FATTORI CHE INFLUENZANO LA STRUTTURA DEI CRISTALLI
L’effettiva possibilità che un minerale ha di formarsi in natura è legata a parametri fisici e chimici:
- Parametri fisici: le dimensioni delle specie chimiche che si combinano devono permettere la creazione di un’impalcatura cristallina stabile. A causa della loro attrazzione gli ioni tendono a disporsi alla minima distanza possibile. Se lo ione positivo è molto piccolo, attorno ad esso trovano posto massimo tre ioni negativi. Questa disposizione è detta coordinazione a tre. Se la differenza tra ione negativo e positivo diminuisce, la coordinazione diventa a quattro, a sei, a otto ed al massimo 12, quando i due ioni hanno grandezze quasi identiche.
- Parametri chimici: le cariche negative e positive devono bilanciarsi esattamente, affinchè la cella elementare sia neutra. Se gli ioni di segno opposto non hanno lo stesso numero di cariche,, gli ioni di carica minore sono presenti in quantità maggiore, in modo da bilanciare le cariche opposte.
I cristalli dei minerali che si trovano in natura presentano forme macroscopiche che talvolta rispecchiano la forma delle celle elementari. Un minerale con reticolo a celle cubiche può formare cubi, ma anche ottaedri e forme più complesse.
FORMAZIONE DEI MINERALI
La genesi dei minerali e dei loro aggregati, le rocce, dipende dalle condizioni ambientali di formazione: presenza di determinati elementi chimici, temperatura, pressione, pH delle soluzioni.
Il processo di formazione di un minerale può evvenire in vari modi:
- Cristallizzazione da soluzioni magmatiche, solidificatesi per raffreddamento in superficie o a una certa profondità. Prima si formano i minerali con punto di fusione più alto, poi quelli con punto più basso.
- Cristallizazione da soluzione acquose, per evaporazione del solvente, o per raffreddamento della soluzione stessa (precipitazione).
- Cristallizzazione per raffreddamento di vapori o per reazioni tra gas, con formazione di cristalli ben definiti, in corrispondenza di bocche vulcaniche o nelle cavità delle rocce a bassa pressione.
- Attività degli organismi viventi, con produzione di biominerali come ad esempio apparati scheletrici e gusci.
PROPRIETA’ FISICHE DEI MINERALI
Le dimensioni dei minerali possono variare enormemente: certi si vedono a malapena al microscopio, altri sono lunghi un metro o più. I minerali possono essere identificati ricorrendo alle loro proprietà fisiche, ma a volte è necessario ricorrere ad analisi approfondite, come quella chimica e la diffrazione ai raggi X.
Le proprietà fisiche che caratterizzano i minerali solo:
- Colore: è la prima proprietà fisica che si nota in un minerale ed è utilissimo alla sua identificazione. Esso dipende principalmente dalla composizione chimica.
- Colore della polvere: il termine striscio designa il colore della polvere fine che si produce strofinando un minerale su una superficie abrasiva. Un minerale puòessere di vari colori, ma la sua polvere mantiene sempre lo stesso colore.
- Densità: è il rapporto tra peso dei minerali ed il loro volume. Si misura relativamente alla densità dell’acqua che è di 1 g/cm^3.
- Sfaldatura: è la proprietà che hanno certi minerali di rompersi facilmente lungo piani preferenziali di debolezza. Alcuni hanno un solo sisema di piani di sfaldamento paralleli, altri più di uno, altri non si sfaldano perchè non hanno piani di debolezza lungo cui sfaldarsi.
- Durezza: misura della sua resistenza a essere scalfito o abraso. Essa si misura secondo una scala standard, detta scala di Mohs. Composta da 10 minerali disposti in ordine crescente di durezza. Oggi la durezza si determina con strumenti come lo sclerometro.
- Lucentezza: dipende da come la superficie del minerale risponde quando è colpito dalla luce. La lucentezza può essere metallica, quando il cristallo riflette direttamente la luce, non-metallica quando essa devia dopo averlo attraversato.
- Temperatura di fusione: la temperatura alla quale l’architettura allo stato solido cristallino viene demolita.
Altre proprietà, che interessano solo alcuni minerali, sono il magnetismo, tipico della magnetite, la birifrangenza, caratteristico della calcite, la fluorescenza, tipico della fluorite, e la radioattività, caratteristica delle uraniniti.
PARTE 1: http://knowledgeistheway.altervista.org/i-minerali-parte-1/
PARTE 3: http://knowledgeistheway.altervista.org/i-minerali-parte-3/