30-42 Capitolo 2

 Le proprietà dei minerali

1.La crosta terrestre è costituita da silicio e ossigeno

La crosta terrestre:

• e’ L’involucro esterno solido del nostro pianeta
• ha uno spessore medio di poche decine di kilometri; è sottilissimo se confrontato agli oltre 6300 km del raggio terrestre
• è costituita principalmente dagli elementi chimici silicio (Si) e ossigeno (O)
• Contiene anche alluminio, ferro, calcio, sodio, potassio e magnesio sono abbastanza abbondanti, mentre tutti gli altri elementi della tavola periodica o sono assenti o presenti solo in tracce.
• Nella crosta terrestre i diversi elementi chimici sono combinati tra loro a formare minerali, rocce e suoli.

2. I minerali sono composti chimici cristallini

Un minerale:

• è una sostanza, esprimibile(выражаемый формулой химической)  con una formula chimica, che in natura si trova allo stato solido cristallino.
• è caratterizzato da una specifica composizione chimica.

Reticolo cristallino:

• E’ struttura fissa(cioe` gli atomi, disposti in modo regolare, formano una struttura geometrica ordinata)  
• E’ caratteristica per ciascun minerale.

Un minerale può assumere lo stato solido cristallino in tre modi:

• per lento raffreddamento dallo stato fuso (solidificazione);
• per brinamento, cioè per passaggio diretto da vapore a solido;
• per precipitazione da una soluzione(выпадение осадка).

Ogni minerali puo’ essere costituito da:

• un solo elemento, come l’oro, l’argento, lo zolfo e il diamante (che è formato da carbonio puro),  cosi viene chiamato elemento nativo
• dalla combinazione di due elementi, come il salgemma, l’ematite, la pirite e la galena.
• dalla combinazione di più elementi: i silicati ((Al2Be3[Si6O18]).)

I cristalli possono avere dimensioni:

• Dimensioni microscopiche
• Dimensioni grandissimi visibili a occhio nudo dando origine a figure geometriche (abito cristallino)

abito cristallino:

• ha facce, spigoli e vertici
• si forma progressivamente atomo dopo atomo ripetendo all’infinito del reticolo cristallino.

Le dimensioni dei cristalli dipendono:

• dalle condizioni di temperatura e di pressione presenti durante il processo di mineralizzazione
• dal tempo e dallo spazio che essi hanno avuto a disposizione durante la fase di «crescita».

3.I minerali hanno proprietà fisiche osservabili e misurabili

Per riconoscere e classificare i minerali si prendono in esame le loro proprietà fisiche, che dipendono dalla composizione chimica e dal tipo di cristallizzazione.

La proprietà fisica di un mineralo:

• il colore
• la densità
• la lucentezza

La durezza:

Per valutare la durezza di un minerale si utilizza la scala di Mohs:

• Tenerissimi (durezza 1 e 2) i minerali che, come il talco e il gesso, si possono rigare con l’unghia;
• Teneri (durezza da 2 a 3) quelli rigabili con un filo di rame;
• Semiduri (durezza da 3½ a 4½) quelli che si rigano con un temperino;
• Duri (durezza da 5 a 6½) quelli difficilmente rigabili col temperino
• Durissimi quelli che non vengono scalfiti da una lama di acciaio.

Il campo magnetico è possibile distinguere i minerali sottoponendoli all’azione di un campo magnetico:

• Ferromagnetici (alcuni sono fortemente attratti(притягивающие) )
• Paramagnetici (altri sono attratti debolmente(слабо притягивающие))
• Diamagnetici (altri sono respinti (отталкивающие))

I principali tipi di rocce

4. Le rocce si classificano in base alla loro formazione

Le rocce: sono corpi solidi costituiti dall’aggregazione naturale di uno o più minerali anche se, talora, sono presenti alcune sostanze non cristalline.

Ogni tipo di roccia è caratterizzato:

• dai minerali che contiene,
• dai processi che hanno portato alla sua formazione.

