Corso di Geologia

Argomento: Processi e Prodotti Geologici

INDICE

2 - MATERIALI DELLA TERRA

Per conoscere la Terra, sapere com’è strutturata internamente, spiegare come si sono formati e si stanno evolvendo gli oceani, i continenti e le grandi catene montuose, capire fenomeni grandiosi quali vulcani e terremoti, occorre prima di tutto conoscere i materiali che la costituiscono, cioè le rocce e i minerali. Le rocce possono essere raccolte direttamente sulla superficie terrestre o estratte da miniere e profonde perforazioni, sia in terra che sul fondo degli oceani. Le rocce sono a loro volta costituite da minerali. Quindi, alla base di tutto sta la conoscenza dei minerali. Le rocce e i minerali che le compongono sono testimonianze tangibili dei processi geologici. I numerosi minerali esistenti sulla Terra sono distinti in base alla disposizione spaziale assunta dai loro atomi nella struttura cristallina. I tipi di atomi (o meglio ioni) e i legami chimici tra loro esistenti concorrono a determinare non soltanto la struttura cristallina, ma anche le proprietà chimiche e fisiche dei minerali, tutte caratteristiche che permettono di distinguere un minerale da un altro.

2.1 - MINERALI

I minerali sono formati da più atomi di uno (minerali puri: oro) o più elementi. Gli elementi chimici più diffusi nella crosta sono O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg. La struttura cristallina è data da una disposizione ordinata degli atomi nello spazio, in modo tale che una stessa configurazione di atomi (filari) si ripete a intervalli regolari nelle tre dimensioni (reticolo cristallino) rappresentato nella sua forma più semplice dalla cella elementare. Le proprietà fisiche dei minerali (durezza, sfaldatura, lucentezza, colore) dipendenti dalla struttura cristallina e dal tipo di elementi chimici danno la forma esterna del minerale: habitus cristallino. La Genesi dei minerali può avvenire mediante i processi di cristallizazione, precipitazione, evaporazione, sublimazione, biogeni, trasformazione solido-solido, sostituzione di elementi nel reticolo. La classificazione cristallochimica in generale suddivide i minerali in silicati e non silicati. La classificazione cristallografica suddivide i minerali in base alla diversa strutturazione degli atomi nel cristallo e quindi in base alla diversa simmetria. I Silicati: Nesosilicati (gli atomi si dispongono a formare tetraedi separati di SiO4; es.: Olivina); Inosilicati (catena singola, es.: Pirosseni, catena doppia, es.: Anfiboli); Fillosilicati (su strutture planari, es.: Miche, Minerali Argillosi); Tettosilicati (intelaiatura tridimensionale, es.: Quarzo, Feldspati).

2.2 - LE ROCCE

Le rocce, salvo rarissime eccezioni, sono aggregati di minerali. I vari minerali possono essere associati a formare un grandissimo numero di differenti rocce. In base alla loro origine, le rocce si possono distinguere in tre gruppi principali: ignee, metamorfiche e sedimentarie. All’interno di ciascun gruppo, poi, si possono fare ulteriori suddivisioni basate sulla composizione mineralogica e la struttura, due elementi che concorrono entrambi a chiarire le modalità di formazione. Le rocce ignee sono quelle che si formano per raffreddamento di una massa fusa (magma, lava); le rocce sedimentarie, la cui caratteristica principale è di essere stratificate, si formano per accumulo di minerali e granelli detritici di varia natura, per precipitazione chimica nell’acqua del mare o per l’attività biochimica di organismi; le rocce metamorfiche sono quelle che derivano da rocce preesistenti per effetto di calore, pressione e dell’attività chimica associata. I tre gruppi di rocce verranno descritti e ripresi con maggiore dettaglio più avanti.   L’appartenenza di una data roccia ad uno dei tre gruppi sopradescritti non è immutabile. La crosta terrestre è dinamica ed è in continua evoluzione. Rocce sedimentarie o metamorfiche possono venire fuse e produrre rocce ignee e qualsiasi roccia (anche metamorfica) può essere trasformata in una nuova roccia metamorfica. Tutti questi cambiamenti possono essere incorporati in un diagramma schematico che mostra le possibili relazioni esistenti tra le varie rocce, il cosiddetto ciclo litogenetico.