Mineralogia

La mineralogia è la scienza che studia la composizione chimica, la struttura cristallina e le caratteristiche fisiche (durezza, magnetismo, proprietà ottiche ecc.) dei minerali nonché la loro genesi e trasformazione.

La nomenclatura dei minerali è curata dall'International Mineralogical Association (IMA) composta dalle varie organizzazioni che rappresentano i mineralogisti nei vari paesi.

Fino al gennaio 2002 le specie riconosciute dall'IMA erano 3910. Di queste circa 150 sono considerate comuni, altre 50 sono poco comuni ed il resto è classificabile come raro od estremamente raro.

La mineralogia comprende 5 sottodiscipline:
- Mineralogia descrittiva: si occupa della misurazione e della registrazione delle proprietà fisiche che sono di ausilio nell'identificazione e nella descrizione dei minerali.
- Cristallografia: indaga la struttura interna delle sostanze cristalline.
- Cristallochimica: studia le relazioni tra composizione chimica, struttura interna e proprietà fisiche.
- Classificazione: classificazione di tutte le specie minerali esistenti.
- Distribuzione geologica: caratterizzazione del luogo di origine dei minerali.

Proprietà fisiche dei minerali

Le principali proprietà fisiche di un minerale sono:
- Forma cristallina e abito
- Concrescimenti, geminazioni e striature
- Stato di aggregazione
- Lucentezza, colore e colore dello striscio
- Sfaldatura
- Durezza
- Peso specifico
- Magnetismo
- Radioattività
- Solubilità all'HCl

Ambienti di formazione

I minerali si possono formare in tre ambiti diversi: l'ambito magmatico, il sedimentario e il metamorfico. In ambiente magmatico i minerali si possono cristallizzare in profondità o in superficie, oppure all'interno di vene (pegmatiti) o deposizione pneumatolitica o idrotermale. In ambiente sedimentario i minerali si formano per deposizione o per alterazione . In ambiente metamorfico si formano per riorganizzazione dei minerali presenti a causa della pressione e della temperatura.

Classi di simmetria

In base alla forma dell'abito i minerali si possono suddividere in 3 gruppi, suddivisi a loro volta in 7 sistemi e 32 classi.

Gruppo trimetrico

Sistema triclino<br\> 1 Pediale (asimmetrico)<br\> 2 Pinacoidale <br\> Sistema monoclino<br\> 3 Domatica<br\> 4 Sfenoidale<br\> 5 Prismatica<br\> Sistema rombico<br\> 6 Bisfenoidale rombica<br\> 7 Piramidale rombica<br\> 8 Bipiramidale

Gruppo dimetrico

Sistema tetragonale<br\> 9 Bisfenoidale tetragonale<br\> 10 Piramidale tetragonale<br\> 11 Scalenoedrica tetragonale<br\> 12 Trapezoedrica tetragonale<br\> 13 Piramidale ditetragonale<br\> 14 Bipiramidale ditetragonale<br\> Sistema esagonale<br\> 15 Piramidale esagonale<br\> 17 Trapezoedrica esagonale<br\> 18 Piramidale diesagonale<br\> 19 Bipiramidale esagonale<br\> 20 Bipiramidale diesagonale<br\> Sistema trigonale<br\> 21 Bipiramidale trigonale<br\> 22 Bipiramidale ditrigonale <br\> 23 Piramidale trigonale<br\> 24 Romboedrica<br\> 25 Trapezoedrica trigonale<br\> 26 Piramidale ditrigonale <br\> 27 Scalenoedrica ditrigonale<br\>

Gruppo monometrico

Sistema monometrico<br\> 28 Pentagono dodecaedrica tetraedrica<br\> 29 Icositetraedrico pentagonale<br\> 30 Esacistetraedrica<br\> 31 Diacisdodecaedrica<br\> 32 Esacisottaedrica

Classificazione dei minerali

I minerali vengono suddivisi in base alla loro composizione chimica ed alla loro struttura. Si dividono quindi in 12 gruppi:

Elementi nativi
Solfuri e Solfosali
Ossidi e Idrossidi
Alogenuri
Carbonati
Nitrati
Borati
Fosfati
Solfati
Silicati

Elementi nativi

Gli elementi nativi presenti in natura sono 20, suddivisi in 3 categorie:

metalli
semimetalli
non-metalli

I metalli hanno una struttura ad impacchettamento compatto degli atomi. I semimetalli tendono a legare ogni atomo con tre degli atomi vicini, formando così strutture a strati. I non metalli non hanno invece una struttura comune. Esempi di elementi nativi sono: diamante, grafite, zolfo, ferro, oro, argento.

