono perché in genere sono associati a
granati. Nello gneiss manca la scistosità, poiché l’elevato
grado di metamorfismo ha prodotto una parziale fusione della
roccia, portandola ad una struttura intermedia tra metamorfica
e magmatica. Filladi micascisti e gneiss derivano dal
metamorfismo di basso, medio, alto grado di rocce granitiche
o arenarie
Alcune curiosità sui minerali
Il diamante si forma ad altissime temperature ed elevate pressioni, quindi non si può che trovare
nel camino vulcanico, si possono trovare soprattutto in Africa e nel Golfo del Gabona.
La grafite viene usata come elettrodo a livello industriale nel campo dell'elettrochimica.
Il salgemma (sale da cucina) aveva nel medioevo lo stesso valore del diamante, perché ha una
lucentezza simile ad esso.
Lo zolfo lo possiamo trovare più comunemente nei cerini, negli esplosivi.
La calcite è più comunemente chiamata calcare e si può ritrovare nel marmo, ad esempio il
colosseo è fatto di marmo, come le case dei crostacei nel mare sono fatte di calcare.
Rocce
Magmatiche
Intrusiv Effusive
e
Raffreddamen
Raffred to veloce,
dament struttura
o lento, microcristallin
struttur a (basalto),
a
vescicolare o
olocrist bollosa
allina
(pomice),
(granito vetrosa
)
(ossidiana)
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Sedimentarie
Clastiche o
detritiche, processo
di erosione,
trasporto, accumulo
e litificazione ad
opera di agenti
erosivi; classificate in
base alle dimensioni
dei clasti in
conglomerati,
arenarie, argilliti.
Chimiche,
precipitaz
ione di
sali da
acque
calde e
soprassat
ure,
calcari
(travertin
o)
Organo
gene da
accumul
o di
resti di
organis
mi
viventi,
calcaree
Metamorfiche
Da
Regionale o
contatto in cataclastico per
seguito
aumento di
all’aument pressione oppure
o di
temperatura e
temperatur pressione, filladi
a il calcare
(lavagna) e
si
micascisti sono
trasforma
scistosi, gli gneiss
in marmo
perdono la
(saccaroide scistosità.
)
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