Geologia (Italiano)

Cosa sono i minerali?

Tutte le rocce tranne ossidiana e carbone sono fatti di minerali. (L’ossidiana è una roccia vulcanica fatta di vetro e il carbone è fatto di carbonio organico.) La maggior parte delle rocce contengono diversi minerali in una miscela caratteristica del particolare tipo di roccia. Quando si identifica una roccia è necessario prima identificare i singoli minerali che compongono quella roccia.

I minerali sono solidi inorganici presenti in natura con una composizione chimica definita e una struttura a reticolo cristallino., Sebbene siano stati identificati migliaia di minerali nella terra, solo dieci minerali costituiscono la maggior parte del volume della crosta terrestre: plagioclasio, quarzo, ortoclasio, anfibolo, pirosseno, olivina, calcite, biotite, granato e argilla.

Insieme, la formula chimica (i tipi e le proporzioni degli elementi chimici) e il reticolo cristallino (la geometria di come gli atomi sono disposti e legati insieme) determinano le proprietà fisiche dei minerali.,

La formula chimica e il reticolo cristallino di un minerale possono essere determinati solo in laboratorio, ma esaminando un minerale e determinando molte delle sue proprietà fisiche, è possibile identificare il minerale. In primo luogo, è necessario acquisire familiarità con le proprietà fisiche dei minerali e come riconoscerli.

I minerali possono essere identificati dalle loro caratteristiche fisiche. Le proprietà fisiche dei minerali sono legate alla loro composizione chimica e al loro legame. Alcune caratteristiche, come la durezza di un minerale, sono più utili per l’identificazione minerale., Il colore è facilmente osservabile e certamente ovvio, ma di solito è meno affidabile di altre proprietà fisiche.

Come vengono identificati i minerali?

I mineralogisti sono scienziati che studiano i minerali. Una delle cose che i mineralogisti devono fare è identificare e classificare i minerali. Mentre un mineralogista potrebbe utilizzare un microscopio ad alta potenza per identificare alcuni minerali, la maggior parte sono riconoscibili utilizzando proprietà fisiche.,

Controlla il minerale in figura 1. Qual è il colore del minerale? Qual è la sua forma? I singoli cristalli sono lucidi o opachi? Ci sono linee (striature) che attraversano i minerali?

Colore, striscia e lucentezza

I diamanti sono pietre preziose popolari perché il modo in cui riflettono la luce li rende molto scintillanti. Il turchese è apprezzato per il suo sorprendente colore blu-verdastro. Si noti che i termini specifici vengono utilizzati per descrivere l’aspetto dei minerali.

Colore

Il colore è spesso utile, ma non dovrebbe essere invocato. Diversi minerali possono essere dello stesso colore. L’oro reale, come si vede nella figura 2, è molto simile nel colore alla pirite nella figura 1.

Inoltre, Alcuni minerali sono disponibili in molti colori diversi. Il quarzo, ad esempio, può essere chiaro, bianco, grigio, marrone, giallo, rosa, rosso o arancione. Quindi il colore può aiutare, ma non fare affidamento sul colore come proprietà determinante. Figura 3 mostra un campione di quarzo che è incolore e un altro quarzo che è viola., Una piccola quantità di ferro rende il quarzo viola. Molti minerali sono colorati da impurità chimiche.

Luster

Luster descrive il riflesso della luce sulla superficie di un minerale. I mineralogisti hanno termini speciali per descrivere la lucentezza. Un modo semplice per classificare la lucentezza si basa sul fatto che il minerale sia metallico o non metallico. I minerali opachi e lucenti, come la pirite, hanno una lucentezza metallica., Minerali come il quarzo hanno una lucentezza non metallica.

Lustro è come la superficie di un minerale riflette la luce. Non è la stessa cosa del colore, quindi è fondamentale distinguere la lucentezza dal colore. Ad esempio, un minerale descritto come “giallo lucido” viene descritto in termini di lucentezza (“lucido”) e colore (“giallo”), che sono due diverse proprietà fisiche. I nomi standard per la lucentezza includono metallico, vetroso, perlato, setoso, grasso e opaco. Spesso è utile determinare prima se un minerale ha una lucentezza metallica. Una lucentezza metallica significa lucido come metallo lucido., Per esempio puliti pezzi lucidati di cromo, acciaio, titanio, rame e ottone tutti esibiscono lucentezza metallica come fanno molti altri minerali. Dei lustrini non metallici, vetroso è il più comune e significa che la superficie del minerale riflette la luce come il vetro. La lucentezza perlacea è importante per identificare i feldspati, che sono il tipo più comune di minerale. La lucentezza perlacea si riferisce a una sottile irridescenza o un gioco di colori nella luce riflessa, allo stesso modo in cui le perle riflettono la luce. Silky significa relecting luce con una lucentezza simile alla seta. La lucentezza grassa sembra simile alla lucentezza del grasso di pancetta solidificato., Minerali con lucentezza opaca riflettono pochissima luce. Identificare la lucentezza richiede un po ‘ di pratica. Ricordarsi di distinguere la lucentezza dal colore.

