Unità didatticaUnità didatticaMINERALI E ROCCEMINERALI E ROCCE

Classe III media o V Classe III media o V superioresuperiore

Tempi ~ 8 ore Tempi ~ 8 ore – 2 dedicate alla spiegazione dei 2 dedicate alla spiegazione dei

mineraliminerali– 2 dedicate alla spiegazione delle rocce2 dedicate alla spiegazione delle rocce– 2 dedicate al laboratorio2 dedicate al laboratorio– 2 alle prove di verifica2 alle prove di verifica

PrerequisitiPrerequisiti– conoscenza del concetto di atomo e conoscenza del concetto di atomo e

lagame chimicolagame chimico– stati di aggragazione della materiastati di aggragazione della materia

CONTENUTI E OBIETTIVICONTENUTI E OBIETTIVI

Contenuti Contenuti – concetto di mineraleconcetto di minerale– proprietà dei mineraliproprietà dei minerali– classificazione dei minerali e delle rocceclassificazione dei minerali e delle rocce– formazioneformazione

ObiettiviObiettivi– conoscenza e padronanza dei vari conoscenza e padronanza dei vari

argomenti trattatiargomenti trattati

METODI E STRUMENTI METODI E STRUMENTI DIDATTICIDIDATTICI

Lezione partecipataLezione partecipata Attività di laboratorioAttività di laboratorio

Libro di testoLibro di testo Attrezzature di laboratorioAttrezzature di laboratorio Power PointPower Point InternetInternet

STRUMENTI DI VERIFICASTRUMENTI DI VERIFICA

Interrogazione dialogicaInterrogazione dialogica verifiche di laboratorioverifiche di laboratorio verifiche mediante testsverifiche mediante tests

I MINERALII MINERALI

Il minerale è una sostanza naturale solida, caratterizzata da composizione chimica ben definita e con una disposizione ordinata e regolare degli atomi che la costituiscono, fissa e costante per ogni tipo di minerale.

STRUTTURA CRISTALLINA STRUTTURA CRISTALLINA DEI MINERALIDEI MINERALI

Quasi tutti i minerali hanno una struttura cristallina, cioè un’impalcatura interna, a livello atomico, molto regolare e ordinata che spesso si riflette in una forma esterna macroscopica: ABITO CRISTALLINO.

Il CRISTALLO è una forma poliedrica, cioè un solido geometrico con facce, spigoli e vertici dovuti a un regolare accrescimento.

IL RETICOLO CRISTALLINOIL RETICOLO CRISTALLINO

La struttura interna di un cristallo è quindi caratterizzata da una disposizione degli atomi nello spazio tale che una stessa configurazione si ripeta a intervalli regolari nelle tre dimensioni: tale struttura prende il nome di RETICOLO.

PROPRIETA’ DEI MINERALIPROPRIETA’ DEI MINERALI DurezzaDurezza Sfaldatura/FratturaSfaldatura/Frattura LucentezzaLucentezza ColoreColore DensitàDensità Peso specificoPeso specifico TenacitàTenacità ElasticitàElasticità MalleabilitàMalleabilità PlasticitàPlasticità Proprietà termicheProprietà termiche Suscettività magneticaSuscettività magnetica Conducibilità elettricaConducibilità elettrica

FORMAZIONE DEI FORMAZIONE DEI MINERALIMINERALI

cristallizzazionecristallizzazione da materiale fuso che si da materiale fuso che si raffredda;raffredda;

precipitazioneprecipitazione da soluzioni acquose ad da soluzioni acquose ad alta temperatura;alta temperatura;

per per sublimazionesublimazione di vapori caldi; di vapori caldi; per per evaporazioneevaporazione di soluzioni acquose; di soluzioni acquose; come come risultato di attività biologica;risultato di attività biologica; per per trasformazioni allo stato solidotrasformazioni allo stato solido di di

minerali già esistenti che vengono minerali già esistenti che vengono sottoposti a variazioni di T e P o sottoposti a variazioni di T e P o entrambe.entrambe.

I SILICATII SILICATI L'ossigeno e il silicio sono gli elementi

più abbondanti nella crosta terrestre e nel sottostante mantello e, pertanto, molti dei minerali che conosciamo sono silicati.

Tutti i silicati presentano gruppi formati da un atomo di silicio e quattro di ossigeno (SiO4), disposti con una geometria a tetraedro, al cui centro vi è il silicio e ai vertici l'ossigeno.

SiOSiO44

STRUTTURESTRUTTUREDEI SILICATIDEI SILICATI

Le varie strutture dei silicati derivano dai diversi modi con cui questi tetraedri si associano.

I MINERALI NON SILICATICII MINERALI NON SILICATICI

Solfuri es. pirite FeS;Solfuri es. pirite FeS; ossidi e idrossidi es. ematite Feossidi e idrossidi es. ematite Fe22OO33;; alogeni es. salgemma NaCl;alogeni es. salgemma NaCl; carbonati e composti simili es. carbonati e composti simili es.

calcite CaCOcalcite CaCO33;; solfati e composti simili es. barite solfati e composti simili es. barite

BaSOBaSO44;; fosfati e composti simili es. apatite fosfati e composti simili es. apatite

CaCa55F(POF(PO44))33. .

LE ROCCE LE ROCCE Le rocce sono aggregati naturali formati

da più minerali (raramente da uno solo) e anche da sostanze non cristalline.

Le rocce che affiorano sulla superficie terrestre derivano da tre processi chimico-fisici fondamentali: precipitazione da una soluzione (sedimentarie), ricristallizzazione allo stato solido (metamorfiche) e cristallizzazione da un fuso (magmatiche).

