Come si formano i minerali e le rocce: processi e tipi

Come si formano i minerali

I minerali si formano nel processo di cristallizzazione, in cui si ha il passaggio di una sostanza dallo stato liquido (o talvolta gassoso) «disordinato» allo stato solido «ordinato».

Processi di cristallizzazione

La cristallizzazione può avvenire per:

• Solidificazione di una massa fusa rocce magmatiche Man mano che il magma si raffredda, le particelle si dispongono ordinatamente a formare la struttura cristallina del cristallo. Se il raffreddamento avviene in modo brusco, le particelle non hanno modo di assumere una struttura cristallina, si formano allora solidi amorfi di tipo vetroso, come nel caso dell'ossidiana
• Precipitazione di sali rocce sedimentarie Si può verificare la precipitazione di sali disciolti nelle acque (mari, laghi). Per esempio, se l'evaporazione dell'acqua in un mare è intensa, i sali presenti in soluzione possono precipitare formando cristalli (es. calcite, gesso) .
• Ricristallizzazione rocce metamorfiche Si può verificare la trasformazione di minerali preesistenti in condizione di alta pressione o alta temperatura, che determinano lo spostamento della posizione degli atomi generando un nuovo minerale.

Le rocce non rimangono immutate nel tempo, ma subiscono processi di trasformazione, attraverso il «ciclo delle rocce».

Le rocce

Le rocce sono aggregati naturali di uno stesso minerale o di minerali diversi che compongono la crosta terrestre. La composizione mineralogica delle rocce dipende dal processo attraverso cui si sono formate, quindi a differenza dei minerali, la loro composizione, non è definita da una formula chimica , ma dipende dal tipo e dalla quantità dei minerali che la compongono.

27% effusive 40% intrusive

Le rocce magmatiche

• Le rocce magmatiche, chiamate anche rocce ignee, si formano in seguito al raffreddamento e alla solidificazione del magma.
• Il magma è materiale fuso, presente nella parte più esterna del mantello a diverse profondità, tra 15 e 100 km dalla crosta. E' composto principalmente da silicati e gas disciolti. Quando il magma si raffredda, gli atomi degli elementi presenti in esso si dispongono a formare una struttura ordinata e compatta, detta reticolo cristallino, in cui gli atomi non sono più liberi di muoversi come quando la materia si trova allo stato fuso, ma si dispongono in posizioni fisse. Se il magma fuoriesce in superficie diventa lava.

Tipi di rocce magmatiche

Le rocce magmatiche si distinguono in due tipi:

• Rocce intrusive o plutoniche: si formano quando il magma, risalendo dalla profondità verso la superficie, solidifica all'interno della crosta terrestre. Raffredda molto lentamente in quanto si trova circondato da rocce che rallentano la dispersione del calore. In questo modo gli elementi in esso contenuti hanno il tempo di disporsi in modo ordinato formando la struttura cristallina, costituita da macrocristalli, cioè grandi cristalli visibili a occhio nudo. La più diffusa è il granito.
• Rocce effusive o vulcaniche: si formano dopo che il magma è fuoriuscito in superficie come lava nel corso delle eruzioni vulcaniche. Il raffreddamento avviene rapidamente perché, a contatto con l'aria, il suo calore si disperde rapidamente. Le particelle non hanno il tempo di disporsi ordinatamente nello spazio a formare il reticolo cristallino, ma restano disposte disordinatamente formando solidi amorfi. Possono avere struttura:
  • microcristallina: cristalli piccolissimi e non visibili a occhio nudo (basalto)
  • vetrosa: totale assenza di cristalli (ossidiana)
  • porfirica: cristalli visibili immersi in una pasta di fondo vetrosa o microcristallina (es. porfido)

Derivazione delle rocce ignee

Le rocce ignee derivano dalla solidificazione della lava o del magma gas eruzione vulcanica vulcano lava crosta camera magmatica 100 km magma in risalita fusione parziale mantello

1 cm 1 cm 1 cm F a b c d a) Porfido rosso (catena montuosa il Massiccio dell' Estérel, Francia) b) Pavimentazione in porfido c) Ossidiana (Lipari, nelle Eolie, è considerata un vulcano ancora attivo). d) Pomice (roccia vulcanica a struttura vetrosa) (Sarno, Campania)

Composizione delle rocce magmatiche

• Le rocce magmatiche sono costituite da silicati.
• Sono dette:
  • rocce sialiche: alta quantità di silice (65%) e alluminio. Sono chiare e leggere il magma è poco fluido rocce intrusive (es. granito crosta continentale)
  • rocce femiche: povere in silice, alta quantità di ferro e magnesio. Sono scure e pesanti il magma è molto fluido rocce effusive (es. basalto crosta oceanica) +