Classificazione dei minerali, rocce ignee e sedimentarie per la scuola superiore

Classificazione dei Minerali

Come si classificano i minerali

Sono suddivisi in famiglie in base alla loro composizione chimica

Minerali Silicati

• SONO IL 90% DEI MINERALI
• CONTENGONO ATOMI DI SILICIO CIRCONDATI DA 4 ATOMI DI OSSIGENO E ALTRI ELEMENTI

SI DIVIDONO IN

FEMICI O BASICI contengono ferro e magnesio

SIALICI O ACIDI contengono silicio e alluminio

Minerali Non Silicati

SONO MENO ABBONDANTI IN NATURA SE CONTENGONO UN SOLO TIPO DI ATOMO SI DICONO NATIVI

• GLI ALTRI MINERALI NON SILICATI SI CLASSIFICANO IN BASE A QUALE ALTRO ELEMENTO CONTENGONO

Esempi di minerali nativi: zolfo, grafite, diamante, oro, argento, salgemma

Minerali Silicati: Strutture Cristalline

TABELLA 1 I silicati possono formare diverse strutture cristalline.

I granati appartengono alla classe dei nesosilicati in cui i tetraedri sono isolati.

Nei sorosilicati come l'epidoto, invece, i tetraedri si presentano uniti per un vertice.

Nei ciclosilicati come il berillo i tetraedri si uniscono a formare degli anelli.

pirosseno

Se i tetraedri formano catene lineari singole, come nei pirosseni, o doppie, come negli anfiboli, i silicati prendono il nome di inosilicati.

anfibolo

muscovite

Nei fillosilicati i tetraedri sono uniti per tre vertici e formano una struttura esagonale stratificata, che si sfalda facilmente. Ne fanno parte le miche come la muscovite (mica chiara) e la biotite (mica scura).

biotite

ortoclasio

Nei tettosilicati i tetraedri sono uniti per tutti e quattro i vertici. A questa classe appartengono il quarzo e la famiglia dei feldspati, come l'ortoclasio.

Minerali Non Silicati: Elementi Nativi

FIGURA 7 Alcuni elementi nativi.

L'argento nativo (Ag) si trova in lamine, nastri e filamenti. Se non è alterato in superficie, appare bianco, altrimenti grigio o nerastro.

L'oro nativo (Au) è duttile, malleabile, inattaccabile dagli acidi e si trova in piccoli granuli o in lamelle.

L'argento è un metallo tenero, pesante, duttile, malleabile e un tempo era usato come specchio e come moneta.

L'oro è il metallo prezioso più conosciuto, usato fin dall'antichità per forgiare gioielli, come la maschera funeraria di Tutankhamon.

La grafite è costituita da carbonio puro (C), è di colore nero, untuosa e tenera.

Il diamante è carbonio puro (C) che cristallizza a temperatura e pressione elevate.

Grafite e diamante sono polimorfi, cioè entrambi formati da atomi di carbonio ma con una diversa disposizione degli atomi: nella grafite sono in strati esagonali, mentre nel diamante formano dei cubi.

Lo zolfo (S) è giallo, tenero e fragile. Si trova in giacimenti gessoso-solfiferi o vicino a giacimenti petroliferi.

? RISPONDI Che cosa caratterizza un elemento nativo?

Esempi di Alogenuri, Ossidi, Solfuri, Carbonati e Solfati

FIGURA 8 Alcuni esempi di alogenuri, ossidi, sulfuri, carbonati e solfati.

Il salgemma o cloruro di sodio (NaCI) deriva dall'evaporazione di acque marine.

L'ematite (Fe,O2) è un ossido di ferro. Il suo nome deriva dal colore rosso della sua polvere: hàimatos in greco significa sangue.

Il salgemma è un alogenuro tenero e leggero, fragile e sfaldabile in cubi perfetti, trasparente e con lucentezza vitrea.

