Il documento tratta vari aspetti delle scienze geologiche, inclusi la petrologia, la mineralogia e la geologia strutturale. Viene analizzata la composizione e la struttura delle rocce e dei minerali, mentre si discute anche la classificazione dei cristalli in base alla simmetria e alla loro struttura cristallina. Include informazioni sui processi di formazione dei minerali e su tecniche di studio come la diffrazione ai raggi X.

1. Petrologia/Petrografia Studio di: composizione, tessitura, struttura, condizioni genetiche delle rocce Geochimica Studio delle abbondanze e della distribuzione degli elementi chimici nei materiali terrestri Scienze della Terra Geologia Strutturale Studio della deformazione delle rocce a piccola e grande scala Geofisica Studio della configurazione interna della Terra da un punto di vista fisico (Calore interno della Terra, campo magnetico, propagazione delle onde sismiche…) Mineralogia Studio delle proprietà chimiche, fisiche e strutturali dei minerali Giacimenti minerari Ricerca di depositi minerari e relativo sfruttamento Geologia ambientale Studio dell’interazione tra minerali e sistemi biologici. Studio dei problemi dell’uso del territorio geologia

2. La litosfera dal greco: λίθος lithos : pietra + σφαίρα sfera, "sfera di pietra".

3. La litosfera , con uno spessore medio di circa 100 Km, è un guscio solido esterno, molto sottile in rapporto alle dimensioni della Terra La litosfera è composta da ➩ crosta ➩ e mantello litosferico , separati dalla discontinuità di Mohorovicic La crosta si divide in:  crosta continentale (spessa 30-60 Km, meno densa: 2,7 g/cm 3 )  Crosta oceanica (8-10 Km, più densa: 3,0 g/cm 3 )

4. 2,1 Mg magnesio 2,6 K potassio 2,8 Na sodio 3,6 Ca calcio 5,0 Fe ferro 8,1 Al alluminio 27,7 Si silicio 46,6 O ossigeno PERCENTUALE APPROSSIMATIVA IN MASSA ELEMENTO Elementi più abbondanti nella crosta terrestrre

5. La litosfera è studiata dalla GEOLOGIA PETROGRAFIA ( studio delle rocce) Che comprende MINERALOGIA (studio dei minerali)

6. Mineralogia studia la struttura, le proprietà fisiche e chimiche, l’origine la classificazione dei minerali Lo studio dei minerali Cristallografia si occupa - delle proprietà ottiche - e geometriche dei cristalli. Gemmologia studia le proprietà fisiche e merceologiche delle pietre preziose. Giacimentologia studia l’origine, la distribuzione e la composizione mineralogica dei giacimenti.

7. Un minerale è: Un solido naturale caratterizzato da: - un elevato ordinamento a scala atomica - ed una definita (ma non fissa) composizione chimica. Si forma generalmente per processi inorganici.

8. Definiamo meglio… (1) Solido – esclude i gas e i liquidi (2) Naturale – le versioni sintetiche delle sostanze naturali (es.diamanti artificiali) sono artefatti (3) Elevato ordinamento a scala atomica – reticolo strutturale interno di atomi (o ioni) disposti secondo un modello geometrico regolare (omogeneo periodico) (4) Definita (ma non fissa) composizione chimica – la sua composizione può essere espressa da una specifica formula chimica (5) Formato generalmente per processi inorganici – il “ generalmente” permette di includere anche i composti di origine organica che comunque soddisfano tutte le caratteristiche richieste a un minerale (es. gusci di organismi)

9. minerale I minerali sono  sostanze naturali Questa definizione include, come minerale, il ghiaccio, ma esclude: NaCl  solide  che si formano attraverso processi inorganici .  sono caratterizzati da proprietà fisiche omogenee , - da una composizione chimica caratteristica (che può essere variabile solo entro certi limiti) - e, soprattutto, dal fatto di possedere un'impalcatura di atomi ( reticolo cristallino ) che rimane fissa per ciascun minerale. il carbone, il petrolio e il gas naturale. L’ unica eccezione alla regola che un minerale deve essere solido è rappresentato dal mercurio nativo , che è liquido.

