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Le caratteristiche dei minerali

Ogni minerale possiede delle caratteristiche fisiche tipiche che possono essere utilizzate come criterio di riconoscimento. La conoscenza delle caratteristiche dei minerali ha permesso all’uomo di individuare come poterli sfruttare nella pratica.

Quali informazioni può dare l’osservazione di un minerale?

Alcune caratteristiche possono essere osservate a occhio nudo o rilevate con semplici prove.

IL COLORE

È la caratteristica più evidente, anche se è la meno utile per identificare un minerale. Lo stesso minerale infatti può presentare colori diversi, come nel caso del quarzo, di cui si conoscono varietà trasparenti, rosa, grigie, gialle. Un minerale che assume diversi colori è detto allocromatico; un minerale che presenta un unico colore tipico è detto idiocromatico, come il rubino e lo smeraldo.

LA DUREZZA

È la resistenza di un minerale alla scalfittura, cioè all’incisione. Si può determinare attraverso delle prove pratiche sul minerale: si prova a scalfirlo con l’unghia; se non si riga, si prova con una punta di acciaio; se anche in questo modo il minerale resiste, si prova a rigare un pezzo di vetro con il minerale. Si può quindi determinare il grado di durezza consultando una scala, conosciuta come scala di Mohs, dal nome del mineralogista tedesco che l’ha ideata, che prevede dieci gradi di durezza, ciascuno caratteristico di un certo minerale preso come riferimento. Nella scala di Mohs, i minerali vengono ordinati dal più tenero al più duro e ogni minerale può essere scalfito da quello che lo segue e può scalfire quello che lo precede.

LA SFALDABILITÀ

Alcuni minerali, come la muscovite, hanno una struttura a lamelle che si staccano facilmente, sono cioè molto sfaldabili. La sfaldabilità è la tendenza, tipica di alcuni minerali, a rompersi lungo strati paralleli tra loro; ciò accade a causa dei legami chimici che sono più forti tra le molecole dello stesso strato e più deboli tra quelle tra uno strato e l’altro. Anche il gesso e la grafite (il minerale contenuto nelle matite) sono molto sfaldabili: premendoli su una superficie e facendoli strisciare, i loro strati si sfaldano e lasciano un segno.

LA TENACITÀ

È la proprietà di un minerale di deformarsi sotto un’azione meccanica, come ad esempio un urto, senza rompersi. L’oro, ad esempio, può essere lavorato e trasformato in gioielli grazie a questa proprietà ; il diamante, invece, pur essendo molto duro è poco tenace, infatti non si deforma ma si rompe facilmente se colpito. La giada è un minerale duro ma tenace.

LA LUCENTEZZA

È una delle caratteristiche più apprezzate e dipende da come il minerale assorbe e riflette la luce. Si può avere lucentezza metallica, come nei metalli (oro e argento; adamantina, tipica del diamante; vitrea, come nel quarzo; madreperlacea, come nella muscovite o nel gesso lamellare; resinosa, come per la tormalina; grassa, come nel turchese.

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Sono minerali costituiti da un unico elemento chimico; ad esempio, l’oro è un minerale formato esclusivamente da atomi di oro (Au).

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In chimica, con il termine elemento nativo si indica un minerale che contiene una sostanza semplice pura (cioè una sostanza chimica costituita da atomi appartenenti ad un solo elemento chimico e non combinati con atomi di altri elementi). Tali minerali si indicano utilizzando il nome dell'elemento chimico corrispondente, ad esempio: rame nativo, oro nativo, zolfo nativo.

Gli elementi nativi possono presentarsi sotto forma di cristalli o in forma amorfa.

Alcuni elementi nativi possono trovarsi sotto varie forme: ad esempio il carbonio allo stato nativo si può trovare sotto forma di diamante o grafite (che sono due particolari forme allotropiche del carbonio).

