Classificazione dei minerali

Ossidi

I cationi metallici si combinano direttamente con l'O (l'anione) o con molecole d'acqua. I più comuni contengono Ferro e formano minerali il cui colore tente al giallo o al rosso. Ex: magnetite, ematite, limonite. Anche il Quarzo (che è un silicato) può essere considerato un ossido in quanto vede l'anione O^2- legato al catione Si⁴⁺.

Silicati

Costituiscono la maggior parte del peso della crosta terrestre, sono i minerali più abbondanti e anche i più densi.

L'unità fondamentale del reticolo cristallino è l'anione poliatomico SiO₄^4- (ione silicato) formato da Ossigeno e Silicio, con forma tetraedrica e dotato di 4 cariche negative in eccesso. I silicati si possono classificare in base al numero di tetraedri e alla loro disposizione nello spazio.

Nesosilicati: silicati a tetraedri isolati, struttura tetraedrica. Ex olivina (o peridoto): (Mg, Fe)₂. SiO₄. Se l'Olivina è ricca in Mg allora sarà chiara, se è ricca in Fe allora sarà scura.

Inosilicati: silicati a catena, struttura lineare. Il numero di cationi è minore rispetto che nei nesosilicati perché è maggiore il numero di condivisioni di atomi di Ossigeno. I cationi più frequenti sono Al, Ca, Mg, Fe. I legami all'interno delle catene sono molto forti mentre i legami tra catene adiacenti sono deboli questi minerali si sfaldano facilmente.

v    Pirosseni: silicati a catena singola (si formano più in profondità degli Anfiboli)

v    Anfiboli: silicati a catena doppia (sono più leggeri e meno compatti dei pirosseni)

Fillosilicati: silicati a piani, struttura piana. Ogni tetraedro condivide tre atomi di ossigeno. Si sfaldano facilmente in sottili lamine parallele (cristalli lamellari). Le miche e i minerali argillosi sono sottofamiglie dei fillosilicati. Anche il talco è un fillosilicato. I cristalli dell'argilla sono microscopici.

Tettosilicati silicati a struttura spaziale, cioè a tre dimensioni. Mettono in condivisione tutti e 4 gli atomi di O. sono i minerali più abbondanti.

v    quarzo minerale formato solo da O e Si nel rapporto 2:1 (SiO₂), uno dei minerali più diffusi sulla crosta terrestre, poco denso. Si tratta di cristalli piezoelettrici, che hanno cioè proprietà elettriche In generale il composto che ha formula SiO₂ si chiama silice che può assumere anche forme non cristalline.

v    Feldspati tettosilicati (i più abbondanti sulla crosta terrestre) con presenza di ioni metallici. Questo è possibile perché in alcuni casi il Si è sostituito nei tetraedi dall'Al (allumosilicati) che ha dimensioni pressochè identiche. Ma l'Al ha solo tre cariche positive e non riesce quindi a bilanciare le cariche negative in eccesso degli atomi di O. è necessario quindi far intervenire altri ioni metallici positivi che possono essere

Na⁺ e Ca²⁺ (feldspati sodidicalcici o plagioclasi)

K⁺ (feldspati potassici)

Man mano che la struttura si complica:

il rapporto tra Si e O cambia e aumenta la percentuale di Si

aumenta il numero di atomi di Ossideno condivisi

diminuisce il numero di cationi positivi necessari a rendere il minerale neutro

diminuisce la densità del minerale (gli atomi metallici hanno massa maggiore di quella dell'O)

la colorazione si fa più chiara: Fe e Mg conferiscono infatti un colore scuro al metallo (miche scure, olivina), mentre la silice (Si e O) e Al danno una colorazione chiara (quarzo, feldspati).

In base a queste caratteristiche i silicati possono essere divisi in due grosse categorie:

Mafici: Nesosilicati, Inosilicati, Fillosilicati: basso rapporto Si/O, alta densità, colorazione scura

Felsici: Tettosilicati: elevato rapporto Si/O, bassa densità, colorazione chiara.

Carbonati (o rocce calcaree)

L'anione poliatomico è CO₃^2-. I due minerali più importanti sono la calcite CaCO₃ (il calcare) e la dolomite CaMg(CO₃)₂ che formano rispettivamente le rocce calcaree e le rocce dolomitiche. La calcite deriva da soluzioni acquose.

Solfati

L'anione poliatomico è SO₄^2-. I più comuni sono il gesso (CaSO₄·2H₂O) e l'anidrite (CaSO₄ Il gesso deriva da soluzioni acquose.

Aloidi

L'anione è Cl^- o F^-. Ad esempio il salgemma (NaCl).

Solfuri

L'anione è S^2-. Ad esempio la pirite (FeS₂).

Elementi nativi

Costituiti da atomi tutti uguali, sono piuttosto rari: oro (Au), argento (Ag) e rame (Cu) sono i più importanti. Anche il diamante e la grafite sono elementi nativi, entrambi contengono solo atomi di C ma hanno caratteristiche molto diverse tra loro.