10. Naturale Analizziamo ora, singolarmente, i punti della precedente definizione di minerale formato, in un particolare ambiente, esclusivamente per un processo di natura. Qualunque cristallo ottenuto dall'uomo per evaporazione delle acque, o per sublimazione di un vapore, o per solidificazione da materia fusa non è un minerale ma un artefatto.

11. solido I solidi cristallini sono formati da un aggregato tridimensionale di ioni, Atomi o molecole disposti nello spazio così da costituire un reticolo tridimensionale o cristallino. Ai solidi amorfi non spetta alcuna struttura interna ordinata. SiO 2

12. Solidi amorfi o falsi solidi Non presentano un punto di fusione, all’aumentare della temperatura  diminuisce la viscosità Opale SiO 2 + H 2 O

13. Formatosi naturalmente in seguito a processi inorganici. Sebbene i costituenti di molti calcari , rocce silicee e depositi fosfatici stratificati abbiano un'origine organogena, vengono ugualmente considerati specie minerali.

14. omogeneo Il termine "omogeneo" implica che la struttura atomica fondamentale sia continua e costante nell'unità minerale, per esempio nei silicati il reticolo cristallino costituito da silicio-ossigeno (vedi cella semplice) rimarrà costante, sebbene possano variare i cationi nelle diverse parti del reticolo.

15. Composizione chimica ben definita L'espressione "composizione chimica ben definita" non è sinonimo di "composizione fissa o costante", poiché molti minerali hanno composizioni variabili entro certi limiti definiti dai membri estremi . La regola generale è che sono date per scontate le variazioni minori di composizioni, che non alterino sostanzialmente le proprietà fondamentali. Per esempio la composizione delle comuni olivine può essere espressa mediante i due componenti, Mg 2 SiO 4 ( forsterite ) e Fe 2 SiO 4 ( fayalite ).

16. Solidi cristallini Presentano una temperatura di fusione con sosta termica

17. cristallo Solido poliedrico regolare Poliedro = forma geometrica delimitata da superfici piane a contatto tra loro mediante spigoli e vertici Esempio: calcite

18. Forme e abito cristallino • In generale, il termine forma viene usato per indicare l’aspetto esterno. • In cristallografia ha invece un significato speciale: una forma è costituita da un gruppo di facce di un cristallo, ciascuna delle quali ha la stessa relazione con gli elementi di simmetria del cristallo. • Abito cristallino , invece, indica l’aspetto complessivo di un cristallo, compresi gli abiti dovuti ad irregolarità di crescita.

19. Abito cristallino L' abito cristallino è l’aspetto complessivo di un cristallo. L'abito dei cristalli è una descrizione delle forme e degli aggregati che un determinato minerale può assumere in natura. Un minerale assume un determinato abito in funzione della simmetria del reticolo cristallino degli elementi che lo compongono e delle modalità di accrescimento , quali: 1) temperatura 2) pressione 3) tempo a disposizione per la crescita 4) composizione chimica 5) spazio a disposizione per la crescita Crescita lenta facce grandi; crescita veloce facce piccole

21. Abito cubico Abito ottaedrico Abito tetraedrico Abito prismatico

22. cristallo completamente delimitato da facce cristalline la cui crescita non è stata disturbata da cristalli o granuli adiacenti. cristallo in parte delimitato da facce cristalline e in parte da superfici di contatto con altri cristalli già esistenti cristallo privo di facce cristalline

23. Leggi cristallografiche legge della costanza dell'angolo diedro 2. legge di razionalità degli indici

24. Legge di Stenone o Legge della costanza degli angoli diedri . Verso la seconda metà del ‘600 il danese Niels Stensen, in seguito all’esame di cristalli di quarzo aventi varie dimensioni, si accorse che gli angoli diedri compresi fra facce corrispondenti erano sempre gli stessi in tutti i cristalli di quarzo esaminati . Questa scoperta è stata riconosciuta valida per i cristalli di qualsiasi sostanza ed è diventata la prima legge della cristallografia Fu enunciata nell’opera "De solido" edita nel 1669 a Firenze, città dove Stenone scoprì la sua passione per i minerali.

