Esplorazione dei minerali e delle rocce: proprietà, tipi e processi

In questo appunto verranno analizzati i minerali e le rocce. In particolare quali sono le proprietà possedute, le tipologie e i processi annessi.

Definizione e proprietà dei minerali

I minerali e le rocce costituiscono la crosta terrestre. Nello specifico un minerale è una sostanza naturale solida con una composizione chimica definita grazie alla struttura cristallina. Una struttura si dice cristallina quando si ha una disposizione ordinata e regolare degli atomi che formano un reticolo. Ciascun minerale possiede tipiche proprietà che permettono di essere identificati e classificati. Tra le proprietà fisiche generali troviamo:

• durezza ovvero la resistenza alla scalfittura e viene misurata con la scala di Mohs;
• densità o peso specifico;
• sfaldatura ovvero la tendenza a rompersi lungo piani specifici;
• frattura cioè il modo in cui si rompe in assenza di sfaldatura;
• tenacità descrive la resistenza alla rottura.

Mentre le proprietà ottiche includono il colore (che può variare), il colore della polvere, la lucentezza che può essere metallica o non metallica, la trasparenza, la birifrangenza e il pleocroismo cioè la variazione del colore in base all'angolo di osservazione.

Formazione e tipi di minerali

I minerali più diffusi sono i silicati; tra quelli non silicatici, molti costituiscono risorse (elementi nativi, solfuri, solfati, ossidi). I minerali si formano per cristallizzazione, per precipitazione, per evaporazione, per attività biologica. Essi sono stati il primo prodotto dell'aggregazione dì elementi al tempo della formazione della Terra, ma processi di formazione sono tuttora attivi.

Tipi di rocce e processi litogenetici

Una roccia è un aggregato di diversi minerali. I processi litogenetici ovvero che portano alla formazione di rocce. Essi sono di tre tipi: processo magmatico (rocce magmatiche o ignee), processo sedimentario (rocce sedimentarie), processo metamorfico(rocce metamorfiche). Le rocce magmatiche sono intrusive o effusive. Le rocce magmatiche sono distinte in base al contenuto in silice dei loro minerali: rocce acide o sialiche, i graniti, granodioriti; rocce neutre come dioriti, andesiti e rocce basiche come gabbri, basalti e ultrabasiche peridotiti.

Rocce sedimentarie e loro formazione

Le rocce sedimentarie vengono distinte in base all'ambiente e al modo in cui si formano. Ritroviamo le rocce clastiche, quelle organogene e chimiche. Le rocce clastiche si formano per accumulo di materiali. Le organogene sono formate da sostanze di origine biologica. Mentre le rocce chimiche si formano per processi chimici come le evaporitiche.
Le rocce sedimentarie si formano attraverso un processo sedimentario che include:

• l'erosione e l'alterazione di rocce preesistenti,
• il trasporto dei frammenti o delle sostanze disciolte,
• la sedimentazione in vari ambienti
• la successiva diagenesi (litificazione) per compattazione e cementazione.

Le loro caratteristiche distintive includono la stratificazione, la frequente presenza di fossili, diverse strutture sedimentarie e una composizione variabile. Vengono classificate in:

• clastiche ovvero derivate da frammenti, come conglomerati, arenarie e argilliti;
• chimiche, formate da precipitazione minerale, come evaporiti e calcari chimici;
• organogene (derivate da resti di organismi, come calcari organogeni e carboni fossili), rivestendo grande importanza economica e geologica per lo studio della storia terrestre e della vita.

Rocce metamorfiche e ciclo litogenetico

Le rocce sedimentarie sono il risultato del riciclaggio di ogni roccia per processi di alterazione-erosione, trasporto e accumulo. Le rocce metamorfiche derivano da trasformazioni di qualunque tipo di roccia sottoposto ad aumento di temperatura e/o pressione (metamorfismo di contatto. Al variare dell’intensità del metamorfismo si formano minerali. Mentre l'ultrametamorfismo si ha quando un ulteriore aumento di temperatura provoca la fusione totale delle rocce.