Minerali e rocce - Definizioni

MINERALI E ROCCE

Rocce - Le rocce sono materiali che costituiscono la crosta terrestre e generalmente sono formate da più minerali, ma vi possono anche essere rocce formate da un solo minerale (es. Calcare CaCO3 , Gesso CaSO4 . 2H2O).
Minerali – I minerali sono sostanze naturali solide caratterizzate da una composizione chimica ben definita e con gli atomi disposti in una struttura geometrica detta reticolo cristallino. Questa disposizione interna si manifesta nella forma esterna dei cristalli del minerale, chiamata abito cristallino.
Riconoscere i minerali – La composizione chimica e la struttura cristallina di ciascuna specie minerale definiscono le proprietà ottiche, fisiche e chimiche utilizzabili, insieme all’abito cristallino, per il loro riconoscimento.
Proprietà fisiche -
Colore: può essere una proprietà della sostanza pura o il risultato della presenza di impurezze nel cristallo.

Più affidabile è il colore della polvere ottenuta strisciando il minerale su porcellana bianca non vetrificata se il colore coincide con quello del minerale si parla di minerali idiocromatici se è diverso si parla di minerali allocromatici. Si devono inoltre esaminare superfici non alterate (ad esempio non ossidate per l’esposizione all’aria).
Lucentezza: dipende dal modo in cui le superfici di un minerale riflettono la luce. Può essere metallica (opaca) e non metallica (più o meno trasparente). La lucentezza non metallica può a sua volta essere adamantina (molto lucente per la presenza di legami covalenti) o vitrea (meno lucente per la presenza di legami ionici).
Tenacità: è la resistenza di un minerale alla rottura o alla deformazione. I minerali possono essere fragili (salgemma), duttili e malleabili (rame nativo), elastici (miche).
Durezza: è la resistenza alla scalfittura dovuta alla presenza di legami chimici forti o deboli. Per determinare la durezza si usa lo sclerometro, strumento costituito da una punta zavorrata. Per indicare il valore della durezza si fa ricorso alla scala di Mohs composta da 10 gradi, non equivalenti, dal più tenero (talco, n°1) al più duro (diamante n° 10).

Sfaldatura: è la tendenza a rompersi secondo piani preferenziali corrispondenti ai piani di debolezza nella loro struttura cristallina per la presenza di legami deboli (forze di Van der Waals).
Frattura: è la tendenza di un minerale a rompersi in modo irregolare per la presenza di legami della stessa forza in tutte le direzioni (es. frattura concoide).
Densità: è la massa del minerale, relativa ad 1 cm³ di volume e dipende dalla compattezza degli atomi nel reticolo.
Altre proprietà –
Sono: la temperatura di fusione, la fluorescenza e la fosforescenza, la radioattività, le proprietà ottiche, le proprietà magnetiche.

MINERALI NON SILICATI

Elementi nativi (rari): che si trovano in natura allo stato nativo ovvero costituiti da un unico elemento chimico. Possono essere metallici come l’oro(Au), l’argento (Ag) e il rame (Cu); e non metallici come lo zolfo (S) o la grafite e il diamante (C)
Solfuri: sono composti dallo zolfo (sali dell’acido solfidrico) e da elementi metallici, come la pirite (FeS2) e il cinabro (HgS)
Alogenuri: formati da ioni di un alogeno (gruppo VII) combinato con un altro elemento. Un esempio è il salgemma (Na+Cl-). Generalmente sono abbastanza teneri, incolori e solubili in acqua
Ossidi: formati da ossigeno combinati con un elemento metallico. Esempi sono il quarzo (SiO2) e l’ematite (Fe2O3).
Carbonati: contenenti carbonio e ossigeno legati a un elemento metallico. I due più famosi sono la calcite, costituito da carbonato di calcio (CaCO3) e la dolomite, carbonato di calcio e di magnesio CaMg(CO3).
Solfati: formati da un elemento metallico, zolfo e ossigeno. Esempi sono l’anidrite (CaSO4) e il gesso (CaSO4 . 2H2O).
Fosfati: formati da un elemento metallico, fosforo e ossigeno come l’apatite (Ca3(PO4)2).
Minerali radioattivi: composti di uranio e torio.

MINERALI SILICATI

Formati da tetraedri nei quali ogni atomo di silicio è circondato da quattro atomi di ossigeno (i legami Si – O sono covalenti), ma il gruppo SiO4 non è neutro in quanto presenta quattro cariche negative che vengono neutralizzate da ioni positivi metallici.
Nesosilicati: sono i silicati a struttura più semplice con tetraedri [SiO4]4- isolati vi appartengono il topazio, lo zircone, le olivine (colore verde) e i granati.
Sorosilicati: la struttura base è costituita da tetraedri (da 2 a 6) uniti tra loro per i vertici a formare gruppi che si possono chiudere ad anello. Vi appartengono: la tormalina, il berillo, utilizzato in oreficeria come acquamarina (varietà azzurra) e smeraldo (varietà verde).
Inosilicati: i tetraedri sono uniti tra loro a formare catene, lunghe praticamente quanto il cristallo, che possono essere singole (pirosseni) o doppie (anfiboli).
Fillosilicati: i tetraedri sono uniti in modo da formare uno strato piano. Ogni tetraedro è legato in modo da formare una struttura esagonale. Ogni strato così formato è collegato ai due strati che gli stanno sopra e sotto in modo da risultare facilmente sfaldabili in lamine: Esempi sono il talco, la mica bianca o muscovite e la mica nera o biotite.
Tectosilicati: il principale è il quarzo (SiO2) che è il minerale più abbondante della crosta terrestre Negli altri tectosilicati l’atomo di silicio, in alcuni tetraedri, viene sostituito da un atomo di alluminio. A questa categoria appartengono feldspati e feldspatoidi.