In mineralogia il significato di " elementi nativi" è più ampio, in quanto indica una classe di minerali che comprende anche le leghe, i carburi, i nitruri e i fosfuri. [senza fonte]

Alcuni metalli nativi (cioè elementi nativi di un metallo), sono costituiti da metalli nobili (come ad esempio l' oro o l' argento) e altri metalli con scarsa affinità per l' ossigeno o passivabili in superficie (come il rame).

Tale tipologia di elementi nativi sono rari, in quanto i metalli tendono a reagire con altre sostanze (in particolare con l' ossigeno), per cui in genere i metalli puri vengono ricavati da minerali in cui gli atomi del metallo in questione sono legati con atomi di altri elementi chimici, formando dei composti chimici.

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In chimica, con il termine elemento nativo si indica un minerale che contiene una sostanza semplice pura (cioè una sostanza chimica costituita da atomi appartenenti ad un solo elemento chimico e non combinati con atomi di altri elementi). Tali minerali si indicano utilizzando il nome dell'elemento chimico corrispondente, ad esempio: rame nativo, oro nativo, zolfo nativo.

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Elemento chimico (numero atomico 79, peso atomico 196,97, simbolo Au ) presente in natura allo stato nativo, in giacimenti primari e secondari; metallo nobile, splendente, inattaccabile dagli agenti chimici, estremamente malleabile, viene usato nella monetazione e spec. in oreficeria. Con riferimento allo stato o alla forma con cui si presenta, o alla lavorazione che ha subito: o. in grani, in pepite, in polvere; o. grezzo, lavorato; o. massiccio; o. in verghe, in lingotti; o. battuto, o. filato; o. in fogli.

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L' è un minerale composto da oro ma è per lo più misto ad argento e, in minore quantità, rame, a volte anche platino.

L'oro si presenta solitamente in lamine o granuli irregolari e porosi. I rari cristalli sono cubici od ottaedrici, questi ultimi spesso geminati.

L'oro si trova spesso in filoni altamente idrotermali andando a costituire le vene di quarzo aurifero, in genere associato a pirite e arsenopirite. Se di origine subvulcanica è associato per lo più all'argento ed ai suoi minerali, a solfuri, quarzo, carbonati, fluorite ed a minerali d'oro come la nagyatite e la silvanite (questi ultimi rari). Nei depositi alluvionali è associato solitamente alla magnetite ma anche a monazite, zirconio, corindone, qualche volta al diamante.

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L' è un minerale composto da oro ma è per lo più misto ad argento e, in minore quantità, rame, a volte anche platino. L'oro si presenta solitamente in lamine o granuli irregolari e porosi. I rari cristalli sono cubici od ottaedrici, questi ultimi spesso geminati.

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Elemento chimico (numero atomico 47, peso atomico 107,87, simbolo Ag ), metallo, diffuso in natura sia allo stato nativo sia come minerale: metallo bianco lucente, ottimo conduttore di elettricità e di calore, viene usato in lega con altri metalli per la monetazione, per la fabbricazione di numerosi oggetti, per apparecchi di laboratorio, per conduttori elettrici e anche come catalizzatore; molti suoi composti hanno impieghi in fotografia, medicina, galvanoplastica.

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Giacimenti d'argento si trovano in Canada, Australia e negli Stati Uniti ma la massima produzione negli ultimi due secoli si è avuta in Messico dalla miniera di Guanajuato. Il Messico risulta il principale produttore di argento al mondo, con 186.2 milioni di once prodotte nel 2016, seguito da Perù e Cina.

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Elemento chimico, dal simbolo S; è un metalloide solido presente in natura allo stato puro, dal colore giallo intenso, o combinato in minerali oppure con l'acqua

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Elemento chimico (numero atomico 29, peso atomico 63,55, simbolo Cu, dal nome lat. cuprum, der. di aes Cyprium ‘bronzo di Cipro’): metallo di colore rosso-chiaro, abbastanza duro, molto duttile, presente in natura sia libero, sia sotto forma di minerali (calcopirite, azzurrite, cuprite, malachite) e contenuto in tracce anche nel terreno, nelle piante e negli animali, ottimo conduttore dell'elettricità e del calore; è uno dei metalli più largamente usati per recipienti, parti di macchine, condutture elettriche, monete, e per l'ottenimento di leghe come i bronzi e gli ottoni.