25. facce corrispondenti di cristalli diversi dello stesso minerale formano angoli diedri uguali prima legge della cristallografia Legge di Stenone o Legge della costanza degli angoli diedri

26. prima legge della cristallografia Legge di Stenone o Legge della costanza degli angoli diedri

27. Legge della razionalità degli indici Alla fine del ‘700 Renè Just Haüy enunciò la seconda legge della cristallografia o legge della razionalità degli indici intuendo che la struttura esterna di un cristallo è il riflesso di un perfetto ordine interno. Scelti tre assi di riferimento (assi cristallografici) paralleli a tre spigoli esistenti o possibili nel cristallo e scelta una faccia che tagli i tre assi ( faccia fondamentale ) secondo segmenti in rapporto a:b:c (rapporto parametrico fondamentale), ogni altra faccia taglierà sugli assi segmenti secondo un rapporto a 1 :b 1 :c 1 tale che a/a 1 :b/b 1 :c/c 1 =h:k:l, con h, k, l numeri interi e piccoli

28. Diffrazione ai raggi x Nel 1912 il fisico tedesco Max von Laue sottopose un cristallo di solfato di rame ai raggi X e ottenne, su una lastra fotografica posta dietro al cristallo, uno spettro di diffrazione che mostrava il reticolo del cristallo. Nel 1915, con la stessa tecnica Bragg e Bragg riuscirono a determinare le distanze reticolari .

29. 1848 A. Bravais La struttura cristallina è: discontinua Reticolare periodica

30. filare piano Cella elementare nodo La disposizione regolare delle particelle nelle tre dimensioni dello spazio determina il reticolo cristallino tipico di ogni specie mineralogica. Cella elementare : è la più piccola unità di una struttura che ripetuta all’infinito genera l’intera struttura

31. Un cristallo è composto da unità base semplici dette celle elementari che ripetute nello spazio formano l’intero reticolo cristallino . cella elementare : il più piccolo gruppo di atomi costituenti il cristallo, disposti ordinatamente.

32. Cella elementare : la più piccola unità della struttura che se ripetuta nelle tre dimensioni formerà l’intera struttura

33. verso la metà dell’800 A. Bravais dimostrò che sono possibili solo  14 reticoli spaziali diversi, raggruppati in  3 gruppi e  7 sistemi cristallini a seconda della simmetria della cella elementare.

34. Per classificare i cristalli in base alla loro forma geometrica si fa riferimento agli elementi di simmetria (piano, asse, centro) che definiscono il grado di simmetria. I cristalli di una stessa specie hanno sempre lo stesso grado di simmetria. Gli elementi morfologici di un cristallo sono 3: Facce – Spigoli - Vertici e sono legati dalla nota relazione di Eulero: Facce + Vertici = Spigoli + 2

35. elementi di simmetria Piano di simmetria: divide il cristallo in due metà speculari. Asse di simmetria : una linea retta che passa per il centro del cristallo tale che  la rotazione del cristallo intorno a questo asse permette di ottenere la medesima figura di partenza dopo un giro di 360°/n dove n=2,3,4,6 (asse binario, ternario, quaternario, senario) Centro di simmetria : ad ogni faccia del cristallo corrisponde una faccia parallela invertita con una rotazione di 180° intorno a questo centro.

