Andrea Nella

Michela Mazzucchi

Diego Galli

Milo Galli

Le rocce formano la parte solida del nostro pianeta. Come vedremo, esse si sono formate attraverso processi diversi, la cui durata può andare da pochi giorni a molti milioni di anni.

Gli elementi chimici della crosta terrestre

ossigeno

silicio

alluminio

ferro

calcio

altri

La crosta terrestre è formata per lo più da una decina di elementi chimici come abbiamo visto nel grafico. L’ossigeno rappresenta quasi la metà della massa totale e il silicio più di un altro quarto. Questi diversi elementi si combinano a formare dei minerali, per esempio il carbonato di calcio è un minerale composto da calcio, carbonio e ossigeno. Le rocce sono formate dall’aggregazione di più minerali.

Nei solidi di solito gli atomi o le molecole sono disposte in modo ordinato e formano strutture regolari di tipo geometrico, i reticoli cristallini. Fanno eccezione le sostanze amorfe, cioè prive di forma come il vetro. Di solito i minerali sono presenti nelle rocce sotto forma di cristalli.

Per precipitazione

• Quando i sali minerali sciolti nell’acqua di un mare o di un lago raggiungono la saturazione

Per solidificazione

• Quando un magma si raffredda nel sottosuolo o dopo essere stato eruttato da un vulcano.

Per brinamento

• Talvolta una sostanza allo stato aeriforme passa direttamente allo stato solido: è ciò che accade per esempio ai cristalli gialli di zolfo.

Come si formano i minerali

Sono i minerali più diffusi nella crosta terrestre.

Dal punto di vista chimico sono composti dall’ossigeno e da silicio insieme ad alluminio, magnesio, ferro, sodio e potassio. Sono silicati i pirosseni, gli anfiboli, i feldspati come il plagioclasio, le miche come la biotite e tutti i minerali argillosi.

Sono minerali formati dalla combinazione di uno o più metalli con l’ossigeno (talvolta idrati, cioè contenenti acqua). Sono ossidi il quarzo (ossido di silicio), l’ematite (ossido di ferro), la cassiterite (ossido di stagno), la limonite (ossido idrato di ferro).

Sono minerali formati dalla combinazione dello zolfo con uno o più metalli. Sono solfuri la pirite (solfuro di ferro), la blenda (solfuro di zinco), la galena (solfuro di piombo), la calcopirite (solfuro di rame e di ferro).

Sono minerali formati dalla combinazione

dell’ossigeno e dello zolfo con uno o più metalli. Esempi di solfati sono l’anglesite (solfato di piombo), la barite (solfato di bario), il gesso (solfato di calcio idrato) o l’anidrite (solfato di calcio).

Sono minerali formati dalla combinazione dell’ossigeno e del carbonio con uno o più elementi. Tra i carbonati ci sono la calcite e l’aragonite (carbonati di calcio), la dolomite (carbonato doppio di calcio e magnesio), la cerussite (carbonato di piombo).

Sono minerali formati dalla combinazione di un elemento alogeno (come il cloro, il fluoro o lo iodio) con un metallo. La combinazione da origine a composti come i cloruri, i fluoruri e gli ioduri. Sono aloidi l’alite o salgemma (cloruro di sodio) e la fluorite (fluoruro di calcio), che è il principale minerale da cui si estrae il fluoro usato per esempio nei dentifrici.

Sono gli elementi chimici che in natura è possibile incontrare allo stato puro, cioè non combinati con altri elementi a formare composti. Si tratta in genere di metalli come l’oro, il platino, l’argento, il rame o il ferro, ma anche di non metalli come il diamante e la grafite, (che sono diverse forme cristalline che può assumere il carbonio) e lo zolfo.

La forma esterna di un cristallo corrisponde a una ben precisa disposizione degli atomi che lo compongono: infatti l’aspetto di un cristallo è determinato dalla struttura del suo reticolo cristallino. Alcuni esempi di reticoli cristallini ci vengono forniti dalla struttura molecolare del diamante o della grafite (sostanza con la quale vengono realizzate le mine delle matite)

Il sale da cucina (cloruro di sodio) ha

una struttura semplice, ed è molto diffusa

anche tra i metalli: la cella elementare è

formata da quattro ioni positivi di sodio e da

quattro ioni negativi di cloro, legati insieme a

formare un cubo.

Il diamante presenta la sostanza più dura che

conosciamo in natura, è un insieme di atomi di carbonio legati molto strettamente tra loro.

La grafite, è formata esclusivamente da

atomi di carbonio. La sua cella elementare però è esagonale e gli

atomi sono legati strettamente solo

all’interno di un piano, mentre tra un piano e

l’altro le forze sono deboli .

I minerali sono classificati anche in base alla loro durezza, suddividendoli nei dieci gradi della cosiddetta scala di Mohs. In questa ogni minerale scalfisce (cioè graffia) quelli che lo precedono, mentre viene scalfito dai minerali che seguono. Al primo grado della scala di Mohs ci sono quindi i minerali più teneri, come il talco; al decimo grado si trova il diamante che è il più duro tra tutti i minerali.

1. Talco

2. Gesso

3. Calcite

4. Fluorite

5. Apatite

6. Feldspato

7. Quarzo

8. Topazio

9. Corindone

10. Diamante