ROCCE ROCCE

MAGMATICHE/IGEE

SEDIMENTARIE

METAMORFICHE

ROCCE MAGMATICHEROCCE MAGMATICHE

INTRUSIVE O PLUTONICHE EFFUSIVE

CLASSIFICAZIONE R. CLASSIFICAZIONE R. MAGMATICHEMAGMATICHE

ACIDE O SIALICHEACIDE O SIALICHE BASICHE O FEMICHEBASICHE O FEMICHE NEUTRENEUTRE ULTRAFEMICHEULTRAFEMICHE

In base hai contenuti di elementi alcalini si distinguono rocce della serie:

•calcalcalina

•alcalina

FAMIGLIE DI ROCCE FAMIGLIE DI ROCCE MAGMATICHEMAGMATICHE

DEI GRANITIDEI GRANITI DELLE DIORITIDELLE DIORITI DEI GABBRIDEI GABBRI DELLE PERIDOTITIDELLE PERIDOTITI ALCALINEALCALINE

ROCCE ROCCE MAGMATICHMAGMATICHEE

Sono costituite da depositi di Sono costituite da depositi di materiali, derivanti da rocce materiali, derivanti da rocce preesistenti di qualsiasi origine, preesistenti di qualsiasi origine, che hanno subito un’alterazione che hanno subito un’alterazione più o meno profonda.più o meno profonda.

ROCCE SEDIMENTARIEROCCE SEDIMENTARIE

GENESI GENESI ROCCE SEDIMENTARIEROCCE SEDIMENTARIE

Alterazione materiale originarioAlterazione materiale originario erosione e trasporto a mezzo erosione e trasporto a mezzo

dell’acqua corrente del ghiaccio e/o dell’acqua corrente del ghiaccio e/o del ventodel vento

deposizionedeposizione litificazione litificazione

– compattazionecompattazione– cementazionecementazione

ROCCE SEDIMENTARIEROCCE SEDIMENTARIE

CLASTICHE O DETRITICHE CLASTICHE O DETRITICHE ORGANOGENEORGANOGENE CHIMICHECHIMICHE

ROCCE CLASTICHEROCCE CLASTICHE

– PSEFITIPSEFITI– PSAMMITIPSAMMITI– PELITIPELITI– CALCARI DETRITICICALCARI DETRITICI– MARNE MARNE – PIROCLASTITIPIROCLASTITI

ROCCE ORGANOGENEROCCE ORGANOGENE– ROCCE CARBONATICHEROCCE CARBONATICHE

CALCARICALCARI DOLOMIEDOLOMIE

– SILICEESILICEE SELCESELCE DIATOMITIDIATOMITI TRIPOLITRIPOLI

– DOVUTE ALL’ACCUMULO DI DOVUTE ALL’ACCUMULO DI SOSTANZA ORGANICASOSTANZA ORGANICA

CARBONI FOSSILICARBONI FOSSILI IDROCARBURIIDROCARBURI

ROCCE CHIMICHEROCCE CHIMICHE

– CALCARI E DOLOMIECALCARI E DOLOMIE– ROCCE SILICEE ROCCE SILICEE – EVAPORITIEVAPORITI– ROCCE RESIDUALIROCCE RESIDUALI

BAUXITIBAUXITI ARGILLE CAOLINICHE E IL CAOLINOARGILLE CAOLINICHE E IL CAOLINO

ROCCE ROCCE SEDIMENTARIE SEDIMENTARIE

Per ambiente di formazione di una roccia sedimentaria si indende il tipo di paesaggio e di condizioni in cui si sono accumulati i sedimenti che la compongono.

ROCCE METAMORFICHEROCCE METAMORFICHE Le rocce sedimentarie e igee, che si sono Le rocce sedimentarie e igee, che si sono

formate nelle zone superficiali della formate nelle zone superficiali della crosta terrestre o in profondità come crosta terrestre o in profondità come corpi magmatici intrusivi, possono subire corpi magmatici intrusivi, possono subire cambiamenti nell’associazione cambiamenti nell’associazione mineralogica, nella struttura e nella mineralogica, nella struttura e nella tessitura in conseguenza dei fenomeni di tessitura in conseguenza dei fenomeni di metamorfismo che avvengono in metamorfismo che avvengono in condizioni chimico-fisiche diverse da condizioni chimico-fisiche diverse da quelle che si accertano nell’ambiente di quelle che si accertano nell’ambiente di genesi.genesi.

METAMORFISMO METAMORFISMO

Di contattoDi contatto Dinamico Dinamico Regionale Regionale

FAMIGLIE FAMIGLIE ROCCE METAMORFICHEROCCE METAMORFICHE FILLADIFILLADI MICACISTIMICACISTI G-NEISSG-NEISS QUARZITIQUARZITI MARMIMARMI CALCESCISTICALCESCISTI SERPENTINITISERPENTINITI SCISTI A GLAUCOFANESCISTI A GLAUCOFANE ECLOGITIECLOGITI GRANULITI A GRANATIGRANULITI A GRANATI

STRUTTURA STRUTTURA ROCCE ROCCE METAMORFICHEMETAMORFICHE

CICLO LITOGENETICOCICLO LITOGENETICOM

AN

TE

LL

O

SUPE

RIO

RE

CR

OST

A

MET.di contatto

IGNEE INTRUSIVE

MET. di contatto

IGNEE INTRUSIVE

IGNEE EFFUSIVE

ALTERAZIONE/EROSIONE/TRASPORTO/ACCUMULO

SEDIMENTI

SEDIMENTARIE

Compattazione e cementazione

METAMORFICHE

Fusione

Magmi acidi

Magmi basici

Intrusione e raffreddamento

Intrusione e raffreddamento