I tre gruppi di rocce:

• ignee (rocce magmatiche)
• sedimentarie
• metamorfiche

Le rocce ignee:

• derivano dalla solidificazione di materiale fluido, il magma, che si trova raccolto all’interno della crosta terrestre oppure nello strato fluido del mantello;

La solidificazione avviene:  

• per lento raffreddamento all’interno della crosta Se il magma contiene un’elevata percentuale di biossido di silicio (o silice) è viscosa . Cosi solidifica prima di raggiungere la superficie terrestre;Cosi si formano le rocce intrusive o plutoniche (i graniti)
• all’esterno, se il magma viene spinto in superficie dall’attività vulcanica.Quando il magma fuoriesce in superficie perde i gas in esso contenuti, prende il nome di lava. Solidifica fuori della crosta. Cosi si formano le rocce effusive (Il basalto)

i graniti:

•  il magma con alta viscosità solidifica in tempi molto lunghi
• i gas si liberano molto lentamente,
• gli atomi e gli ioni hanno il tempo per formare grandi cristalli visibili anche a occhio nudo.
• I graniti ricche di silice, acide e di colore chiaro
• In Italia si trovano nel massiccio del Monte Bianco

Il basalto

• è una roccia effusiva, di colore scuro e povera di silice che si forma quando il magma poco viscoso raggiunge la superficie terrestre perdendo rapidamente i gas e trasformandosi in lava.
• il raffreddamento è rapido e i cristalli che si formano sono molto piccoli.
• Il basalto sul mare o basalti a cuscino
• la lava fuoriesce da vulcani sottomarini, si raffredda ancora più rapidamente a contatto con l’acqua e solidifica formando delle «bolle» o «cuscini»; per questo motivo, le rocce che si formano hanno la superficie ondulata

Le rocce sedimentarie:

• sono il risultato dell’accumulo, della compattazione(спресовывание ) e della cementazione di frammenti di rocce preesistenti o di resti di organismi viventi, oppure derivano della precipitazione di sali disciolti in acqua.
• costituiscono i tre quarti di tutte le rocce affioranti sulla superficie terrestre
• si formano in condizioni di temperatura e pressione generalmente basse( rispetto alle rocce ignee) in specifiche zone, dette ambienti di sedimentazione, che si trovano sulla superficie terrestre o poco al di sotto di essa.
• possono avere sepolti resti di animali o di piante, detti fossili (ископаемые).

si dividono a seconda della loro origine in:

• Le rocce organogene:

1. sono costituite da materiali che derivano dall’attività di organismi o dall’accumulo dei loro resti.
2. Sui fondali marini si possono sedimentare spessi strati formati dagli «scheletri» dei coralli.
3. Altri esempi di rocce organogene sono i carboni e le rocce costituite da resti organici da cui si origina il petrolio; per formarsi, esse hanno bisogno di milioni di anni e di un ambiente anaerobio, ossia privo di ossigeno.

• Le rocce clastiche:

1. si formano per compattazione e cementazione di frammenti rocciosi di varie dimensioni, trasportati negli ambienti di sedimentazione dalle acque correnti, dai ghiacciai o dal vento.
2. Se le particelle sono molto fini, si forma una roccia chiamata argillite(глина) 
3. Se i sedimenti hanno le dimensioni della sabbia(песок), la roccia che si forma è un’arenaria(песчанник)
4. Le rocce clastiche formate da sedimenti grossolani, ossia di dimensioni superiori ai 2 mm, sono dette conglomerati e derivano dalla lenta cementazione delle ghiaie(гравий, мелкие камушки).

• Le rocce chimiche:

1. derivano soprattutto dalla precipitazione dei minerali presenti in soluzione nei mari, nei laghi o nei fiumi in seguito all’evaporazione dell’acqua.
2. Quando va il processo di evaporazione di acqua si formano le rocce detti evaporiti
3. per il lento gocciolamento (капанье обычно в пещерах) all’interno delle grotte sotterranee) si formano stalattiti se pendono (свисают)  dal soffitto, o stalagmiti, se si innalzano dal pavimento della grotta

8.Le rocce vengono ciclicamente modificate

• Le rocce sono continuamente sottoposte all’azione degli agenti atmosferici che ne provocano l’erosione.
• I frammenti di roccia derivanti dall’erosione sono trasportati fino agli ambienti di sedimentazione, dove si formano le rocce sedimentarie.
• Le rocce sedimentarie possono sprofondare(углубится) ed essere sottoposte(и на них будет воздействовать) a un aumento di pressione e di temperatura, che le trasforma in rocce metamorfiche.
• Se poi le rocce metamorfiche vengono trasportate in profondità, l’aumento di temperatura può essere televato da provocar la fusione delle rocce: si forma così nuovo magma.
• E processo si inizia da capo: si formano le cocce magmatiche intrusive o effusive… Questo ciclo si chiama ciclo delle rocce o ciclo litogenetico

La struttura del suolo

9. Il suolo è formato da minerali, humus e piccoli organismi

Il suolo si forma a partire dalla roccia grazie a tre processi:

• disgregazione meccanica; механическое разрушение
• azione degli organismi viventi;
• trasformazioni chimiche.