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Un pendente in rame nativo datato attorno al 9500 a.C. è stato trovato in una grotta dei monti Zagros, in Iraq. In Turchia sono stati ritrovati altri oggetti in rame risalenti al 7000 a.C. Segni di attività del raffinamento del rame a partire dai suoi ossidi minerali (la malachite e l' azzurrite) risalgono al 5000 :a.C., mille anni prima di quelli relativi all'uso dell' oro.

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In chimica prendono il nome di solfuri i derivati dell'acido solfidrico (H₂S) di formula MnS dove M può essere un metallo o un alchile. Stabili in soluzione, possono addizionare zolfo producendo polisolfuri. Industrialmente venivano spesso usati come insetticidi o nell'industria della gomma.

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La pirite (abbreviazione Py) è un minerale molto comune composto da per-solfuro di ferro (II) (FeS₂), come la marcasite, che prende il nome dal termine greco πῦρ pyr (fuoco) poiché produce scintille se percosso con un pezzo di metallo. Per via del suo color oro era nota in passato come l'oro degli stolti; se riscaldata alla fiamma emette una miscela di solfuri dal classico odore di uova marce.

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La galena è un minerale, un solfuro di piombo appartenente al gruppo omonimo. Il nome deriva dal medico della Grecia antica Galeno (II sec. a.C.). Descritto per la prima volta da Plinio il Vecchio come minerale di piombo.

Spesso la galena contiene percentuali sensibili di argento, per questa ragione è nota anche come galena argentifera o piombo argentifero.

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Il cinabro è un minerale dall'aspetto rossiccio costituito da solfuro di mercurio (formula chimica HgS) e per questo appartenente alla classe dei solfuri. Noto già ai Greci (greco antico Κιννάβαρι, εως, τό e dal latino cinnàbaris). Dato il suo contenuto in mercurio, è da considerarsi tossico.

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La calcopirite è un minerale di rame, ferro e zolfo, appartenente al gruppo omonimo, che cristallizza in un sistema tetragonale a corpo centrato di composizione chimica: CuFeS₂.

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Un alogenuro è una molecola nella quale è presente un elemento alogeno con numero di ossidazione pari a -1. Gli alogenuri inorganici, che oltre a quello d'idrogeno sono tutti sali, derivano dalla reazione di un metallo con un non-metallo o più in generale di una base con l'idracido corrispondente all'alogeno.

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La fluorite, chiamata anche fluorina o spatofluore, è un minerale molto comune composto da fluoruro di calcio. È il più importante dei minerali fluorurati.

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Il salgemma (nome composto da sale e gemma, per il suo aspetto cristallino), è un minerale formato da cloruro di sodio, che appartiene al gruppo dell'halite.

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Un ossido è un composto chimico binario che si ottiene dalla reazione dell'ossigeno su di un altro elemento, così che la sua formula chimica contenga almeno un atomo di ossigeno e uno dell'altro elemento. Nel XVII secolo erano compresi nelle arie, nel XVIII secolo erano conosciuti genericamente come calci, mentre si è passati al termine attuale dopo Lavoisier e la scoperta dell'ossigeno. Gli ossidi sono estremamente diffusi sulla superficie terrestre, e sono i costituenti base di molti minerali: per esempio, la magnetite è un ossido misto di ferro, e la silice è un ossido di silicio.

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Il quarzo (diossido di silicio, SiO₂, in tedesco Quarz ascolta) è il secondo minerale più abbondante nella crosta terrestre (circa il 12% del suo volume) dopo i feldspati.

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L'ematite è un minerale del ferro (un ossido), abbastanza frequente in natura, appartenente all'omonimo gruppo. Il nome deriva dal greco αἷμα (haîma) - "sangue", dal colore rosso sangue che talvolta assume il minerale allo stato cristallino, mentre la sua polvere è sempre rossa. Secondo lo storico Teofrasto, la pietra sarebbe simile al sangue solidificato.