37. Elementi di simmetria Operazioni di simmetria 1 Assi di rotazione 1 Rotazione attorno ad un asse 2 Piani di riflessione 2 Riflessione da parte di uno specchio 3 Centro di simmetria 3 Inversione intorno ad un punto centrale 4 Assi di rotoinversione 4 Combinazione di Rotazione e inversione

38. Asse di rotazione : linea immaginaria attorno al quale un motivo può essere ruotato e ripetere se stesso in aspetto una o molte volte durante una rotazione completa. La simmetria di rotazione si esprime generalmente con un qualsiasi numero n da 1 a  Se n=1 dopo 360° di rotazione tutti i punti di un oggetto o figura tornano a coincidere con se stessi una sola volta n= 36 (esempio) ogni 10 ° di rotazione dell’oggetto o figura in questione i punti di tale oggetto tornano a coincidere con se stessi n=  un oggetto che possiede questo tipo di asse può coincidere con se stesso per ogni valore dell’angolo di rotazione poiché la rotazione richiesta è infinitamente piccola ROTAZIONE

39. Per i cristalli i tipi di rotazione permessi sono i seguenti: α =360° ordine 1 1 α =180° ordine 2 2 α =120° ordine 3 3 α =90° ordine 4 4 α =60° ordine 6 6 Il numero di duplicazioni del motivo durante una rotazione di 360° da il nome (ordine) all’asse di rotazione Non sono possibili assi di ordine 5, 7 o superiori

40. RIFLESSIONE (m) Una riflessione produce un’immagine speculare attraverso un piano di riflessione m. Il motivo generato ha orientazione opposta al motivo originale e si dice che i due formano una coppia enantiomorfa Un Piano di simmetria è quindi un piano immaginario che divide il cristallo in due metà ciascuna delle quali è l’immagine speculare dell’altra INVERSIONE (i) Un’operazione di inversione produce un oggetto invertito tramite un centro di simmetria o di inversione . Invertire significa tracciare linee immaginare da ogni punto dell’oggetto attraverso il centro di inversione e alla stessa distanza sul lato opposto del centro. L’oggetto viene quindi ricreato collegando i punti. ROTAZIONE CON INVERSIONE Oltre alla simmetria generata dagli assi di rotazione vi sono rotazioni che possono essere combinate con l’inversionee sono chiamate operazioni di rotoinversione.

41. 3 gruppi, 7 sistemi, 32 classi Le lunghezze dei segmenti compresi sui tre assi tra l'origine e l'intersezione della faccia fondamentale costituiscono i parametri fondamentali della faccia . I rapporti fra i parametri sono caratteristici di ciascuna faccia di un cristallo. I cristalli sono contraddistinti dalla simmetria che si manifesta nella disposizione e ripetizione di facce, spigoli e vertici.

42. In base al grado di simmetria i cristalli vengono ordinati in: 3 gruppi cristallini: 7 sistemi cristallini (basati sul valore degli angoli fra gli assi). 32 classi cristallografiche MONOMETRICO, DIMETRICO, TRIMETRICO cubico, esagonale, trigonale, tetragonale, ortorombico, monoclino, triclino

43. GRUPPO SISTEMA ANGOLI ASSI TRIMETRICO TRICLINO: α ≠ β ≠ γ ≠90° a ≠b ≠c TRIMETRICO MONOCLINO: α=γ=90° β ≠90°a ≠b ≠c TRIMETRICO ORTOROMBICO: α=β=γ=90° a ≠b ≠c DIMETRICO TETRAGONALE: α=β=γ=90° a = b ≠c DIMETRICO TRIGONALE: α=β=γ=120° δ=90° a = b ≠c DIMETRICO ESAGONALE: α=β=γ=120° δ=90° a = b ≠c MONOMETRICO MONOMETRICO: α=β=γ= 90° a = b = c

45. monometrico dimetrico trimetrico . cubico; trigonale, tetragonale ed esagonale;  rombico, monoclino e triclino . Ai 3 gruppi corrispondono 7 sistemi : Ciascun sistema è suddiviso in classi : monometrico (5 classi); trigonale (7), tetragonale (7) ed esagonale (5); rombico (3), monoclino (3) e triclino (2).