Diversi tipi di lucentezza non metallica sono descritti nella tabella 1.

Tabella 1. Sei tipi di lucentezza non metallica.,
Lustro	Aspetto
Adamantina	Luccicanti
Terra	Sordo, come l’argilla
Perlato	Perla-come
Resinosa	Come resine, come un albero sap
Seta	Soft-cerca con fibre lunghe
Vitreo	Vitreo

Si può abbinare i minerali in figura 4 con il giusto lustro tabella 1?,

Streak

La striscia è il colore della polvere di un minerale. Streak è una proprietà più affidabile del colore perché streak non varia., I minerali dello stesso colore possono avere una striscia colorata diversa. Molti minerali, come il quarzo nella figura 3, non hanno striscia.

Per controllare la striscia, raschiare il minerale su una piastra di porcellana non smaltata (Figura 5). La pirite giallo-oro ha una striscia nerastra, un altro indicatore che la pirite non è oro, che ha una striscia gialla dorata.

Peso specifico

Densità descrive quanta materia si trova in una certa quantità di spazio: densità = massa / volume.

La massa è una misura della quantità di materia in un oggetto., La quantità di spazio che un oggetto occupa è descritta dal suo volume. La densità di un oggetto dipende dalla sua massa e dal suo volume. Ad esempio, l’acqua in un bicchiere ha la stessa densità dell’acqua nello stesso volume di una piscina.

Il peso specifico di una sostanza confronta la sua densità con quella dell’acqua. Le sostanze più dense hanno un peso specifico più elevato.

Durezza

La durezza è la forza con cui un minerale resiste alla sua superficie raschiata o perforata., Nel lavorare con campioni manuali senza strumenti specializzati, la durezza minerale è specificata dalla scala di durezza Mohs. La scala di durezza Mohs si basa su 10 minerali di riferimento, dal talco il più morbido (durezza Mohs di 1), al diamante il più duro (durezza Mohs di 10). È una scala relativa o non lineare. Una durezza di 2,5 significa semplicemente che il minerale è più duro del gesso (durezza Mohs di 2) e più morbido della calcite (durezza Mohs di 3). Per confrontare la durezza di due minerali vedere quale minerale graffia la superficie dell’altro.,

Table 2. Mohs Hardness Scale
Hardness	Index Minerals	Common Objects
1	talc
2	gypsum	2.5-fingernail
3	calcite	3.5-pure, untarnished copper
4	fluorite
5	feldspar	5 to 5.5-stainless steel
		5.,5 di 6-vetro
6	apatite	6 a 6,5-acciaio duro file
7	quarzo
8	topazio
9	corindone
10	diamante

Con una scala di Mohs, chiunque può verificare un minerale sconosciuto per la sua durezza. Immagina di avere un minerale sconosciuto. Si scopre che può graffiare fluorite o anche feldspato, ma apatite graffi esso. Sapete allora che la durezza del minerale è compresa tra 5 e 6., Si noti che nessun altro minerale può graffiare il diamante.

Scissione e frattura

La rottura di un minerale rompe i suoi legami chimici. Poiché alcuni legami sono più deboli di altri legami, ogni tipo di minerale rischia di rompersi dove i legami tra gli atomi sono più deboli. Per questo motivo, i minerali si rompono in modi caratteristici.

Scissione

La scissione è la tendenza di un minerale a rompersi lungo determinati piani per creare superfici lisce. L’alite si rompe tra strati di sodio e cloro per formare cubi con superfici lisce (figura 6).

Un minerale che si rompe naturalmente in superfici perfettamente piane sta esibendo la scissione. Non tutti i minerali hanno scissione. Una scissione rappresenta una direzione di debolezza nel reticolo cristallino. Le superfici di scissione possono essere distinte dal modo in cui riflettono costantemente la luce, come se fossero levigate, lisce e uniformi., Le proprietà di scissione di un minerale sono descritte in termini di numero di fenditure e, se più di una fenditura, gli angoli tra le fenditure. Il numero di fenditure è il numero o le direzioni in cui il minerale si fende. Un minerale può presentare 100 superfici di scissione parallele l’una all’altra. Quelli rappresentano una singola scissione perché le superfici sono tutte orientate nella stessa direzione. Il numero possibile di fenditure che un minerale può avere è 1,2,3,4 o 6., Se è presente più di 1 fenditura e non è disponibile un dispositivo per misurare gli angoli, indicare semplicemente se le fenditure si intersecano a 90° o meno a 90°.

