I minerali sono i mattoni naturali che, uniti in vario modo, costruiscono le rocce della crosta terrestre.
La Terra solida che calpestiamo ogni giorno è fatta di rocce, e ogni roccia è a sua volta un insieme di minerali. Comprendere la differenza tra minerale e roccia è il primo passo per leggere il paesaggio: una montagna, una spiaggia, persino la ghiaia di un sentiero raccontano una storia geologica precisa. Imparare a riconoscere questi materiali significa imparare a riconoscere processi che durano milioni di anni.
I minerali: definizione e proprietà
Un minerale è una sostanza naturale, inorganica, allo stato solido, con una composizione chimica definita e una struttura interna ordinata, detta reticolo cristallino. Questa definizione è importante perché esclude, per esempio, il vetro artificiale, che non è naturale, e il legno, che è organico. Il reticolo è la disposizione regolare e ripetuta degli atomi nello spazio, ed è ciò che dà al minerale la sua forma caratteristica quando cresce libero. Proprio per questo i cristalli di sale da cucina, osservati al microscopio, mostrano sempre piccoli cubetti perfettamente regolari, riflesso visibile dell'ordine atomico interno.
Ogni minerale possiede proprietà fisiche misurabili che permettono di identificarlo senza analisi chimiche complesse. La durezza indica la resistenza alla scalfittura e si misura con la scala di Mohs, da 1 (talco, scalfibile con l'unghia) a 10 (diamante). Altre proprietà importanti sono il colore, la lucentezza (metallica o vitrea), la sfaldatura, cioè la tendenza a rompersi lungo piani precisi, e il peso specifico. Combinando queste osservazioni si può distinguere, per esempio, il quarzo dalla calcite anche senza strumenti di laboratorio.
Le rocce e il ciclo litogenetico
Una roccia è un aggregato naturale di uno o più minerali, e si classifica in base al processo che l'ha formata. Le rocce magmatiche nascono dal raffreddamento di un magma: se il raffreddamento avviene in profondità si formano rocce intrusive a cristalli grandi, come il granito; se avviene in superficie si formano rocce effusive a cristalli minuti, come il basalto. Le rocce sedimentarie derivano invece dall'accumulo, dalla compattazione e dalla cementazione di frammenti, di resti organici o di sostanze precipitate dall'acqua, come accade per l'arenaria o il calcare.
Le rocce metamorfiche si originano quando una roccia preesistente, sottoposta a forte calore e pressione, modifica i suoi minerali allo stato solido, senza fondere completamente. Così il calcare si trasforma in marmo e l'argilla diventa ardesia, acquistando una struttura più compatta e spesso un aspetto a strati paralleli. Tutti questi processi sono collegati nel cosiddetto ciclo litogenetico: una stessa materia può, nel corso di milioni di anni, passare ripetutamente dallo stato magmatico a quello sedimentario e metamorfico. Il ciclo ricorda che la geologia è dinamica e che la crosta terrestre è in continua trasformazione.
Ricorda
- Un minerale è solido, naturale, inorganico, con composizione chimica definita e reticolo cristallino ordinato.
- Le rocce si dividono in magmatiche, sedimentarie e metamorfiche secondo il processo di formazione.
- Il ciclo litogenetico collega i tre tipi di rocce: nulla in geologia è permanente, tutto si trasforma.
- Esercizio attivo sul quaderno: disegna uno schema circolare del ciclo litogenetico con tre caselle (magmatiche, sedimentarie, metamorfiche) collegate da frecce, e accanto a ogni freccia scrivi il processo che provoca la trasformazione (raffreddamento, erosione e sedimentazione, calore e pressione, fusione).