Geologia applicata - Domande

Isotropia e anisotropia nei minerali

Isotropia (amorfismo): caratteristica presente nei minerali senza reticolo cristallino o con reticolo cubico che si comportano in maniera omogenea quando sollecitati nelle tre direzioni.

Anisotropia: diversa concentrazione di materia lungo le tre direzioni e quindi un comportamento non omogeneo rispetto a una sollecitazione nelle tre direzioni.

Struttura dei minerali

Stato cristallino

Stato cristallino: atomi e ioni disposti secondo un reticolo ordinato che assume la forma di un solido geometrico che si ripete nello spazio - reticolo cristallino.

Stato vetroso

Stato vetroso: atomi e ioni disposti senza un criterio preciso - "amorfismo".

(SiO₄) nasce dalla formazione di legami covalenti tra gli orbitali più esterni di uno ione silicio (4 valenze positive libere) e quattro ioni ossigeno (2 valenze negative libere ognuno), per un totale di 4 valenze negative saturabili.

Tipi di silicati

• Nesosilicati: struttura a tetraedri isolati.
• Sorosilicati: struttura doppio-tetraedrica con condivisione di un atomo di ossigeno (Si₂O₇).
• Pirosseni: sorosilicati a catena (inosilicati a catena semplice).
• Anfiboli: sorosilicati a doppia catena speculare (inosilicati a catena doppia).
• Fillosilicati: catene multiple che formano varie lamine "a nido d’ape" sovrapposte.
• Tectosilicati: lamine di tetraedri che formano complessi reticoli tridimensionali.

Proprietà fisiche dei minerali

Peso specifico

Peso specifico: rapporto tra la massa del minerale e la massa di egual volume di H₂O distillata a 4° (valore più comune: 2,65 g/cm³).

Durezza

Durezza: capacità di opposizione a sollecitazioni meccaniche che tendono a scalfire o penetrare il minerale; è rappresentata dalla scala empirica di Mohs che comprende 10 minerali: ogni elemento scalfisce il precedente senza essere a sua volta scalfito. 1 = talco, 10 = diamante.

Sfaldatura

Sfaldatura: tendenza a rompersi secondo piani preferenziali, dove le forze di legame sono più deboli; tipi principali: romboedrica, ad angoli retti, lamellare.

Colore

Colore: indica l’aspetto del minerale in luce riflessa; dipende dalla composizione chimica e dalle impurità presenti.

Piezoelettricità

Piezoelettricità: capacità di un minerale di entrare in vibrazione (con pulsazioni molto regolari) quando è immesso in un campo elettrico. All'opposto: se il minerale è sollecitato meccanicamente lungo un asse di simmetria, in direzione ortogonale ad esso si sviluppano cariche elettriche di segno opposto. È una caratteristica tipica del quarzo e della galena.

Principali applicazioni: accendigas piezoelettrico, pick-up piezoelettrici (ambito musicale), microfoni e altoparlanti, accelerometro al quarzo piezoelettrico, orologi al quarzo.

Minerali sialici

Minerali sialici: minerali ricchi di elementi leggeri: silicio e alluminio (e altri: Na, K). Hanno una struttura a tectosilicati. Si riconoscono per le loro caratteristiche chimiche e strutturali.