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Il corindone è un minerale, un ossido di alluminio, appartenente al gruppo dell'ematite; cristallizza nel sistema trigonale.

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La magnetite (Fe²⁺Fe³⁺₂O₄) è il minerale ferroso con il più alto tenore di ferro (72,5%) utilizzabile industrialmente. È inoltre il minerale con le più intense proprietà magnetiche esistente in natura.

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I carbonati sono quei minerali contenenti l'anione (CO₃).

Essi tendono ad essere fragili, molti hanno sfaldatura romboedrica e reagiscono tutti con l'acido. A causa di quest'ultima caratteristica, i geologi sul campo spesso diluiscono l'acido cloridrico per distinguere i carbonati dai non carbonati.

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La calcite è un minerale costituito da carbonato di calcio neutro (CaCO₃) appartenente al gruppo omonimo. Il nome deriva dal termine latino calx che significa calce.

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La dolomite è un minerale costituito da carbonato di calcio e magnesio appartenente al gruppo omonimo. La dolomia è una roccia composta principalmente di minerale dolomite. La dolomite cristallizza secondo il sistema trigonale.

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La malachite (dal greco Μολοχίτης, verde malva) è un minerale di rame appartenente alla classe dei carbonati (per la precisione è un idrossido carbonato rameico), e risulta effervescente al contatto con l'acido cloridrico.

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La rodocrosite è un minerale sedimentario
appartenente al gruppo della calcite che si forma nella zona di ossidazione dei giacimenti di solfuri in cui si rileva la presenza di manganese.

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I minerali solfati sono rocce piuttosto tenere e si trovano vicino alla superficie terrestre in rocce sedimentarie come calcare, gesso e salgemma. I solfati tendono a vivere vicino all'ossigeno e all'acqua.

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Il gesso è un minerale tenero composto da solfato di calcio biidrato. Il nome deriva dal latino gypsum, dal greco γύψος (gýpsos) ‘gesso’.

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L'anidrite è un minerale formato da solfato di calcio anidro.

Il nome del minerale deriva dal greco anhidros che significa anidro, per via della struttura chimica anidra rispetto al gesso.

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I silicati sono la classe di minerali caratterizzati dalla presenza del gruppo tetraedrico (SiO₄).

Ossigeno e silicio sono gli elementi più abbondanti della crosta terrestre e questo rende i silicati i minerali più diffusi sulla Terra (più del 90%). Questi si presentano all'interno di rocce magmatiche, metamorfiche e sedimentarie.

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Il berillo è un minerale appartenente al gruppo omonimo. Non è da confondere con il crisoberillo, così detto per il suo colore giallo dorato (dal greco χρυσός, oro), che è un alluminato del berillio e le sue varietà più note sono l'alessandrite e il cimòfane.

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L'ortoclasio è un silicato, minerale appartenente al gruppo dei feldspati.

Si forma quando un atomo di silicio su quattro viene sostituito dall'alluminio. Essendo il silicio di carica 4+ e l'alluminio 3+, si aggiunge uno ione potassio per neutralizzare la rimanente carica negativa. Uno dei 3 termini estremi della miscela isomorfa dei feldspati potassici, presentante la peculiare morfologia pseudo monoclina, (zonatura), osservabile unicamente a nicol incrociati.

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La olivina è un minerale classificato come nesosilicato. È costituita principalmente da una miscela di forsterite e fayalite, che sono due estremi della serie. La sostituzione di manganese, ferro e magnesio può generare diversi minerali correlati, come la tefroite e la glauchocroite. La olivina può essere trasparente e viene spesso tagliata e lavorata per scopi ornamentali. Inoltre, esiste una serie correlata tra monticellite e kirschteinite.

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L'amianto è un insieme di minerali del gruppo dei silicati di consistenza fibrosa. Per diventare amianto i minerali di partenza devono subire particolari processi idrotermali di bassa pressione e bassa temperatura. È tipicamente formato da singole fibre più lunghe di 5 μm e con rapporto lunghezza / larghezza di almeno 3:1.