Per vedere la scissione minerale, tenere il minerale sotto una forte luce e spostarlo, spostarlo ancora un po’, per vedere come i diversi lati riflettono la luce. Una direzione di scissione apparirà come una lucentezza liscia, lucida e uniformemente brillante di luce riflessa da una serie di superfici parallele sul minerale.

Mica ha scissione in una direzione e forma fogli (figura 7).,

I minerali possono dividersi in poligoni. La fluorite forma ottaedri (figura 8).

Uno dei motivi per cui le pietre preziose sono belle è che i piani di scissione fanno una forma di cristallo attraente con facce lisce.

Frattura

La frattura è una rottura in un minerale che non si trova lungo un piano di scissione., La frattura non è sempre la stessa nello stesso minerale perché la frattura non è determinata dalla struttura del minerale.

I minerali possono presentare fratture caratteristiche (figura 9). I metalli di solito si fratturano in bordi frastagliati. Se un minerale scheggia come il legno, può essere fibroso. Alcuni minerali, come il quarzo, formano superfici curve lisce quando si fratturano.

Tutti i minerali hanno frattura. La frattura è rottura, che si verifica in direzioni che non sono direzioni di scissione., Alcuni minerali,come il quarzo, non hanno alcuna scissione. Quando un minerale senza scissione viene spezzato da un martello, si frattura in tutte le direzioni. Si dice che il quarzo presenti una frattura conchoidale. La frattura conchoidale è il modo in cui un grosso pezzo di vetro si rompe con creste concentriche e curve sulle superfici rotte. Tuttavia, alcuni cristalli di quarzo hanno così tanti difetti che invece di esibire frattura conchoidale mostrano semplicemente frattura irregolare. Frattura irregolare è un termine standard per le fratture che non presentano alcuna delle qualità degli altri tipi di frattura., Nella geologia introduttiva, i tipi di frattura chiave da ricordare sono irregolari, che la maggior parte dei minerali mostra, e conchoidal, visto nel quarzo.

Crystal Shape

Tutti i minerali sono cristallini, ma solo alcuni hanno l’opportunità di esibire le forme dei loro cristalli, le loro forme cristalline. Molti minerali in un laboratorio di geologia introduttivo non mostrano la loro forma cristallina. Se un minerale ha spazio mentre cresce, può formare cristalli naturali, con una forma cristallina che riflette la geometria del reticolo cristallino interno del minerale. La forma di un cristallo segue la simmetria del suo reticolo cristallino., Il quarzo, ad esempio, forma cristalli a sei lati, mostrando la simmetria esagonale del suo reticolo cristallino. Ci sono due fattori complicanti da ricordare qui: (1) i minerali non sempre formano bei cristalli quando crescono, e (2) una faccia di cristallo è diversa da una superficie di scissione. Una faccia di cristallo si forma durante la crescita del minerale. Una superficie di scissione si forma quando il minerale è rotto.

Altre caratteristiche identificative

Ci sono alcune proprietà che aiutano solo a distinguere un piccolo numero di minerali, o anche solo un singolo minerale., Un esempio di tale proprietà speciale è la reazione effervescente della calcite a una soluzione debole di acido cloridrico (5% HCl). Calcite fizzes o effervesces come la soluzione di HCl si dissolve e crea gas CO2. La calcite è facile da identificare anche senza testare la reazione all’HCl, per la sua durezza, lucentezza e scissione.

Un’altra proprietà speciale è il magnetismo. Questo può essere testato vedendo se un piccolo magnete risponde al minerale. Il minerale più comune che è fortemente magnetico è la magnetite minerale., Una proprietà speciale che si presenta in alcuni campioni di feldspato plagioclasio è la sua tendenza a presentare striature sulle superfici di scissione. Le striature sono linee perfettamente diritte, sottili e parallele. L’ingrandimento può essere richiesto per vedere le striature sulle superfici di scissione del plagioclasio. Altre proprietà speciali possono essere incontrate su base minerale-minerale.

Alcuni minerali hanno altre proprietà uniche, alcune delle quali sono elencate nella tabella 3. Puoi nominare una proprietà unica che ti permetta di identificare istantaneamente un minerale che è stato descritto un po ‘ in questo capitolo?, (Suggerimento: È più probabile che si trovi sul tuo tavolo da pranzo.)

Tabella 3. Alcuni minerali hanno proprietà insolite che possono essere utilizzate per l’identificazione.,>Fluorite
Magnetism	Mineral is attracted to a magnet	Magnetite
Radioactivity	Mineral gives off radiation that can be measured with Geiger counter	Uraninite
Reactivity	Bubbles form when mineral is exposed to a weak acid	Calcite
Smell	Some minerals have a distinctive smell	Sulfur (smells like rotten eggs)
Taste	Some minerals taste salty	Halite