46. Gruppi e sistemi cristallini e caratteristiche di simmetria degli assi cristallografici e degli angoli. a = b = g = 90° a = g = 90° b ¹ 90° a ¹ b ¹ g ¹ 90° ortorombico monoclino triclino a ≠b ≠ c TRIMETRICO a = b = 90° g = 120° a = b = g = 90° esagonale trigonale o romboedrico tetragonale a = b ≠ c DIMETRICO a = b = g = 90° cubico a = b = c MONOMETRICO angoli sistemi assi gruppi

50. Geminati : concrescimento simmetrico di due o più cristalli della stessa sostanza I geminati possono essere: Di contatto Di compenetrazione Polisintetici

51. POLIMORFISMO Fenomeno attraverso il quale uno stesso composto cristallizza in forme diverse (Es. CaCO 3 cristallizza sia nella forma Calcite che nella forma Aragonite.

52. VICARIANZA Consiste nella sostituzione di atomi che hanno le medesime dimensioni (Es. Silicio-Alluminio). ISOMORFISMO: nei cristalli ionici elementi che presenta n o raggi ionici simili possono facilmente sostituirsi nel reticolo cristallino non si modifica la simmetria. albite ioni vicarianti Na + (0,97 Å) e Ca 2+ (0,99 Å) Fe 2+ (0,74 Å), Mg 2+ (0,66 Å) , Fe 3+ (0,64 Å) Al 3+ (0,51 Å) e Si 4+ (0,42 Å) Esempi: OLIVINA(Mg,Fe)2SiO4 PLAGIOCLASI albite (NaAl)Si3O8 e anortiteCaAl2Si2O8

53. 4.3. Che minerale è questo? Le proprietà fisiche dei minerali sono l’espressione delle relazioni esistenti tra struttura cristallina del minerale e la sua composizione chimica. La combinazione di osservazioni dirette seguite dalla verifica di alcune proprietà fisiche possono bastare a riconoscere e classificare un minerale

54. Peso Specifico Il peso specifico (G) relativo è un numero che esprime il rapporto tra il peso di una sostanza e il peso di un uguale volume di H 2 O a 4 °C. PS=14-22 PS=2,6-2,9 PS=5,1

55. Peso specifico -determinare la massa del picnometro vuoto m1 (50g) -determinare la massa del picnometro pieno di acqua m2(90g) la massa dell'acqua mh = m2-m1(40g) -determinare la massa del picnometro pieno di liquido X m3(80g) la massa del liquido mx = m3-m1(30g) -calcolare la densità relativa del liquido Drx = mx/mh (30g/40g=0.75)

56. isotropia e anisotropia Una proprietà fisica si definisce isotropa se essa non cambia al variare della direzione nello spazio I minerali amorfi e quelli che cristallizzano nel gruppo monometrico sono isotropi per tutte le proprietà fisiche. In una sostanza isotropa le proprietà fisiche non dipendono dalla direzione in cui si analizza la sostanza stessa (ad esempio l'indice di rifrazione nel vetro che indica che il comportamento della luce è uguale in tutte le direzioni), Una proprietà fisica si definisce anisotropa se dipende dalla direzione assunta nello spazio Un solido cristallino dei gruppi dimetrico o trimetrico dovrà essere anisotropo per almeno una delle sue proprietà fisiche In una sostanza anisotropa le proprietà fisiche dipendono dalla direzione in cui si analizza la sostanza stessa

57. Le proprietà fisiche e chimiche Densità Per la maggior parte dei minerali la densità varia da 2 a 4. Durezza la resistenza opposta dal cristallo al tentativo di scalfire la sua superficie. Friedrich Mohs (1773-1839) propose una scala relativa di durezza a 10°, dove il minerale rappresenta un grado che scalfisce quello che lo precede: 1 talco; 2 gesso; 3 calcite; 4 fluorite; 5 apatite; 6 ortoclasio; 7 quarzo; 8 topazio; 9 corindone; 10 diamante.

