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I minerali

La crosta terrestre è formata per lo più da una decina di elementi chimici. L’ossigeno rappresenta quasi la metà della sua massa totale, e il silicio più di un altro quarto. Ci sono poi in concentrazioni minori l’alluminio, il ferro, il calcio, il magnesio, il sodio, il potassio e tracce di moltissimi altri elementi. Questi diversi elementi si combinano e formano composti solidi chiamati minerali con elevati ordinamenti a scala atomica ed una definita, ma non fissa, composizione chimica. Si forma generalmente da processi inorganici.
Di solito i minerali sono presenti nelle rocce sotto forma di cristalli. Spesso i cristalli sono invisibili a occhio nudo. Talvolta invece sono ben riconoscibili, come nel cloruro di sodio (il sale da cucina) o nelle gemme (le pietre preziose dei gioielli). Alcune rocce sono formate da un solo minerale principale; il calcare per esempio contiene quasi esclusivamente il minerale calcite, un carbonato di calcio. Altre rocce sono formate dall’unione di più minerali; il granito per esempio è formato principalmente da quarzo, feldspato di potassio e biotite, che è una mica.

Una roccia è un’insieme di uno o più minerali.
Una conoscenza delle rocce è essenziale nella ricerca dei giacimenti minerari, perché certi tipi di minerali sono associati solo a determinati tipi di rocce.
I diamanti si trovano in rocce eruttive molto particolari chiamate kimberliti.
Ogni specie minerale dipende dalle caratteristiche dell’ambiente naturale in cui si forma: temperatura, pressione e concentrazione dei diversi elementi chimici presenti. La presenza di un minerale, quindi, fornisce informazioni sull’ambiente di formazione della porzione di crosta terrestre che lo contiene. Vediamo quali sono i principali processi di formazione di un minerale.
Cristallizzazione per raffreddamento di un materiale fuso (per esempio la lava eruttata da un vulcano). Gli atomi o i gruppi di atomi si aggregano per formare i reticoli cristallini tipici dei composti chimici che possono formarsi a seconda della natura del fuso.
Precipitazione da soluzioni acquose calde in via di raffreddamento. Al diminuire della temperatura, si formano via via cristalli di specie mineralogiche diverse, a seconda della composizione chimica della soluzione.
Sublimazione di vapori caldi. Le esalazioni vulcaniche, per esempio, possono determinare la formazione di cristalli su superfici relativamente fredde vicine alla zona di fuoriuscita dei vapori
Evaporazione di soluzioni acquose, soprattutto acque marine.
Attività biologica, che porta alla costruzione di gusci o apparati scheletrici.
Trasformazioni allo stato solido di minerali già esistenti prodotte da variazioni di temperatura o di pressione (o di entrambe). Tali variazioni generano profondi cambiamenti e danno origine a specie mineralogiche diverse da quelle di partenza: sono diffuse soprattutto in profondità, entro la crosta.

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