Info tratte da
La Mineralogia è la scienza che studia i minerali e può apparire complessa perché si basa su diverse discipline: chimica, cristallografia, fisica, matematica.
è una scienza nata in tempi recenti.
Il più antico uso dei minerali è legato all'arte: pigmenti naturali di colore rosso e nero (ematite e ossido di manganese) erano già utilizzati dagli uomini primitivi per dipingere le grotte. Gli Egizi realizzavano gioielli con malachite, lazurite, berillo.
I più antichi testi sui minerali sono quelli di Teofrasto e di Plinio il Vecchio che nella sua opera "Naturalis Historia" osservava nei cristalli forme geometriche perfette.
Con il "De Re Metallica" (1556) Agricola fonda la Mineralogia vera e propria, parlando delle pratiche minerarie del suo tempo, le tecniche di ricerca e di scavo per l'estrazione dei metalli.
Tra il '600 e il '700 nasce la moderna cristallografia grazie a Stenone, Carangeot, Romè de l'Isle; nel 1801 l'abate Réné Haüy scopre che i minerali sono formati da molecole che riproducono la forma del cristallo, anticipando le scoperte fatte un secolo dopo.
Berzelius, invece, sviluppa i principi della moderna classificazione. Nel XX secolo Max von Laue scopre la struttura dei minerali e gli esperimenti fatti ai raggi X provano per la prima volta che i minerali sono composti da atomi ordinati secondo regole precise.
Ma cosa sono i minerali? Sono sostanze cristalline che si trovano allo stato naturale. Compongono rocce, montagne, sabbia, il terreno dei nostri giardini. Molti dei prodotti che utilizziamo sono formati da minerali: il dentifricio contiene microcristalli di mica, calcite e fluorite, i detersivi contengono calcite, dolomite, argille e zeoliti. Le gemme sono frammenti grezzi di cristalli, particolarmente trasparenti o colorati, tagliati in modo da esaltare queste caratteristiche.
I minerali sono composti da atomi ordinati con uno schema ben preciso. Quando sviluppano superfici piane e lisce assumono forme regolari (cristalli); dello studio dei cristalli se ne occupa la cristallografia, in origine una branca della mineralogia, poi divenuta a se stante.
L'aspetto esterno di un minerale dipende dalla composizione e dall'ordinamento degli atomi. I cristalli vengono descritti attraverso le forme che identificano l'insieme di tutte le facce che li compongono.
L'abito di un minerale, ovvero la forma che predomina in un cristallo, può aiutare a riconoscerlo.
Vi sono varie tipologie:
* Aciculare = cristalli con aspetto aghiforme
* Capillare e Filiforme = cristalli flessibili e sottili come capelli
* Laminare = cristalli allungati e appiattiti come lame
* Tabulare = cristalli piatti ma con spessore evidente e contorno rettangolare o quadrato.
* Dendritico, arborescente, coralloide = cristalli formati da aggregati ramificati
* Fibroso e raggiato = cristalli riuniti in fibre che formano aggregati divergenti e raggiati
* Globulare, mammellonare e sferoidale = aggregati con aspetto globulare, simili a mammelle.
* Granulare = minerale privo di forme cristalline distinte, ma che costituiscono un ammasso granuloso
* Lamellare, micaceo o foliato: cristalli piatti, sottili, a volte flessibili, che ricordano una foglia
* Massivo = minerali compatti senza alcuna forma
* Microcristallino: alcuni minerali formano delle incrostazioni sulla roccia, ma in realtà sono aggregati di microcristalli, che si vedono solo a forti ingrandimenti.
* Scheletrico e reticolato = alcuni minerali si sviluppano per formare aggregare di cristalli lunghi e sottili, e il tutto ricorda una rete.
* Stalattitico e colonnare = cristalli che si riuniscono in aggregati a forma di cilindri, colonne o coni
ALTRE PROPRIETA'
Sfaldatura: la tendenza di un minerale a rompersi secondo piani fra loro paralleli, a facce reali o compatibili con la simmetria del cristallo. Si osserva molto bene nelle miche, la cui sfaldatura è perfetta. Un esempio di sfaldatura imperfetta è quella del berillo e del quarzo.
La direzione dove avviene la frattura dipende dalla struttura interna e del legame esistente tra gli atomi.
Durezza: la resistenza che la superficie piana di un minerale offre alla scalfittura. Nel 1824 il mineralogista Mohs ha creato una scala relativa ordinando i minerali secondo valori di durezza via via più elevati. Ogni minerale con numerazione più alta è in grado di scalfire tutti gli altri con numerazione più bassa: il diamante può scalfire tutti mentre il talco non può scalfirne nessuno.