58. Durezza Il mineralogista F.Mohs nel 1824 scelse una serie di 10 minerali ordinati per durezza crescente che costituiscono la scala di durezza di Mohs 6. Ortoclasio 7. Quarzo 8. Topazio 9. Corindone 10. Diamante 1. Talco 2. Gesso 3. Calcite 4. Fluorite 5. Apatite

59. Il Millenium Star venne scoperto in una cava nella Repubblica del Congo nel 1992. i suoi tagliatori ci misero più di tre anni per riuscire a dare un taglio al diamante. Ora il Millenium Star pesa 203,04 carati! La sua forma è a goccia ed è perfettamente puro.

60. La sfaldatura avviene lungo i piani di minor coesione. salgemma mica Sfaldatura Il colpo di un martello o la pressione di un coltello permettono di separare delle lamine di sfaldatura da alcuni cristalli. Alcuni minerali possono sfaldarsi secondo direzioni diverse: il salgemma e la galena parallelamente alle facce del cubo. Altri minerali, come la mica o il gesso si sfaldano perfettamente in una direzione, mentre in un altra la sfaldatura è imperfetta o di solito impossibile.

61. Frattura Numerosi minerali, come ad esempio il quarzo, non si sfaldano in nessuna direzione; la maggior parte di essi si spezza irregolarmente. A seconda delle superfici di frattura si distinguono fratture: piane, disuguali, concoidi, semiconcoidi, Dentellate: con bordi taglienti Irregolari: con formazione di superfici ruvide e irregolari. I metalli e i minerali tenaci hanno una frattura ruvida. La frattura può servire come criterio di determinazione.

62. Al 2 O 3 SiO 2 Cu 2 [(OH) 2 CO 3 ] Al 2 Be 3 (Si 6 O 18 ) Al 2 Be 3 (Si 6 O 18 ) Al 2 Be 3 (Si 6 O 18 ) colore il colore è una proprietà diagnostica per alcuni minerali e valutabile immediatamente, tuttavia è una delle proprietà più mutevoli e meno affidabili . Per colore di un minerale, si intende sempre il colore che si osserva in luce naturale ed è determinato dal tipo di interazione tra luce e minerale che ne risulta colpito, in particolare è funzione dell' assorbimento delle lunghezze d'onda che attraversano il cristallo.

63. Il colore può dipendere da: elementi chimici : tali elementi (Ti, V, Fe, Cr, Cu, Co, Mn, Ni) sono detti cromofori: i minerali si suddividono in idiocromatici, che presentano sempre il medesimo colore (come la pirite e l'azzurrite), ed allocromatici , che possono presentare colori differenti (come la vesuvianite). 2) difetti reticolari : si tratta di difetti puntuali dovuti a: atomi o ioni interstiziali, buche elettroniche (formatesi per riscaldamento o per irraggiamento), atomi che sostituiscono quelli originari avendo però un raggio ionico diverso. Questi difetti reticolari possono far variare la capacità di un minerale di assorbire la luce; ciò causa variazioni cromatiche anche nell'ambito di una stessa specie mineralogica. 3) inclusioni : ci sono alcuni minerali incolori che assumono una colorazione a causa delle numerose inclusioni di altre specie mineralogiche.

64. Colore Alcuni minerali hanno un colore così puro, così splendente, da essere utilizzati come coloranti nelle vernici. Il colore deriva sia da elementi in tracce distribuiti nel reticolo cristallino, sia da diversi pigmenti, impurezze, inclusioni inglobate dal cristallo ospite. Può anche essere stato causato da un irraggiamento radioattivo . Il colore di parecchi minerali cambia con l'illuminazione. Vi sono anche certi cristalli la cui intensità di colore varia quando li si faccia ruotare davanti alla luce.

