Genesi dei Minerali

1. Genesi dei Minerali A cura di Betti Federico Demattè Massimiliano

2. Genesi dei minerali I minerali si formano sulla superficie terrestre o all'interno della litosfera attraverso processi causati da per lo più una variazione di temperatura o di pressione. Se tali variazioni avvengono lentamente il minerale arà struttura cristallina, altrimenti amorfa.

3. Come si formano i minerali? Ogni minerale può formarsi da una fase gassosa, liquida o solida, ma anche per reazione di più fasi solide, da reazione tra solido e liquido. I minerali si possono formare per: • SOLIDIFICAZIONE diretta di una massa fusa • PRECIPITAZIONE di sostanze disciolte in una soluzione sovrassatura • SUBLIMAZIONE di un vapore(formazione da fase gassosa) • Reazioni chimiche durante le quali minerali già formati possono trasformarsi in minerali diversi restando allo stato solido

4. SOLIDIFICAZIONE • Il minerale solidifica quando viene raggiunta la temperatura di solidificazione che lo caratterizza; la temperatura può variare al variare della pressione.

5. PRECIPITAZIONE • Le soluzioni sovrassature hanno una concentrazione di soluto superiore alla sua solubilità. • Il processo di precipitazione avviene per: • 1)una diminuzione graduale della temperatura che provoca una diminuzione della solubilità dei sali, i quali si separano dall'acqua e precipitano sul fondo; • 2) l'evaporazione del solvente(es. in bacini piccoli le acque marine con una T elevata evaporano, lasciando cristallizzare il NaCl che forma depositi di salgemma.

6. SUBLIMAZIONE di un vapore • Accade quando un vapore sublima (passa direttamente dallo stato gassoso a solido). • Per esempio nelle solfatare (dove i vapori di zolfo sublimando danno origine a cristalli di zolfo

7. REAZIONI CHIMICHE o GENESI METAMORFICA • In questo caso vi è una trasformazione a partire da minerali preesistenti in minerali restando allo stato solido, mediante reazioni chimiche: tali reazioni possono avvenire sulla superficie terrestre, quando un minerale reagisce con l’ossigeno atmosferico o l'acqua, dando origine ad un minerale di alterazione (per esempio la pirite reagendo con l’ ossigeno dà origine alla limonite). Mutamenti simili possono avvenire anche in profondità per aumenti di P e T che originano minerali con diversa composizione o diversa struttura. Si possono verificare sempre in profondità scambi di ioni con l’ambiente circostante, in questo caso si modifica anche la composizione oltre alla struttura. • N.B I minerali che si formano da reazioni allo stato solido si dicono METASOMATICI.

8. Silicati Femici e Sialici

9. I SILICATI • I silicati sono composti di silicio e ossigeno e tutti, tranne la silice, contengono uno o più elementi metallici. La struttura base presente è la stessa in tutti i silicati ed è formata da gruppi silicato (SiO4 )-4. • I silicati sono i minerali più diffusi sulla Terra (costituiscono, nelle diverse forme in cui si presentano: rocce magmatiche, sedimentarie, metamorfiche e formano più del 90% della crosta terrestre), e l'ossigeno e il silicio sono gli elementi più abbondanti nella crosta terrestre (rispettivamente, 46,6% e 27,7% in peso). • I quattro atomi di ossigeno dei silicati sono disposti intorno all’atomo di silicio in modo da formare un tetraedro.

10. I silicati si possono classificare in base alla disposizione e ai legami tra i tetraedri(CICLOSILICATI; FILLOSILICATI ecc.) e possono essere inoltre suddivisi in due distinte categorie in base alla percentuale dei tetraedri e di ioni metallici presenti: • Femici o mafici • Sialici o felsici

11. SILICATI FEMICI • I silicati femici ( o mafici) hanno una percentuale di tetraedri bassa • Percentuale di ioni metallici alta con prevalenza di ferro e magnesio • Si presentano scuri e densi • Hanno un rapporto Si : O basso

12. Nella figura possiamo osservare un silicato femico, l’olivina. Altri silicati femici sono ad esempio i pirosseni, gli anfiboli, la mica. In questa immagine invece possiamo osservare un esempio di pirosseno

13. SILICATI SIALICI • I silicati sialici (o felsici) hanno una percentuale di tetraedri elevata • Percentuale ioni metallici bassa • Presenza di alluminio • Si presentano chiari e poco densi • Hanno un rapporto Si : O più elevato

14. Nell’immagine possiamo osservare un esempio di silicato sialico, in particolare un feldspato

15. Composti sialici Composti femici Quarzo SiO2 Miche: Biotite, Muscovite, altre Miche Silicati complessi di Fe, Mg, Al, K Feldspati comprendono Ortoclasio, Plagioclasi, miscele di Albite e di Anortite KAlSi3O8 NaAlSi3O8 CaAl2Si2O8 Pirosseni (rombici e monoclini) Silicati di Fe, Al, Mg, Ca, Na Anfiboli (rombici e monoclini) Silicati di Ca, Fe, Mg, Al, e gruppi OH Feldspatoidicomprendono Leucite e Nefelina KAlSi2O6 NaAlSiO4 Olivine Miscele di Mg2SiO4 e di Fe2SiO4

16. FONTI • www.wikipedia.com • Pianeta tre (Ivo Neviani – Cristina Pignocchino) pagine 128, 129, 130 • Appunti presi in classe