Alfonso Bosellini I materiali della Terra solida Capitolo

Alfonso Bosellini I materiali della Terra solida

Capitolo 2 Lezione 5 Atomi, elementi, minerali e rocce Sistematica dei minerali Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

2. 10 Criteri di classificazione dei minerali Le rocce della crosta terrestre sono fondamentalmente costituite da una trentina di minerali, che si possono raggruppare in un numero limitato di classi. La classificazione è di tipo chimico e si basa prevalentemente sull’anione che caratterizza il minerale. Nel caso più semplice l’anione è l’ossigeno, che si combina direttamente con cationi metallici. Più frequentemente l’ossigeno si combina con un altro elemento per formare un anione poliatomico, che si lega a sua volta con uno o più cationi metallici. Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

2. 10 Criteri di classificazione dei minerali CLASSE ANIONE MINERALI Silicati Ione silicato (Si. O 44–) OLIVINA, GRANATO, AUGITE, ORNEBLENDA, MUSCOVITE, BIOTITE, CLORITE, TALCO, ORTOCLASIO, ALBITE, ANORTITE, QUARZO. . . Alogenuri Ioni degli elementi alogeni (F–, Cl–, Br–, I–) SALGEMMA, SILVITE, FLUORITE, ATACAMITE … Carbonati Ione carbonato (CO 32–) CALCITE, DOLOMITE, SIDERITE, MALACHITE … Solfati Ione solfato (SO 42–) GESSO, ANIDRITE, BARITE … Solfuri Ione solfuro (S 2–) PIRITE, GALENA, SFALERITE, CINABRO … Ossidi Ione ossido (O 2–) CORINDONE, EMATITE, MAGNETITE, QUARZO … Idrossidi Ione idrossido (OH–) BRUCITE, LIMONITE, GOETHITE … Elementi nativi Metalli e semimetalli ORO, ARGENTO, RAME, ZOLFO DIAMANTE, GRAFITE … Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

2. 11 Classificazione dei silicati Circa il 75% in peso della crosta terrestre è costituito da due soli elementi: ossigeno e silicio. Questi due elementi si trovano combinati con altri cationi metallici nei silicati, la classe mineralogica più abbondante nelle rocce della Terra. I feldspati costituiscono oltre il 50% delle rocce della crosta terrestre. Il quarzo costituisce buona parte del rimanente 50%. Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

2. 11 Classificazione dei silicati L’unità fondamentale del reticolo cristallino dei silicati è lo ione silicato Si. O 44–. O 2– Si 4+ O 2– Lo ione Si. O 44– ha la forma di un tetraedro che ha al centro lo ione Si 4+ circondato da quattro ioni O 2–, equidistanti, posti ai vertici. Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

2. 11 Classificazione dei silicati I silicati Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

2. 11 Classificazione dei silicati Nesosilicati ZIRCONE Sorosilicati GRANATO Ciclosilicati TORMALINA EPIDOTO DANBURITE Fillosilicati BERILLO BIOTITE (mica) SERPENTINO Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

2. 11 Inosilicati Classificazione dei silicati A catena singola AUGITE (pirosseno) A catena doppia DIOPSIDE (pirosseno) ORNEBLENDA (anfibolo) ACTINOLITE (anfibolo) ORTOCLASIO (feldspato) PLAGIOCLASIO (feldspato) STILBITE (zeolite) Tettosilicati QUARZO Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

2. 12 Silicati mafici e felsici In base alle loro caratteristiche chimiche e fisiche possiamo suddividere i silicati in due grandi categorie: mafici(femici) e felsici (sialici). Silicati mafici Silicati felsici Rapporto Si/O Basso Elevato Densità Elevata Modesta Colore Scuro Chiaro Elementi prevalenti Magnesio, ferro Silicio, ossigeno Esempi Olivina, pirosseni, anfiboli, biotite Feldspati, quarzo, Muscovite, zeoliti Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

2. 13 Minerali non silicati Soltanto l’ 8% circa delle rocce della crosta terrestre è costituita da minerali non silicati. Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

2. 13 Minerali non silicati I carbonati contengono lo ione carbonato (CO 32–). Calcite - Ca. CO 3 Aragonite - Ca. CO 3 Dolomite - (Ca, Mg)CO 3 Malachite - Cu 2(OH)2 CO 3 Siderite - Fe. CO 3 Rodocrosite - Mn. CO 3 Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

2. 13 Minerali non silicati Gli alogenuri contengono elementi del gruppo degli alogeni: F, Cl, Br, I. Salgemma - Na. Cl Fluorite - Ca. F 2 Silvite - KCl Atacamite - Cu 2 Cl(OH)3 Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

2. 13 Minerali non silicati Borati, Fosfati Na 2 B 4 O 5(OH)4· 8(H 2 O il borace Mg 3 B 7 O 13 C la boracite Ca 5(PO 4)3[F, OH, Cl] Cu. Al 6(PO 4)4(OH)8· 4 H 2 O l’apatite Il turchese Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012 14

2. 13 Minerali non silicati I solfati contengono lo ione solfato (SO 42–). Gesso - Ca. SO 4· 2 H 2 O Barite - Ba. SO 4 Anidrite - Ca. SO 4 Celestina - Sr. SO 4 Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

2. 13 Minerali non silicati Gli ossidi sono composti dell’ossigeno con i metalli, gli idrossidi contengono lo ione (OH–). Ematite - Fe 2 O 3 Magnetite - Fe 3 O 4 Corindone - Al 2 O 3 Rutilo - Ti. O 2 Limonite - Fe. O(OH)·n. H 2 O Goethite - Fe. O(OH) Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

2. 13 Minerali non silicati I solfuri sono formati da metalli associati allo ione solfuro (S 2–). Pirite - Fe. S 2 Marcasite - Fe. S 2 Calcopirite - Cu. Fe. S 2 Galena - Pb. S Cinabro - Hg. S Sfalerite - (Zn, Fe)S Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012

2. 13 Minerali non silicati Gli elementi nativi sono costituiti da un solo elemento chimico. Diamante - C Grafite - C Oro - Au Argento - Ag Rame - Cu Zolfo - S Alfonso Bosellini – I materiali della Terra solida - © Italo Bovolenta editore 2012