Per azione delle acque correnti, del ghiaccio e del vento, ma anche a opera dei cosiddetti organismi pionieri, come licheni (лешайники), muschi(мхи), funghi e alcuni piccoli invertebrati va il processo di disgregazione meccanica . Quando questi organismi muoiono, i batteri decompositori demoliscono(перерабатывают)  i loro residui organici(отходы органические).  I resti decomposti(остатки разложенные), o parzialmente decomposti(или частично разложенные), di queste forme di vita animale e vegetale costituiscono la sostanza organica, o humus, che si mescola con i detriti( мусор) provenienti dalla roccia sottostante, la roccia madre.

Il suolo è miscuglio formato dai materiali minerali, dall’humus e dagli organismi che in esso vivono.

10. I suoli contengono anche aria e acqua

Oltre che dai frammenti di rocce alterate, dall’humus e dagli organismi viventi, i suoli sono costituiti da aria e da acqua contenente sali in soluzione.

L’aria e l’acqua riempiono gli spazi tra le particelle di suolo.

l’ossigeno presente in essi viene utilizzato per la respirazione dalla maggior parte degli organismi del suolo;

l’acqua e i sali in essa disciolti favoriscono lo sviluppo delle piante.

Questi sali derivano dalla dissoluzione della componente minerale, anche dai processi di decomposizione degli organismi morti che avviene grazie a particolari batteri.

I suoli sabbiosi sono facilmente attraversati dall’acqua, chiari, ben aerati e secchi

I suoli argillosi sono suoli pesanti, con poca aria, e contengono molta più acqua di quelli sabbiosi

Lisciviazione È fenomeno quando L’acqua che filtra attraverso il suolo trasporta i sali solubili dagli strati superiori a quelli inferiori.

11. Il suolo può essere suddiviso in una serie di strati

la struttura verticale del suolo è chiamata il profilo

Il profilo è suddiviso sui strati del suolo detti gli orizzonti:

• orizzonte zero e' lo strato più superficiale, in genere molto sottile e composto dalla sostanza organica non ancora decomposta;
• orizzonte A è invece costituito soprattutto da sostanza organica in via di decomposizione, l’humus, e da una piccola quantità di particelle minerali.
• orizzonte zero+ orizzonte A e' formano il terreno agricolo(землю сельскохозяйственную)
• l’orizzonte B e'povero di materia organica e ricco di composti inorganici;
• l’orizzonte C e' costituito da frammenti di roccia provenienti dalla roccia madre sottostante non ancora completamente alterati dai processi chimici e fisici.

12. L'humus rende il suolo adatto alla crescita delle piante

Lo spessore e la composizione del suolo dipendono da diversi fattori:

• tipo di roccia madre e la sua pendenza
• il clima
• l’attività degli organismi.

Per essere fertile, e per sostenere la vita vegetale e animale, un suolo deve contenere abbondanti quantità di humus che  tiene (держит)  l’acqua nel suolo.

l’humus, infatti, attira (притягивает)e trattiene(удерживает) i sali minerali, e impedisce (мешает)  che l’acqua porta  via(что бы вода не уносила) le sostanze nutritive.

Anche i suoli argillosi sono migliori dalla presenza di humus; i suoli sabbiosi, se contengono molto humus tra le particelle di sabbia, possono trattenere acqua;

Nei climi aridi in genere l’humus è scarso, poiché il vento allontana i detriti(кусочки)  di dimensioni minori e spesso impedisce la formazione di un vero e proprio suolo. su questi terreni la maggior parte delle piante non riesce a crescere, per cui i batteri e i funghi hanno a disposizione ben poco materiale organico da decomporre.