Riassunto esame di Mineralogia, prof. Langella, libro consigliato Mineralogia, Klein

Proprietà fisiche macroscopiche dei minerali

Forma cristallina ed abito

I cristalli sono delimitati da superfici piane lisce e assumono forme geometriche regolari. La forma geometrica regolare di un cristallo, la sua forma cristallina, è una proprietà fisica diagnostica. I campioni di minerali che hanno una buona forma esterna si sono formati in condizioni geologiche favorevoli e sono solitamente il prodotto di deposizione chimica da una soluzione (o fuso) in uno spazio aperto, quale un vacuolo o una cavità in una formazione rocciosa.

La forma esterna dei cristalli, la loro morfologia, è l’espressione esterna della loro disposizione atomica interna ordinata. In cristallografia, il termine forma ha un significato particolare e ristretto: una forma è costituita da un gruppo di facce di un cristallo, ciascuna delle quali ha la stessa relazione con gli elementi di simmetria (intrinseci al cristallo). L’abito cristallino invece indica l’aspetto complessivo di un cristallo, compresi gli abiti dovuti ad irregolarità nella crescita. La vera simmetria spesso non è immediatamente evidente; inoltre, le dimensioni delle facce equivalenti sono spesso diseguali, perciò la forma del cristallo appare distorta.

Una cella elementare è definita come la più piccola unità della struttura che, se ripetuta indefinitamente nelle tre dimensioni, formerà l’intera struttura. Tre termini usati comunemente esprimono la "qualità" dello sviluppo delle facce esterne di un cristallo.

• Euedrale; questo termine descrive un cristallo completamente delimitato da facce cristalline, la cui crescita non è stata limitata o disturbata da cristalli o granuli adiacenti.
• Subedrale; questo termine descrive un cristallo o un granulo minerale delimitato in parte da facce cristalline e in parte da superfici di contatto con altri minerali preesistenti.
• Anedrale; questo termine indica minerali privi di facce cristalline che possono mostrare superfici arrotondate o irregolari prodotte dal reciproco disturbo tra minerali adiacenti durante la cristallizzazione.

Quando dei campioni di minerali mostrano forme cristalline ben sviluppate, i nomi delle forme vengono usati per descrivere il loro aspetto esterno, come:

• Prismatico; per indicare un cristallo con una direzione di sviluppo prevalente rispetto alle altre due.
• Romboedrico; con la forma esterna di un romboedro.
• Cubico; con la forma esterna di un cubo.
• Ottaedrico; con la forma esterna dell’ottaedro.
• Pinacoidale; con sviluppo pronunciato di una o più forme a due facce, il pinacoide.

Concrescimenti, geminati, striature

La maggior parte dei minerali si trova sotto forma di aggregati di granuli nelle rocce che costituiscono la Terra. Questi granuli sono generalmente anedrali (mancano di facce cristalline) ma, essendo cristallini, possiedono un ordine interno messo in evidenza dalle sfaldature, dalle proprietà ottiche e dalla diffrazione dei raggi X. Comunque, esistono alcuni tipi di concrescimenti relativamente comuni di cristalli ben formati che non sono di natura casuale; queste sono crescite parallele della stessa sostanza cristallina e concrescimenti legati da relazioni cristallografiche precise fra due o più individui cristallini della stessa sostanza legati da un elemento di simmetria (non presente normalmente negli individui singoli).

Tali concrescimenti controllati dalla cristallografia sono chiamati geminati o cristalli geminati. Un aggregato di cristalli della stessa specie minerale con gli assi cristallografici e le facce parallele viene definito concrescimento parallelo. In realtà, gli aggregati sono composti da un singolo cristallo perché la struttura atomica interna ha la stessa orientazione attraverso tutto il campione.

Un geminato è un concrescimento simmetrico di due o più cristalli della stessa sostanza. Tali cristalli vengono chiamati cristalli geminati. I due o più individui dell’aggregato geminato sono legati fra di loro da un elemento di simmetria assente nel cristallo originale (non geminato). La geminazione è comune nei cristalli e la dimensione delle unità di geminazione può variare da una scala quasi atomica a una scala così grande da essere visibile facilmente ad occhio nudo. Generalmente, i geminati più facili da riconoscere su di un campione sono i geminati di contatto o quelli di compenetrazione.

La geminazione polisintetica è una relazione di geminazione più complessa; in un geminato polisintetico i successivi piani di contatto dei geminati sono paralleli tra di loro. Quando un cristallo con geminazione polisintetica è formato da molti individui sottili, le facce del cristallo o le superfici di sfaldatura che tagliano trasversalmente i piani di contatto mostrano delle striature dovute alla posizione invertita degli individui adiacenti. Le striature visibili sulle facce dei cristalli non sono esclusivamente il prodotto di una geminazione polisintetica; esse possono essere dovute al concrescimento di due forme, a combinazioni ripetute di altre facce o di un’altra forma (in questo caso si manifestano come linee sottili parallele con gli spigoli del cubo) oppure possono essere prodotte dalla crescita a gradini delle facce dell’ottaedro con contorno triangolare (come per il cristallo di magnetite).

Lo stato di aggregazione

La maggior parte dei campioni di minerali si presenta come aggregati di granuli più piccoli con morfologia da euedrale a subedrale sino ad anedrale. Questi aggregati vengono definiti con alcuni termini descrittivi.

• Massivo; si applica a campioni di minerali del tutto privi di facce cristalline.
• Sfaldabile; si applica a campioni che mostrano una o più direzioni di sfaldatura ben sviluppate.
• Granulare; costituito da granuli di minerali approssimativamente della stessa dimensione. Questo termine si applica essenzialmente a minerali la cui granulometria varia da 2 a 10 mm. Se i granuli sono più grandi l’aggregato viene definito a grana grossa, se più piccoli l’aggregato viene definito a grana fine.
• Compatto; applicato a un campione a grana fine tale che lo stato di aggregazione non sia risolvibile ad occhio nudo.
• Lamellare; costituito da strati quali le pagine di un libro.
• Foliato; costituito da straterelli o foglietti che possono essere separati come nella grafite o nella mica.
• Micaceo; applicato a minerali separabili con facilità in lamelle sottili, come nelle miche.
• Lanceolato; quando i singoli cristalli (o granuli) sono come lame appiattite o cristalli allungati appiattiti.
• Fibroso; indica la tendenza a cristallizzare in granuli a forma di ago o di fibre come in alcuni anfiboli o negli amianti. Nei minerali asbesti formi le fibre sono separabili e sono facili da dividere l’una dall’altra.
• Aciculare; descrive un minerale con un abito a forma di ago.
• Radiale (o raggiato); descrive un minerale in cui cristalli aciculari si irraggiano da un nucleo centrale.
• Dendritico; si applica a un minerale che mostra una crescita con diramazioni successive.
• A bande; si applica ad un aggregato minerale in cui una singola specie può mostrare bande sottili e approssimativamente parallele o in cui due o più minerali formano un concrescimento finemente stratificato.
• Concentrico; con bande o strati disposti parallelamente.