Caratteristiche, formazione e proprietà fisiche dei minerali

Definizione e origine dei minerali

i minerali sono sostanze naturali solide con una composizione chimica precisa e una disposizione ordinata degli atomi. Sono per lo più di origine inorganica, però se si prendono in considerazione anche i carboni e gli idrocarburi allora avranno anche origine biologica.

I minerali possono essere formati da uno o più elementi, ad esempio l’oro è formato solo da uno mentre altri possono essere formati da diversi elementi legati attraverso un composto chimico. A seconda, quindi, degli elementi presenti in quel determinato ambiente si avranno minerali diversi (ad esempio nella crosta continentale dove prevale l'ossigeno si avrà un minerale diverso rispetto alla crosta oceanica dove l’ossigeno non sarà nella stessa quantità).

I minerali hanno per lo più una struttura cristallina che crea la forma esterna del minerale dando vita al cristallo. Quindi un cristallo è un solido geometrico con facce e spigoli che si origina grazie ad una crescita progressiva, infatti il singolo minerale può crescere mantenendo sempre la stessa composizione interna finché lo spazio lo permette. In questo caso quindi il minerale senza ostacoli forma cristalli distinti, ma se incontra degli ostacoli allora formerà un grande ammasso di cristalli aggrovigliati.

La struttura interna del cristallo è detto “reticolo cristallino” e si ripete a intervalli regolari con allineamenti regolari di atomi caratterizzati da distanze fisse e spazi vuoti.

Gli abiti cristallini possono essere distribuiti in 32 classi ognuna formata a sua volta da forme cristalline semplici che unite formano forme cristalline composte.

Proprietà fisiche dei minerali

la durezza a seconda della forza del legame reticolare si avrà una maggiore o minore resistenza all’abrasione e alla scalfittura. Si misura con la scala di Mohs.

la sfaldatura a seconda della forza del reticolo cristallino nelle sue varie direzioni, il cristallo si rompe su superfici piane e parallele a una o più facce dell’abito cristallino.

la lucentezza ossia la capacità di riflettere la luce e può essere metallica quando il cristallo è opaco dato che assorbe tutta la luce e non metallica quando il cristallo è abbastanza trasparente.

il colore secondo questa proprietà essi possono essere idiocromatici quando mantengono sempre lo stesso colore o allocromatici quando cambiano colore a seconda delle impurità chimiche.

la densità che dipende dall’addensamento degli atomi e dalla pressione

I minerali si formano prevalentemente con la cristallizzazione ossia il momento nel quale atomi disordinati si ordinano secondo regole ben precise. Però a seconda dell’ambiente nel quale si forma il cristallo e soprattutto a seconda delle caratteristiche ambientali si possono avere diversi tipi di formazione:

la cristallizzazione si ha grazie al raffreddamento perché il composto fuso a contatto con luoghi più freddi unisce i suoi atomi e forma un reticolo cristallino.

la sublimazione si ha quando i vapori caldi entrano a contatto con l’aria fredda e ciò porta alla formazione di cristalli sulle superfici fredde vicino alla fuoriuscita del vapore.

l’evaporazione di soluzioni acquose soprattutto marine

l’attività biologica

la precipitazione si ha quando il composto caldo è liquido quindi le soluzioni calde acquose al diminuire della temperatura formano dei cristalli di specie diversa a seconda della soluzione