MINERALI E ROCCE

MINERALI E ROCCE

MINERALI : sono corpi naturali, inorganici che presentano una composizione chimica definita e costante, possono essere costituiti da elementi semplici o da composti chimici, in tal caso la proporzione è espressa dalla formula mineralogica. Nel caso in cui uno ione possa essere sostituito da un altro senza modificare la struttura del minerale si parla di vicarianza . Quando uno stesso minerale può assumere una struttura cristallina o amorfa si parla di polimorfismo. Proprietà: peso specifico, durezza, sfaldabilità, frattura, tenacità, elasticità, plasticità, malleabilità, duttilità, proprietà termiche, suscettività magnetica, conducibilità elettrica, proprietà ottiche. Gli elementi più abbondanti sulla crosta terrestre sono: ossigeno, silicio, alluminio, ferro, calcio, sodio, potassio, magnesio. Gli atomi di ossigeno, interagendo con gli altri elementi, danno origine ai gruppi atomici (silicato (SiO₄)^4- , solfato (SO₄ )^2- carbonato (CO₃)^2- ). Abito cristallino: è la forma esterna poliedrica del minerale e deriva dalla disposizione ordinata nello spazio delle particelle che lo formano. Cella elementare è il più piccolo insieme di atomi, ioni o gruppi molecolari che si ripete costantemente nel cristallo, generando il reticolo cristallino.

ROCCE: aggregati naturali di minerali, possono essere eterogenee od omogenee.

Rocce magmatiche: hanno origine endogena e si formano per raffreddamento del magma che è una miscela di silicati associati a vapore d'acqua e gas (detti agenti mineralizzatori). Vengono classificate in tre categorie in base alla diversa genesi: rocce intrusive (struttura olocristallina, i primi che si formano sono cristalli idiomorfi, in seguito si formano quelli allotriomorfi); rocce effusive (struttura vetrosa = ossidiana o struttura porfirica in cui cristalli più grossi = fenocristalli sono immersi in una pasta microcristallina o vetrosa); Rocce ipoabissali (rocce che solidificano in prossimità della superficie formando filoni, possono avere una struttura aplitica = microcristalli omogenei, o pegmatitica = cristalli di notevoli dimensioni, talvolta preziosi. Le rocce magmatiche sono costituite da minerali essenziali, silicati come: quarzo, feldspati, feldspatoidi . ; minerali accessori e accidentali casualmente presenti: diamante . . la quantità di minerali sialici (ricche di silice e alluminio) in rapporto alla quantità di minerali femici (poveri di silice e ricchi di Fe e Mg) determina il grado di acidità della roccia. Secondo il grado di acidità si possono distinguere: rocce acide o sialiche (silice sup. al 66%), rocce intermedie ( 66% < silice <52%), rocce basiche o feniche ( 52% < sil. <45%), rocce ultrabasiche ( sil.<45%). In base al grado di acidità e alla composizione mineralogica le rocce magmatiche vengono classificate in famiglie. Ogni famiglia comprende rocce effusive ed intrusive. Le principali famiglie sono: graniti (rocce intrusive con struttura olocristallina, composte da feldspatodi potassio e miche) i corrispondenti effusivi sono le rioliti. Dioriti. Gabbri (rocce intrusive ricche di minerali femici) i corr. effusivi sono i basalti. Peridotiti. Sieniti. Dualismo dei magmi : magma primario, composizione femica, di tipo basaltico; magma secondario, composizione sialica, di tipo granitico. Il magma basaltico si forma nel mantello la sua temperatura di fusione si riduce al diminuire della pressione, così è prevalentemente effusivo. Al contrario il magma granitico si forma nella crosta ed è normalmente intrusivo. Questi due tipi di magmi possono subire delle modificazioni nella loro composizione nella risalita e solidificazione.

Rocce sedimentarie si formano per accumulo di materiali provenienti da rocce che hanno subito l'azione di agenti esogeni ed organismi, sono caratterizzate dalla stratificazione e dalla presenza di fossili. Il loro processo di formazione si divide in: degradazione meteorica di tipo fisico (disgregazione) o chimico (disfacimento con il quale i minerali instabili si trasformano in specie più stabili per l'ambiente in cui si trovano). I detriti in parte restano sul posto (depositi residuali) in parte vengono rimossi (trasporto), segue la sedimentazione che corrisponde all'accumulo dei detriti, infine vi è la diagenesi in cui detriti, compattandosi, si trasformano in rocce coerenti, per opera della pressione o agenti cementanti come il carbonato di calcio o la silice. Rocce detritiche o clastiche: che si suddividono in base alla forma e dimensione dei clasti: >2 à ghiaia à conglomerato (spigoli vivi = breccia, smussati = puddinga) ------- 2>x>1/16 à sabbia à arenaria ------ 1/16>x>1/256 à silt à siltiti ------ x<1/256à argilla à argilliti. Rocce di deposito chimico: derivano dalla precipitazione di sostanze presenti in soluzione, per sovrabbondanza di soluto o evaporazione del solvente. Le principali rocce di questo tipo sono le evaporiti (gesso, salgemma), i calcari inorganici (travertino, fenomeni carsici), rocce residuali (caolino e bauxite). Rocce organogene: contengono scheletri, gusci o resti vegetali. Perciò contengono carbonato di calcio, silice e fosfato di calcio. Possono essere suddivise in: rocce carbonatiche (ambiente marino da gusci, conchiglie e organismi unicellulari come i foraminiferi) le più importanti sono le dolomie. Rocce silicee costituite da resti organici ricchi di silice (diatomee e radiolari) la più importante è la farina fossile del monte Amiata. Rocce Fosfatiche (contengono fosfato di calcio) e derivano dall'accumulo di escrementi. Rocce combustibili.

Rocce metamorfiche: derivano da profonde trasformazioni quando si trovano in condizioni chimico-fisiche profondamente diverse da quelle in cui si sono originate e sono sottoposte a variazioni di temperatura e pressione, senza passare allo stato fuso. Metamorfismo di contatto: quando una roccia viene a contatto con un magma che risale verso la superficie, il calore del magma trasforma la composizione chimica delle rocce circostanti. Metamorfismo cataclastico : si verifica quando le masse rocciose vengono sottoposte a variazioni di pressione nelle zone di tensione (faglie) e avvengono principalmente trasformazioni fisiche. Met. regionale: avviene quando le rocce vengono sepolte i profondità e subiscono contemporaneamente l'azione della pressione e della temperatura. Ultramorfismo: quando le rocce vengono parzialmente fuse e formano il migma (processo che si chiama anatessi). Le conseguenze più evidenti del metamorfismo sono: orientazione preferenziale (foliazione), aumento della grana e frantumazione della roccia. Un particolare tipo di foliazione è sistosità: capacità di sfaldarsi in lastre. Le rocce met. Si possono dividere in ortometamorfiti (derivanti dal metamorfismo di rocce magmatiche) e parametamorfiti (rocce sedimentarie). Si possono individuare alcune sequenze: sequnza delle argille, seq. quarzoso feldspatica, seq dei carbonati, seq dei basalti, delle rocce ultrabasiche. Ciclo litogenetico.