Minerali e rocce. I minerali Minerale: sostanza naturale solida con: Composizione chimica determinata Disposizione ordinata e regolare degli atomi

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1 Minerali e rocce Premessa Crosta terrestre: parte più esterna del nostro pianeta del quale costituisce un involucro esterno solido di modeste dimensioni ed eterogeneo Elemento: sostanza formata da atomi uguali Composto: Sostanza formata da atomi diversi unitesi in seguito a reazione chimica Molecola: Più piccola sostanza, composto o elemento, capace di descrivere da se tutte le caratteristiche Miscela: Materia di composizione variabile formata da sostanze che conservano ognuna le proprie caratteristiche Miscuglio: miscela eterogenea Soluzione: miscela omogenea I minerali Minerale: sostanza naturale solida con: Composizione chimica determinata Disposizione ordinata e regolare degli atomi I minerali sono composti dai medesimi elementi che compongono l Universo con la prevalenza di 8 in particolare: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg. Tutti i minerali possiedono una struttura cristallina, formata da reticoli e filari cioè allineamenti regolari degli atomi; inoltre nel reticolo gli atomi diventano anioni o cationi per consolidare la struttura Proprietà fisiche Durezza: capacità di resistere all abrasione e alla scalfittura; dipende dalla consistenza dei legami molecolari ed è misurata dalla scala di Mohs Sfaldatura: tendenza a rompersi in seguito ad urto secondo facce parallele e piane Lucentezza: misura il grado di riflessione della luce Colore Densità: addensamento di atomi nel reticolo e dipende dalla pressione I minerali nella rocce Classificazione dei 2000 minerali noti in specie Minerali silicatici: Nesosilicati (olivine): tetraedri di [SiO 4 ] 4- singoli (1/4) Inosilicati (pirosseni e anfiboli): linee di tetraedri [Si 2 O 7 ] 6- (1/3) Fillosilicati (miche): maglie di tetraedri [Si 4 O 10 ] 4- (4/10) 1

2 Tettosilicati (quarzo, fedspati): strutture tridimensionali [SiO 2 ], dove Si può essere sostituito da Al dando così origine agli allumino silicati (1/2) Minerali non silicatici: i più comuni sono la calcite (CaCO 3 ),la dolomite (CaMg(CO 3 ) 2 ), salgemma (NaCl) e gesso idrato(caso 4 )*(H 2 O) Dove si formano I minerali sono il risultato di reazioni fisico chimiche, che si possono riassumere nel processo di cristallizazione, cioè da atomi disordinati e facenti parte di un reticolo I principali processi sono Cristallizzazione: da materiale fuso che si raffredda Precipitazione: Da soluzioni calde che si raffreddano Sublimazione:da vapori caldi cristallizzati Evaporazione Attività biologica: gusci e scheletri Le rocce Roccia: aggregato naturale di diversi minerali, che formano una massa ben individuabile Processi litogenetici: Magmatico:presenza iniziale di magma ma diminuzione di temperatura e pressione porta alla solidificazione Sedimentario: alterazione dei materiali rocciosi superficiali e trasporto con accumulo che forma nuovi materiali; si svolge in superficie con basse temperature e pressioni Metamorfico: trasformazione dallo stato solido di rocce preesistenti che vengono a trovarsi in condizioni ambientali diverse a causa di temperatura e pressioni elevate 2

3 Rocce ignee Magma: Massa fusa di grandi dimensioni che si forma entro la crosta a profondità variabili; è una miscela ad alta temperatura di silicati e gas. Con un raffreddamento si solidifica Rocce intrusive: si formano all interno della terra a causa di lenti raffreddamenti e presentano un struttura granulare olocristallina Rocce effusive: si forma dall espulsione esterna di magma con un rapido raffreddamento: dispersione di gas e solo un piccola parte del minerale si trasforma in gas di apprezzabili dimensioni (fenocristalli) e la sostanza rimane vetrosa (porfirica) Classificazione La classificazione si basa sul contenuto di Silice (SiO 2 ) combinata o libera nei silicati Magmi acidi: Ricchi di Si e Al e danno origine a rocce chiare, pochi silicati e molti allumino silicati e silice che solidifica in granuli di quarzo. Le rocce siffatte sono dette sialiche Magmi neutri: Rapporto equilibrato fra silicati e allumino silicati Magmi basici: Quantità bassa di silice a favore di Fe, Mg, Ca; rocce scure con più silicati che allumino silicati. Sono dette femiche Magmi ultrabasici: scarsa silice e abbondanti silicati di Fe e Mg. Graniti: acidi intrusive, quarzo, feldspati, mica nera Batoliti: processo analettico profondo Rioliti e Lipariti: effusive corrispondenti Dioriti: neutri, intrusive, plagioclasi, anfiboli Andesiti: effusivi corrispondenti Gabbri: basici, intrusivi, pirosseni, anfiboli e olivina. Basalti: effusivi Peridottiti: ultrabasici, intrusivi, olivina. Differenziazione Magmatica Magma primario: fusione mantello, fluido ma molto denso. Minor contenuto di silice. Arriva in superficie e da origine alle rocce effusive 3

4 Magma anatettico: fusione nella crosta, più acido e viscoso, temperatura bassa e formazione batoliti. Rocce sedimentarie Diagenesi: processo della formazione di rocce di sedimenti Compattazione: per forte pressione Cementazione: per precipitazione Clastiche: formate da frammenti Conglomerati: brecce e puddinghe Arenarie: frammenti medi Argille: più fini Marne: calcare e argilla Piroclastici: esplosioni vulcani, tufo Risedimentazione: Sabbie ed argille messe in movimento da acqua precipitano e formano arenarie ed argille Organogene: accumuli organici Carbonatiche: calcare e dolomie Silicee: selce, diatomiti Fossili: carboni fossili Idrocarburi: miscele di carbonio ed ossigeno Chimiche: Evaporiti: per precipitazione, calcari e dolomie, travertini e alabastro, silicee Residuari: dissoluzione bauxite latente Rocce metamorfiche Si formano da rocce preesistenti a causa di alte pressioni e temperature, senza raggiungere il punto di fusione Contatto: magma che risale e impregna rocce circostanti Regionale: movimenti della crosta terrestre (migmatite) Scistosità: divisione in facce parallele Filladi: basso metamorfismo di argille Micascisti: medio alto metamorfismo, composizione granitica e modesta scistosità. Gneiss: medio alto, composizione granitica, modesta scistosità Marmi Serpentiniti: basso grado da peridottiti Ciclo litogenetico: magma, sedimenti, metamorfismo. 4

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