65. Bianco per anidrite inclusa Viola per ferro nel reticolo Punte nere per bitume incluso Rosso per ferro idrato incluso Nero per mica nera inclusa Nero per mica nera inclusa Rosso per ferro idrato incluso Punte nere per b itume incluso Viola per ferro nel reticolo Bianco per anidrite inclusa Nero per mica nera inclusa Rosso per ferro idrato incluso Punte nere per b itume incluso Viola per ferro nel reticolo Bianco per anidrite inclusa

66. Quarzo Nero Provenienza : Arkansas Classe : Ossidi Sistema : trigonale Sfaldatura : assente Frattura : concoide Colore : incolore (allocromatico) Stria : bianca Lucentezza : vitrea Il Quarzo è uno dei minerali più diffusi e con maggiori varietà. Queste si suddividono in due gruppi: è un minerale duro, leggero, non è fusibile, è insolubile, ad eccezione dell'acido fluoridrico. Si forma in rocce ignee, metamorfiche e sedimentarie, frequente anche nei filoni di minerali metallici. Molteplici sono i settori in cui trova utilizzo il Quarzo: domestico (detersivi e dentifrici), industriale (vetrerie), gemmologico per gli esemplari più pregiati, e anche tecnologico (oscillatori, generatori di ultrasuoni). minerali con cristalli ben visibili: quarzo puro e varietà colorate a causa di impurità. minerali formati da aggregati di cristalli microscopici: calcedonio (che a sua volta comprende corniola, agata e onice), diaspro, e selce. Forma prismi esagonali, con estremità piramidali.

67. e non metallica : 1 lucentezza adamantina come il diamante; 2 lucentezza vitrea ( Acquamarina) ; 3 madreperlacea (talco) 4 lucentezza grassa; 5 Sericea (gesso, amianto) 6 Cerea (calcedonio) Lucentezza La lucentezza dipende dal modo con cui la luce è riflessa o rifratta , così come dalla qualità della superficie del cristallo . Si distinguono i minerali con lucentezza metallica che hanno un forte potere rilfettente es: Pirite

68. Trasparenza La trasparenza di un minerale è una qualità che varia gradualmente: un minerale attraverso il quale si può facilmente leggere è trasparente. La maggior parte dei cristalli incolori, cristallo di rocca, salgemma o topazio, appartiene a questo gruppo. birifrangenza

69. La fluorite, riscaldata in una stanza scura, si illumina: si ha così la termoluminescenza. CaF 2 emissione di luce di particolare lunghezza d'onda dovuta ad una sollecitazione di tipo fisico come il riscaldamento o di tipo meccanico come lo sfregamento. Luminescenza :

70. Conducibilità termica i minerali vengono suddivisi in buoni e cattivi conduttori del calore. Conducibilità elettrica : sono buoni conduttori i metalli, alcuni solfuri e pochi ossidi, mediocri la maggior parte degli ossidi. Tra i non conduttori ve ne sono alcuni capaci di sviluppare una differenza di potenziale se sottoposti a sollecitazioni: di tipo meccanico (compressione, trazione, torsione)  piezoelettric i,(quarzo) o di tipo termico  piroelettrici .

71. I minerali possono essere: Proprietà magnetiche diamagnetici se, immersi in un campo magnetico, sono debolmente respinti, paramagnetici se sono debolmente attratti ferromagnetici se risultano fortemente attratti. Fra questi vi è la magnetite che diventa essa stessa una calamita. Fe 2 O 3

72. Classificazione dei minerali 1. ELEMENTI nativi : rame Cu , zolfo S, argento Ag , oro Au Rame Cu 2. SOLFURI : pirite FeS 2 3. ALOIDI : salgemma NaCl 4. OSSIDI : quarzo SiO 2 , ematite Fe 2 O 3 5. CARBONATI : calcite CaCO 3 , dolomite Ca, Mg (CO 3 ) 2 6. SOLFATI : gesso CaSO 4 2 H 2 O 7. FOSFATI, ARSENIATI, VANADIATI : apatite 8. SILICATI : sono costituiti da silicio, ossigeno e metalli e sono caratterizzati dalla presenza di tetraedri ("piramidi" a base triangolare con quattro facce eguali tra loro) corrispondenti al gruppo (SiO 4 ) 4- . 9. SOSTANZE ORGANICHE: ambra

73. I silicati sono i minerali più abbondanti nella crosta terrestre (80%) Lo ione caratteristico di questi minerali è lo ione silicato, SiO 4 4– . Questo ione ha forma tetraedrica, con lo ione silicio al centro e quattro ioni ossigeno ai vertici. Il silicio forma quattro legami covalenti con l'ossigeno e raggiunge così la sua stabilità elettronica. Ogni atomo di ossigeno deve acquistare un altro elettrone per completare il suo livello energetico esterno.