Solfuri e solfosali

I solfuri sono una classe di minerali molto importante, che comprende la maggior parte dei minerali metallici. Assieme ai solfuri vengono classificati anche i solfoarseniuri, gli arseniuri e i telluri. Si presentano opachi, con colore e striscio caratteristici. Possiamo suddividere i solfuri in piccoli gruppi, con strutture simili tra di loro, ma è difficile fare delle geralizzazioni. Esempi di solfuri sono: pirite, marcasite, calcopirite, bornite, galena, blenda, antimonite, cinabro, mentre per gli arseniuri sono: realgar, orpimento. Con solfosali si intende una categori di minerali di zolfo non ossidati e diversi strutturalmente dai solfuri. I solfosali possono essere considerati dei solfuri doppi in cui alcuni semimetalli (As, Sb e Bi) sostituiscono i metalli. Esempi di solfosali sono l'enargite e la pirargirite.

Ossidi e idrossidi

Con ossidi si intende un gruppo di minerali relativamente densi, duri e refrattari che sono generalmente presenti come fasi accessorie in rocce metamorfiche e ignee e come granuli resistenti all'alterazione nei depositi sedimentari. Gli idrossidi al contrario tendono ad avere densità e durezze inferiori e generalmente si trovano come prodotti secondari o di alterazione. Esempi di ossidi sono: ematite, corindone, rutilo, cassiterite, spinello, magnetite. Esempi di idrossidi sono: brucite, diasporo, goethite.

Alogenuri

Il gruppo degli alogenuri si distingue per la predominanza di ioni alogeni elettronegativi Cl, Br, F e I. Quando si combinano con cationi debolmente polari si comportano come corpi quasi perfettamente sferici il cui impacchettamento porta ad avere alti gradi di simmetria nell'abito cristallino. Esempi di alogenuri sono: salgemma, fluorite.

Carbonati

I carbonati sono accomunati dal complesso anionico (CO₃)^2-. I carbonati andidri si dividono in tre gruppi strutturalmente diversi: il gruppo della calcite, il gruppo dell'aragonite, e il gruppo della dolomite. Oltre a questi gruppi esistono anche dei carbonati monoclini, con la presenza del gruppo (OH). Alcuni esempi di carbonati sono: calcite, aragonite, dolomite, magnesite, siderite, rodocrosite, smithsonite, cerussite, malachite, azzurrite.

Nitrati

Questo gruppo è strutturalmente simile al gruppo dei carbonati, in quanto il gruppo (NO₃)^1- è molto simile al gruppo CO₃)^2-. A causa della maggior forza di legame tra N e O, rispetto al legame C e O, i nitrati resistono maggiormente agli acidi. Esempi di nitrati sono: salnitro, nitratina.

Borati

All'interno del gruppo dei borati le unità (BO₃) possono polimerizzare il catene, gruppi e strati. Esempi di brorati sono: Colemanite, Borace.

Fosfati

I fosfati contengono il gruppo anionico (PO₄)^3-. Esempi di fosfati sono: Apatite, Piromorfite.

Solfati

L'unita fondamentale dei solfati è il gruppo (SO₄)^2-. Esempi di solfati sono: Baritina, Celestina, Anglesite, Anidrite, Gesso.

Silicati

I silicati sono i minerali più importanti, in quanto costituiscono la maggior parte della crosta terrestre. Sono contraddistinti dalla presenza del gruppo (SiO₄). Si dividono in:

nesosilicati con gruppi di (SiO₄)^4-
sorosilicati con gruppi di (Si₂O₇)^6-
ciclosilicati con gruppi di (Si₆O₁₈)^12-
inosilicati singoli con gruppi di (Si₂O₆)^4-
inosilicati doppi con gruppi (Si₄O₁₁)^6-
fillosilicati con gruppi (Si₂O₅)^2-
tectosilicati con gruppi (SiO₂)

Esempi di silicati sono: Olivina, Emimorfite, Berillo, Pirosseno, Anfibolo, Mica, Quarzo.

Voci correlate

Elenco dei minerali

Collegamenti esterni

International Mineralogical Association

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