Dall'ematite si ricava il pigmento ocra rossa con cui si realizza la tecnica grafica detta «sanguigna», usata anche da Leonardo Da Vinci,

La pirite (FeS2) è un solfuro ed è chiamata «oro degli allocchi» perché il colore e la lucentezza ricordano l'oro

Il gesso (CaSOa· 2H2O) è un solfato di calcio idrato, cioè contiene acqua nel suo reticolo cristallino. È tenero, bianco o giallastro.

Il nome pirite deriva dal greco pyros, cioè «fuoco", perché produce scintille se sfregata contro un pezzo di metallo.

In alcuni deserti il gesso forma degli aggregati di cristalli che indudono all'interno della sabbia e formano le cosiddette «rose del deserto».

La dolomite (CaMg(CO:);) è un carbonato e si trova sotto forma di cristalli o di masse compatte, di colore bianco o grigio.

Anche la calcite (CaČO) è un carbonato, molto simile alla dolomite, ma reagite in modo più vivace all'acido cloridrico.

Calcite e dolomite di solito si trovano insieme nei calcari e nella roccia dolomia, abbondante sulle Dolomiti, un insieme di gruppi montuosi delle Alpi Orientali,

RISPONDI A che classe appartiene l'ematite?

Le Rocce

Cristina Cavazzuti, Daniela Damiano, Biologia, Zanichelli editore 2019

Il Ciclo Litogenetico

Le rocce sono corpi solidi costituiti dall'aggregazione naturale di uno o più minerali, in cui talvolta sono presenti anche sostanze non cristalline.

A seconda della loro origine si possono suddividere in:

• rocce ignee: derivano dalla solidificazione del magma, che è all'interno della crosta terrestre o nel mantello;
• rocce sedimentarie: sono il risultato dell'accumulo, della compattazione e della cementazione di frammenti di rocce preesistenti;
• rocce metamorfiche: si originano dalla trasformazione di altri tipi di rocce.

Cristina Cavazzuti, Daniela Damiano, Biologia, Zanichelli editore 2019

Il Ciclo delle Rocce

Tutti i tipi di rocce possono subire delle trasformazioni e dare origine a rocce diverse in un processo continuo e dinamico, chiamato ciclo delle rocce o ciclo litogenetico.

Le rocce in superficie subiscono l'azione degli agenti atmosferici che ne provocano l'erosione.

erosione e trasporto

rocce ignee effusive

accumulo e sedimentazione

attività vulcanica

sollevamento

sedimenti

rocce ignee intrusive

compattazione

riscaldamento e compressione

rocce metamorfiche

magma

fusione

rocce sedimentarie

riscaldamento e compressione

Il magma risale verso la superficie: se solidifica nel tragitto forma rocce ignee intrusive, se solidifica in superficie forma rocce ignee effusive.

Se le rocce metamorfiche sono trasportate più In profondità, l'alta temperatura può provocarne la fusione: si forma il magma.

I frammenti di roccia sono trasportati negli ambienti di sedimentazione, dove si formano le rocce sedimentarie.

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Le Rocce Ignee

Le rocce ignee che si formano all'interno della crosta terrestre a una pressione tale da non permettere la rapida fuoriuscita dei gas contenuti nel magma si dicono intrusive o plutoniche.

Quando il magma con alta viscosità solidifica in tempi lunghi all'interno della crosta, si origina una roccia con struttura cristallina.

Le rocce intrusive più diffuse sono i graniti.

Il Monte Bianco è costituito prevalentemente da granito.

Lo Zuma Rock in Nigeria composto principalmente da gabbro.

A

B

Il gabbro ha struttura cristallina e colore grigio-verde.

Il granito è una roccia macrocristallina perché sono ben visibili i cristalli.

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Rocce Ignee Effusive

Le rocce ignee che derivano dalla solidificazione della lava fuoriuscita in superficie sono dette effusive. Hanno struttura vetrosa o amorfa.

Le rocce effusive più diffuse sono i basalti.

