Introduzione
Le rocce sono composte da minerali. Un minerale è una sostanza presente in natura, solitamente solida, cristallina, stabile a temperatura ambiente e inorganica.
Ci sono quasi 5000 specie di minerali conosciuti, ma la maggior parte delle rocce sono formate da combinazioni di pochi minerali comuni, chiamati “minerali che formano le rocce”. I minerali che formano le rocce sono: feldspati, quarzo, anfiboli, mica, olivina, granato, calcite, pirosseni.
I minerali che si trovano in una roccia in piccole quantità sono chiamati “minerali accessori”. Anche se i minerali accessori sono presenti solo in piccole quantità, essi possono fornire preziose informazioni sulla storia geologica di una roccia e sono spesso usati per accertare l’età di una roccia. I minerali accessori comuni sono: zircone, monazite, apatite, titanite, tormalina, pirite e altri opachi.
L’abbondanza e la diversità dei minerali dipendono dall’abbondanza nella crosta terrestre degli elementi di cui sono composti. Otto elementi costituiscono il 98% della crosta terrestre: ossigeno, silicio, alluminio, ferro, magnesio, calcio, sodio e potassio. La composizione dei minerali formati dai processi ignei è direttamente controllata dalla chimica del corpo madre. Per esempio, un magma ricco di ferro e magnesio formerà minerali come olivina e pirosseno (come si trova nel basalto). Un magma più ricco di silicio formerà minerali più ricchi di silice come il feldspato e il quarzo (come si trova nel granito). È improbabile che un minerale si trovi in una roccia con una chimica di massa dissimile dalla sua; così è improbabile che l’andalusite (Al2SiO5) si trovi in una roccia povera di alluminio come una quarzite.
Proprietà fisiche dei minerali
Alcuni minerali sono facilmente identificabili; altri possono essere riconosciuti solo con l’uso di un microscopio petrografico o con tecniche analitiche complesse. I seguenti criteri sono usati per differenziare i minerali in un campione manuale. La maggior parte dei minerali non può essere identificata da una proprietà particolare, e quindi è consigliabile utilizzare diversi dei criteri diagnostici delineati di seguito. Una lente manuale vi aiuterà molto.
Colore
Il colore è una delle caratteristiche più ovvie di un minerale, ma generalmente non è la caratteristica diagnostica più utile. A seconda delle impurità, i singoli tipi di minerali possono avere una grande varietà di colori. Per esempio, il rubino e lo zaffiro sono tipi diversamente colorati del minerale corindone (Al2O3). Il colore rosso del rubino è dovuto alla presenza dell’elemento cromo. Gli zaffiri sono disponibili in una grande varietà di colori; il blu è il colore più familiare, ma si conoscono anche varietà gialle, arancioni, verdi, rosa, arancioni e marroni. Anche i granati possono avere una vasta gamma di colori, a seconda della loro composizione. Si possono trovare praticamente di qualsiasi colore, anche se i granati blu sono eccezionalmente rari. È quindi consigliabile non basarsi solo sul colore per identificare un minerale.
Abitudine ai cristalli
L’abitudine ai cristalli si riferisce alla forma caratteristica di un’unità minerale (un cristallo individuale o un aggregato di cristalli). I cristalli con facce ben sviluppate sono chiamati “euedrali”; per esempio i cristalli di granato sono spesso euedrali. I minerali possono anche presentarsi come aggregati di cristalli; per esempio, l’amianto si trova solitamente come un aggregato di fibre molto fini. La seguente lista fornisce esempi di diverse abitudini cristalline ed esempi di minerali comuni che possono mostrare ciascuna abitudine.
Aciculare – aghiforme, per esempio natrolite, rutilo
Lama – simile a una lama, sottile e appiattita, per esempio cianite
Botrioidale – masse simili a chicchi d’uva, per esempio ematite, malachite
Colonnare – prismi lunghi e sottili, per esempio calcite, gesso
Cubico – a forma di cubo, per esempio pirite, galena, halite
Dendritico – ad albero, ramificato in più direzioni, per esempio pirolusite, rame nativo, argento nativo
Fibroso – prismi molto sottili, per esempio amianto, tremolite
Fogliato o lamellare – struttura a strati, si separa facilmente in fogli molto sottili, per esempio muscovite, biotite
Granulare – aggregati di cristalli, per esempio bornite, scheelite
Esagonale – sei lati, per esempio quarzo, hanksite
Massivo – nessuna forma distinta, per esempio turchese, realgar
Ottaedrico – a otto lati, per esempio diamante, magnetite
Piatto – piatto, a forma di tavoletta, per esempio wulfenite
Prismatico – allungato, simile a un prisma, per esempio tormalina, berillo
Radiale o stellato – si irradia da un punto centrale, a forma di stella, per esempio wavellite, pirofillite