Talco 1
Gesso 2
Calcite 3
Fluorite 4
Apatite 5
Ortoclasio 6
Quarzo 7
Topazio 8
Corindone 9
Diamante 10
Lucentezza: l'aspetto che assume la superficie di un minerale quando viene illuminato da luce riflessa. I tipi di lucentezza sono metallica e non metallica. Nella lucentezza metallica la luce è opaca (la pirite ne è un esempio) mentre la lucentezza non metallica è tipica di minerali colorati e translucidi (l'elbaite ha una lucentezza vitrea) La lucentezza può anche essere resinoso-adamantina (la sfalerite), vitrea (simile al vetro, come il berillo e il quarzo), resinosa (lucentezza come quella della resina, per esempio la sfalerite e lo zolfo), perlacea (simile alla perla, come la brucite), sericea (tipica dei minerali di aspetto fibroso, come l'okenite), adamantina (molto brillante, come quella del diamante)
Tra le proprietà dei minerali va citata anche la fluorescenza: si tratta delle emissioni di luce da parte di un minerale quando è esposto ad una sorgente luminosa con particolari lunghezze d'onda. Alcuni minerali posti sotto le lampade ultraviolette rimettono la luce con colori vivaci. Minerali fluorescenti sono l'autunite e la fluorite.
Alcuni minerali si comportano come magneti e vengono attratti da strumenti in grado di sviluppare un campo magnetico, come la magnetite: una calamita avvicinata a questi minerali viene attratta e resta attaccata.
Infine, la birifrangenza è lo sdoppiamento della luce quando attraversa un cristallo birifrangente: per esempio, un cristallo sfaldato di calcite (spato d'Islanda) se viene messo sullo sfondo di una linea nera, la farà apparire sdoppiata.
I MINERALI: GLI ELEMENTI NATIVI
Se si riscalda un minerale di una roccia ad una temperatura elevata, se ne produce la decomposizione: gli atomi dei diversi elementi che lo compongono si separano. Inversamente, quando la superficie della Terra si è raffreddata, gli elementi di cui era composta, si sono progressivamente uniti: tutta la storia della formazione della crosta terrestre e delle rocce che la compongono è dunque la storia di come si sono uniti gli elementi per formare i minerali delle rocce.
Vi sono però delle eccezioni: in qualche raro caso è accaduto che gli elementi siano rimasti separati, cioè non si siano legati chimicamente con altri elementi o particolari reazioni chimiche hanno separato questi elementi da minerali formatisi in precedenza.
Questi elementi isolati si chiamano "elementi nativi" e sono una ventina. Questi sono i più comuni: lo zolfo, la grafite, l'oro, il mercurio.
LO ZOLFO
I cristalli di zolfo hanno una forma caratteristica, che si chiama "abito bipiramidale", dovuto alla disposizione degli atomi dentro al cristallo stesso. In tutti i cristalli gli atomi sono disposti in un reticolo che si ripete entro tutto il cristallo; le celle di questo reticolo determinano con la loro forma quella del cristallo intero: quello dello zolfo è una cella rombica. I cristalli di zolfo hanno un bel colore giallo molto caratteristico; se sono perfettamente trasparenti mostrano la birifrangenza, cioè sdoppiano le immagini che si vedono attraverso di essi, come nel caso della Calcite o Spato d'Islanda.
Lo zolfo si forma nelle solfatare: vulcani che limitano la loro attività all'emissione di fanghi, vapori e gas, che contengono l'anidride solforosa (So2) che si decompone e deposita i cristalli di zolfo.
In Italia si possono raccogliere cristalli di zolfo nella solfatara a Pozzuoli, Enna, Agrigento.
LA GRAFITE
La grafite è una delle due forme nelle quali si trova il carbonio puro (l'altra è il diamante) è costituito da aggregati di lamelle che si sfaldano facilmente in scagliette solo nel toccarlo. Ha un colore che va dal grigio scuro al nero. Dentro ai cristalli di grafite gli atomi di carbonio sono disposti in stati costituiti da esagoni, che hanno un atomo in ciascun vertice.
L'ORO
Un elemento nativo che si trova abbastanza facilmente in Italia è l'oro. L'oro primario ha origine direttamente dalla solidificazione di magmi nei quali è contenuto e dai quali si separa mentre i magmi cristallizzano. Anche la disgregazione delle rocce che contengono oro ha dato origine a sabbie che contengono pagliuzze d'oro, che, trascinate dalle acque dei fiumi, hanno depositato l'oro in punti particolari (formando l'Oro secondario)
IL MERCURIO
L'Italia è uno dei paesi del mondo più ricchi di mercurio, che si trova prevalentemente sotto forma di solfuro (cinabro); piccole quantità si trovano sotto forma di elemento nativo che si è formato per decomposizione di minerali che lo contengono.
Mercurio nativo si trova nel cinabro del Monte Amiata, le rocce di Albareto (Parma) contengono, invece, cloruro di mercurio che decomponendosi, si libererà delle minuscole quantità di mercurio.