A

B

La riolite ha la stessa composizione mineralogica del granito ma si è formata in condizioni effusive. Ha colore chiaro e struttura microcristallina.

La pomice è una roccia effusiva a struttura vetrosa a chimismo acido, di colore chiaro; è così leggera che galleggia in acqua per la porosità dovuta a gas che si sono allontanati velocemente durante la fuoriuscita della lava.

C

L'ossidiana è una roccia effusiva a chimismo variabile. Deriva dal veloce raffreddamento di una lava povera di elementi volatili e pertanto ha struttura vetrosa.

D

Il basalto è una roccia microcristallina perché ha una granulometria fine, formata da minuscoli cristalli.

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Le Rocce Sedimentarie

Le rocce sedimentarie si formano in condizioni di temperatura e pressione generalmente basse, in ambienti di sedimentazione superficiali.

Sono costituite in genere da sedimenti provenienti da rocce preesistenti, che vengono compattati nel processo di diagenèsi o litificazione.

2 L'erosione rimuove le particelle prodotte dalla degradazione.

3 L'acqua, il vento e i ghiacciai trasportano le particelle.

Sedimenti sciolti

Spazi

4 La sedimentazione avviene per deposito o precipitazione del minerali.

1 Gli agenti fisici e chimici degradano le rocce.

Cementazione e ricristallizzazione

6 La compattazione e la cementificazione portano alla litificazione dei sedimenti e li trasformano in rocce sedimentarie.

Cemento

B

A

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5 Il seppellimento copre con nuovi strati i sedimenti più antichi.

I

Compattazione

Classificazione delle Rocce Sedimentarie

A seconda della loro origine si dividono in clastiche, organogene e chimiche.

Le rocce clastiche si formano per compattazione e cementazione di frammenti rocciosi di varie dimensioni.

In base alla grandezza dei granuli che le compongono, si hanno diversi tipi di rocce clastiche: argillite (A), arenaria (B) o conglomerati (C-D).

A

B

c

D

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Rocce Organogene e Chimiche

Le rocce organogene sono costituite da materiali che derivano dall'attività di organismi o dall'accumulo dei loro resti.

Le rocce chimiche derivano dalla precipitazione di minerali presenti in soluzione nei mari, nei laghi o nei fiumi in seguito all'evaporazione dell'acqua.

Circa 6 milioni di anni fa Il Mediterraneo si prosciugò quasi del tutto e si depositarono le evaporiti con calcare, salgemma e gesso.

A

B

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Le Rocce Metamorfiche

Una roccia diventa metamorfica se viene sottoposta a variazioni di pressione e temperatura. Le trasformazioni metamorfiche riguardano la ricristallizzazione dei minerali e il cambiamento di struttura della roccia.

Nel granito i cristalli sono disposti in modo casuale.

Nello gneiss i cristalli sono allineati in un'unica direzione.

pressione

1

1

1

prima

dopo

B

A

Le rocce con struttura scistosa hanno un aspetto lamellare o foliato, come questa ardesia. La roccia si sfalda lungo piani paralleli tra loro.

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Tipi di Metamorfismo

Il metamorfismo di contatto è dovuto principalmente alla temperatura (T).

Il metamorfismo cataclastico è causato soprattutto dalla pressione (P).

Nel metamorfismo regionale temperatura e pressione agiscono insieme.

Il metamorfismo regionale è il più importante per la vastità delle zone Interessate ed è causato da elevate temperatura e pressione.

Il metamorfismo cataclastico è causato soprattutto da alte pressioni che si generano tra blocchi rocciosi che scorrono.

metamorfismo regionale

metamorfismo cataclastico

blocco roccioso

metamorfismo di contatto

Il metamorfismo di contatto è causato da elevate temperature per la vicinanza di un corpo magmatico.

Il grado metamorfico dipende dal livello di T e P. Le stesse rocce che hanno subito trasformazioni sempre più accentuate formano una serie metamorfica.

Cristina Cavazzuti, Daniela Damiano, Biologia, Zanichelli editore 2019