74. I minerali sono elettricamente neutri e le cariche elettriche negative vengono neutralizzate in due modi: con inserimento di ioni metallici positivi per condivisione di O con tetraedri vicini I diversi silicati differiscono per il modo con cui neutralizzano le cariche negative dello ione silicato .

75. Nesosilicati dal greco nesos = isola (SiO 4 ) 4- tetraedri isolati uniti solo da cationi

76. Nesosilicati olivina verde alto peso specifico in generale (Mg, Fe)SiO 4 , tetraedri isolati uniti da cationi Mg 2+ e Fe 2+ Zircone ZrSiO4, Granati , Topazio

77. Sorosilicati o 'Silicati con coppie isolate di tetraedri' Epidoto

78. Ciclosilicati 'Silicati con anelli isolati di tetraedri' ciclo 6 Berillo , Tormalina

79. Inosilicati o 'Silicati con tetraedri riuniti in catene isolate' Catene semplici Catene doppie

80. Inosilicati_1: Silicati a 'catena semplice' pirosseni(l' Augite , )

81. Inosilicati_2: Silicati a 'catena doppia', doppie catene isolate Anfiboli ( Glaucofane )

82. Fillosilicati o Silicati a 'foglie' con fogli isolati

83. Muscovite, biotite, serpentino, talco

84. tetraedri legati per i 4 vertici , disposti in reticolo tridimensionale Tectosilicati: quarzo ortoclasio

85. se il rapporto tra atomi di ossigeno e di silicio è di 2:1 e la carica residua è nulla si ha: Il quarzo biossido di silicio che occupa tutto il cristallo è il minerale più abbondante della crosta terrestre quarzo ametista Tectosilicati: se alcuni atomi di Si ( +4 ) sono sostituiti da Al ( +3 ) ( silicoalluminati) rimangono cariche negative nel reticolato neutralizzate da ioni metallici (soprattutto Na + , K + e Ca 2+ ) feldspati (dal tedesco feld = campo e spat = sasso) feldspati potassici , come l' ortoclasio K[AlSi 3 O 8 ] feldspati sodico-calcici , come i plagioclasi ( albite -Na- e anortite -Ca- ). feldspatoidi (allumosilicati di metalli alcalini : sottosaturi in silicio, cioè meno Si rispetto ai cationi) leucite

86. Minerali sialici in alcuni minerali si ha la parziale sostituzione del Si con Al  silico-alluminati vi prevalgono Si, Al, sono più ricchi di SiO 2 (silice), I cationi più frequent i sono Na+ e K+ ( metalli alcalini ) densità e punto di fusione sono relativamente bassi e sono per lo più di colore chiaro. poveri di alluminio , presentano in genere cationi Ca 2+ Fe 2+ Mg 2+ densità e punto di fusione relativamente alti sono per lo più di colore scuro (bruno, verde o nero). Minerali femici

87. Genesi dei minerali Ogni fase cristallina può formarsi da una fase gassosa, liquida o solida, ma anche per reazione di più fasi solide, da reazione tra solido e liquido. La formazione di una nuova fase è in genere condizionata da una variazione nell’ambiente chimico-fisico (variazione T, variazione P, variazione Ph, variazione potenziale di ossidazione…) Formazione da fase gassosa: genesi pneumatolitica Formazione da fase liquida: genesi magmatica, idrotermale, sedimentaria Formazione da fase solida: genesi metamorfica