05 Sistematica dei minerali_05

Alfonso Bosellini
I materiali
della Terra solida
Capitolo 2
Lezione 5
Atomi, elementi, minerali e rocce
Sistematica dei minerali
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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.
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2.10
Criteri di classificazione dei minerali
CLASSE
ANIONE
MINERALI
Silicati
Ione silicato (SiO44–)
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 (CO32–)
CALCITE, DOLOMITE, SIDERITE, MALACHITE …
Solfati
Ione solfato (SO42–)
GESSO, ANIDRITE, BARITE …
Solfuri
Ione solfuro (S2–)
PIRITE, GALENA, SFALERITE, CINABRO …
Ossidi
Ione ossido (O2–)
CORINDONE, EMATITE, MAGNETITE, QUARZO …
Idrossidi
Ione idrossido (OH–)
BRUCITE, LIMONITE, GOETHITE …
Elementi nativi
Metalli e semimetalli
ORO, ARGENTO, RAME, ZOLFO
DIAMANTE, GRAFITE …
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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%.
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2.11
Classificazione dei silicati
L’unità fondamentale del reticolo cristallino dei silicati
è lo ione silicato SiO44–.
O2–
O2–
O2–
Si4+
O2–
Lo ione SiO44– ha la forma di un tetraedro
che ha al centro lo ione Si4+
circondato da quattro ioni O2–, equidistanti, posti ai vertici.
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2.11
Classificazione dei silicati
I silicati
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2.11
Classificazione dei silicati
Nesosilicati
ZIRCONE
Sorosilicati
GRANATO
Ciclosilicati
TORMALINA
EPIDOTO
DANBURITE
Fillosilicati
BERILLO
BIOTITE (mica)
SERPENTINO
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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
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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
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2.13
Minerali non silicati
Soltanto l’8% circa delle rocce della crosta terrestre
è costituita da minerali non silicati.
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2.13
Minerali non silicati
I carbonati contengono lo ione carbonato (CO32–).
Calcite - CaCO3
Aragonite - CaCO3
Dolomite - (Ca, Mg)CO3
Malachite - Cu2(OH)2CO3
Siderite - FeCO3
Rodocrosite - MnCO3
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2.13
Minerali non silicati
Gli alogenuri contengono elementi del gruppo degli alogeni: F, Cl, Br, I.
Salgemma - NaCl
Fluorite - CaF2
Silvite - KCl
Atacamite - Cu2Cl(OH)3
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2.13
Minerali non silicati
Borati, Fosfati
Na2B4O5(OH)4·8(H2O
il borace
Mg3B7O13C
la boracite
Ca5(PO4)3[F, OH, Cl]
l’apatite
CuAl6(PO4)4(OH)8·4H2O
Il turchese
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2.13
Minerali non silicati
I solfati contengono lo ione solfato (SO42–).
Gesso - CaSO4·2H2O
Barite - BaSO4
Anidrite - CaSO4
Celestina - SrSO4
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2.13
Minerali non silicati
Gli ossidi sono composti dell’ossigeno con i metalli, gli idrossidi contengono lo ione (OH–).
Ematite - Fe2O3
Magnetite - Fe3O4
Corindone - Al2O3
Rutilo - TiO2
Limonite - FeO(OH)·nH2O
Goethite - FeO(OH)
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2.13
Minerali non silicati
I solfuri sono formati da metalli associati allo ione solfuro (S2–).
Pirite - FeS2
Marcasite - FeS2
Calcopirite - CuFeS2
Galena - PbS
Cinabro - HgS
Sfalerite - (Zn,Fe)S
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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
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