Classificazione minerali - Didattica delle Scienze
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Classificazione minerali
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La Classificazione dei Minerali
La composizione chimica dei minerali e' stata proposta come la base della classificazione mineralogica già da Cronstedt nel 1758. I minerali vengono suddivisi in classi in funzione dell'anione o del gruppo anionico dominante. Molte sono le ragioni in favore di questo criterio come valida base della struttura classificativa:
- i minerali che hanno lo stesso anione o gruppo anionico dominante hanno somiglianze di famiglia generalmente piu' forti ed evidenti di quelle presenti nei minerali caratterizzati dallo stesso catione dominante, infatti ad esempio i carbonati si assomigliano molto di piu' dei minerali del rame.
- I minerali che posseggono lo stesso anione tendono a formarsi nello stesso ambiente geologico o in ambienti molto simili, cosi' i solfuri si rinvengono in stretta associazione in depositi di vena, mentre i silicati costituiscono la componente preponderante delle rocce della crosta terrestre.
Tuttavia ci si accorse fin dal principio che la sola composizione chimica non caratterizza adeguatamente un minerale. Per capire pienamente la natura dei minerali e' stato necessario attendere la scoperta dei raggi X e la loro applicazione allo studio della struttura interna.
Una classificazione fondata sulle strutture cristalline fu proposta da Ewald e Herman, ma si rivelo' inadeguata perche' riuniva in uno stesso tipo strutturale sostanze completamente diverse sotto ogni aspetto, ad es. salgemma, NaCl, galena, PbS e periclasio, MgO.
I principi cristallochimici furono applicati dapprima da W.L. Bragg e da V.M. Goldschmidt ai silicati, infatti la loro suddivisione in sottoclassi si basa in parte sulla composizione chimica, in parte sulla disposizione dei tetraedri che possono riunirsi in impalcature tridimensionali, in fogli, in catene doppie e singole o essere isolati.
La classificazione mineralogica attuale e' basata sulla composizione e sulla struttura di ciascun minerale perche' dalla reciproca disposizione degli atomi e dal tipo di legame che li tiene uniti derivano le sue proprieta' fisiche, tuttavia, poiche' non tutte le strutture dei minerali sono note, c'e' una certa arbitrarieta' nell'attribuire una specie ad un gruppo piuttosto che ad un altro.
Le classi dei minerali sono suddivise in "famiglie" sulla base di tipi chimici e le famiglie a loro volta possono essere divise in "gruppi" sulla base di somiglianze strutturali. Un gruppo e' costituito da "specie" che possono formare "serie" fra loro e infine una specie puo' avere diverse "varietà". Per gruppo si intende due o più materiali simili nella struttura e nelle proprietà, ma chimicamente diversi. I singoli costituenti di un gruppo vengono definiti specie. Tutte le varietà di una specie presentano la stessa struttura cristallina e la stessa composizione chimica, differenziandosi solo nel colore.
Le piu' ampie divisioni o classi, basate sugli schemi del Dana's System of Mineralogy di C. Palache, H. Berman e C. Frondel giunta alla 7° edizione nel 1991 e sulle Mineralogisches Tabellen di H. Strunz e E.H. Nickel arrivata alla 9° edizion nel 2001, che seguiremo.
2. Solfuri (seleniuri, tellururi, arseniuri, antimoniuri, bismuturi, etc.)
I Solfuri sono minerali in cui lo zolfo (S2-) o, secondariamente, altri anioni del IV e V gruppo sono combinati con elementi metallici e semimetallici. Molti solfuri sono importanti economicamente per l'estrazione dei metalli. I solfuri più comuni sono la calcopirite (solfuro di rame e ferro), la pirite (solfuro di ferro) e la galena (solfuro di piombo). Spesso hanno lucentezza metallica, sono teneri e con elevato peso specifico. Di regola presentano cristalli ben formati e con elevato grado di simmetria.
3. Alogenidi
Detti anche aloidi, sono minerali costituito dall'unione di metalli con gli elementi dell'VIII grupp, gli alogeni (fluoro, cloro, bromo e iodio). Fanno parte, per esempio, di questa classe la fluorite (CaF₂), la criolite (Na₃AlF6), il salgemma (NaCl), la silvite (KCl), la clorargirite (AgCl), la bromargirite (AgBr), il calomelano (HgCl), la carnallite (KMgCl₃∤6H₂O). In conseguenza della diversa abbondanza degli alogeni in natura, gli alogenuri più abbondanti sono i cloruri e i fluoruri, mentre i bromuri e gli ioduri sono scarsamente rappresentati. Caratteristiche comuni degli alogenidii sono la bassa durezza, il basso peso specifico, la lucentezza vitrea.
4. Ossidi e Idrossidi
5. Carbonati e Nitrati
6. Borati
7. Solfati (Selenati, Tellurati, Cromati, Molibdati, Tungstati)
8. Fosfati (Arsenati, Vanadati)
9. Silicati (Germanati)
10. Composti organici
