I MINERALI
Le rocce costituiscono la crosta terrestre. Per poter descrivere e classificare i vari tipi di rocce occorre conoscere i loro costituenti, cioè i MINERALI
REQUISITI DEI MINERALI 1.SONO IN GENERE SOSTANZE SOLIDE NATURALI 2.COMPOSIZIONE CHIMICA BEN DEFINITA 3.OMOGENEITA FISICA NELLE SUE PARTI 4.GLI ATOMI E LE MOLECOLE CHE LI COSTITUISCONO OCCUPANO POSIZIONI BEN DEFINITE E REGOLARI DETTE RETICOLO CRISTALLINO
La struttura cristallina I minerali possono trovarsi: -allo stato cristallino -allo stato amorfo.
Nei minerali allo stato cristallino gli atomi determinano forme geometriche con una particolare disposizione degli spigoli, dei vertici e delle facce, che prende il nome di cristallo nello spazio si costituisce il reticolo cristallino (es. Cloruro di sodio) CLORO SODIO
Cella elementare E la più piccola porzione di reticolo cristallino che mantiene tutte le proprietà del minerale. Esistono 14 tipi di cella elementare detti reticoli elementari di Bravais Reticolo cristallino Nodo Cella elementare
Se non vi sono ostacoli alla crescita, i minerali possono formare cristalli di grandi dimensioni
Grotta di Naica-Mexico
Laboratorio: SCOPO: far crescere un cristallo Materiali: 2 bicchieri, acqua, sale grosso e sale fine, filo di cotone, un bastoncino Procedimento: Preparando una soluzione satura di sale, cioè una soluzione che a caldo contenga il sale in eccesso sul fondo del contenitore. Versare nell altro bicchiere senza il residuo del sale non sciolto. Legare una estremitò di un filo ad un sale grosso e l altra alla metà del bastoncino; Mettere il bastoncino di traverso sul bicchiere in modo tale che il pezzo di sale grosso sia immerso nell acqua; Lasciare riposare per alcuni giorni. Osservazioni: Dopo qualche giorno osservare la crescita dei cristalli e verificare le dimensioni raggiunte..
Nei minerali allo stato amorfo gli atomi disposti in maniera disordinata, senza nessun ordine particolare Stato amorfo: distribuzione casuale degli atomi nello spazio es. opale
Abito e aspetto La forma esterna di un cristallo viene chiamata abito. L abito è un criterio per riconoscere un minerale. salgemma: cubico fluorite: ottaedrico o cubico corindone: prismatico
cristallo cubico cristallo prismatico Abito cubico: 6 facce di dimensioni uguali Abito prismatico: altezza maggiore di larghezza e profondità. La base può essere quadrata, esagonale, triangolare. I cristalli prismatici possono terminare con una punta piramidale, come nel quarzo
Esempi di abito Abito cubico Abito tetraedrico Abito ottaedrico Abito prismatico
Proprietà fisiche dei minerali
Esistono circa 3000 tipi di minerali.da qui la necessità di classificarli..ma come? Densità Durezza Luminescenza Lucentezza Proprietà fisiche Colore Proprietà magnetiche Sfaldatura Frattura Struttura cristallina
Densità Peso del minerale Densità Peso di un ugual volume di acqua densità da 1 a 2 : minerali leggeri densità da 2 a 4 : minerali medi densità da 4 a 6 : minerali pesanti pirite 5,1 densità superiore a 6 : minerali molto pesanti
Calcolo del volume 110 ml 90 ml Volume del campione: 110 ml-90 ml = 20 ml = 20 cm 3
Calcolo della densità Procedimento per il calcolo della densità: Calcolo del volume del campione: per le forme irregolari può essere calcolato come il volume di acqua spostata all interno di un recipiente gradutato (1 ml=1 cm3) Calcolo della massa del campione con una bilancia (da esprimere in grammi) Calcolo della densità=massa/volume
Calcolo della massa e della densità La massa del campione è 50 g Calcolo della densità: 50 g/20 cm 3= 2,5 g/cm 3 Il minerale in esame è la Galena (densità 2,5 g/cm 3 )
Durezza Definizione: resistenza che oppone quando viene scalfito TENERISSIMI TENERI
Scala di Mohs Talco:1 Gesso:2 Calcite:3 Fluorite:4 Apatite:5 Ortoclasio:6 Quarzo:7 Topazio:8 Corindone:9 Diamante:10
Valutazione della durezza La durezza può essere valutata empiricamente con oggetti di uso comune Minerale Durezza Test Talco 1 Riga su carta Gesso 2 Unghia Calcite 3 Scalfito da una moneta Fluorite 4 Si riga con una lama Apatite 5 Si riga con una lama Ortoclasio 6 Si riga con una lama Quarzo 7 Graffia il vetro Topazio 8 Graffia il vetro Corindone 9 Graffia il vetro Diamante 10 Graffia il vetro I minerali con durezza 3 vengono scalfiti da una moneta di rame
Struttura cristallina La grafite e il diamante sono costituiti da atomi di carbonio, ma con una struttura cristallina diversa a causa delle temperatura e pressione alle quali si sono formati. diamante grafite
Due minerali con composizione chimica diversa (es. Salgemma NaCl e Galena PbS) presentano lo stesso tipo di reticolo cristallino Cl Na Pb S Salgemma NaCl Galena PbS
Sfaldatura La sfaldatura è la tendenza dei minerali a rompersi parallelamente a piani di atomi. Esempio mica Diamante Grafite
FRATTURA Proprietà dei minerali di rompersi alla percussione Frattura concoide Frattura irregolare
Lucentezza Rapporto tra la quantità di luce che viene riflessa e quella che viene rifratta Metallica: riflette la luce Adamantina: rifrange la luce Vitrea Perlacea salgemma Salgemma NaCl
Minerali allocromatici Colore Il colore dei minerali è dovuto ad un assorbimento preferenziale di varie lunghezze d onda della luce. colore dato da impurità. Minerali idiocromatici Colore proprio dato dalla composizione chimica.
Minerali idiocromatici -il rame: rossiccio-bruno con macchioline verdi lo zolfo: giallo la pirite: colore oro Rame Rosso-bruno Zolfo giallo Pirite oro
Minerali allocromatici -il quarzo bianco, giallo, rosa, affumicato
Minerali allocromatici La fluorite può essere verde, azzurra, viola e gialla
Aragonite illuminata dalla luce normale. Luminescenza Proprietà che hanno alcuni minerali di emettere luce se sollecitati Aragonite illuminata dalla luce UV.
Magnetismo I frammenti e polveri di minerali, con elevato tenore in ferro, possono essere separati dai minerali simili con l'ausilio di una calamita. Maghemite Ematite Magnetite
Aggregato aciculare di crocoite Aggregato zonato di agata Aggregato lamellare di gesso Aggregati cristallini Aggregato dendritico di rame Geode di ametista Drusa di quarzo
Aggregato Aggregato dendritico: irregolare, a forma di alberello, tipico del rame Aggregato aciculare: formato da tanti cristalli lunghi e sottili (aghiformi= a forma di ago) Aggregato lamellare: costitutito da tante lamelle sottili Zonato: microcristalli che formano zone concentriche di diverso colore Drusa: cristalli prismatici uniti nella parte terminale Geode: cristalli prismatici cristalli di diverse specie impiantati su una roccia che si formano in cavità chiuse
BIRIFRANGENZA Il fenomeno della doppia rifrazione è molto evidente nello Spato d'islanda (calcite).