Minerals i Roques: Composició, Propietats i Classificació

Minerals: Composició i Propietats

Els minerals són materials sòlids inorgànics d'origen natural amb una composició química determinada i una estructura atòmica ordenada. Els mineraloides no presenten cap ordre intern. Nombrosos cristalls s'implanten en una matriu sobresortint d'una cavitat, obtenint-se una drusa (si la matriu és plana) o una geoda (matriu còncava).

Es poden formar per dos mecanismes: 1-Cristal·lització a partir de fluids (origen en una solució aquosa per evaporació del solvent). 2-Transformació en estat sòlid (canvis en les condicions ambientals).

Propietats dels Minerals (Escalars i Vectorials)

Escalars: No depenen de l'estructura interna del mineral, no varien amb la direcció.

• Hàbit: és la forma externa.
• Densitat: relació entre massa i volum.
• Punt de fusió: temperatura en què es fon un mineral.

Vectorials: Depenen de l'estructura interna del mineral, es classifiquen en 4 grups:

1-Propietats mecàniques

Relacionades amb la cohesió (tendència d'un cos a no variar l'estructura cristal·lina).

• Duresa: resistència que presenta la superfície d'un mineral al ser ratllada, es determina en l'Escala de Mohs, que ordena 10 minerals segons la seva duresa.
• Tenacitat: resistència d'un mineral a trencar-se o deformar-se (fràgil, mal·leable, sèctil, dúctil, plàstic, elàstic).
• Fractura: aspecte que té un mineral en trencar-se de forma irregular.
• Exfoliació o clivatge: propietat de trencar-se en superfícies planes o làmines, depèn de l'estructura reticular; si és molt compacta, no hi ha exfoliació (galena, halita, fluorita, calcita, miques, guix).

2-Propietats òptiques

Fan referència al comportament dels minerals en relació a la llum.

• Color: una de les més visibles, però no és fiable; hi ha minerals idiocromàtics (un color propi i determinat) i minerals al·locromàtics (no tenen color propi sinó una gamma molt variable).
• Brillantor/lluïssor: depèn de la incidència de la llum i la seva reflexió sobre la superfície del mineral. Principals: metàl·lica, vítria, nacrada, adamantina, cèria, sedosa; sense brillantor són mats.
• Birefringència: defineix el desdoblament de la llum en travessar el mineral. Els isòtrops per a la llum són monorefringents i tots els altres birefringents. Poder birefractiu: gran diferència d'índex de refracció dels dos raigs.

3-Propietats magnètiques

Comportament de certs minerals davant imants de ferro; n'hi ha de paramagnètics (atrets per imants) com la magnetita, pirrotina i la siderita, i els minerals diamagnètics que són repel·lits.

4-Propietats elèctriques

Propietats que relacionen els minerals amb el seu comportament com a conductors elèctrics (conductivitat); així diferenciem els conductors (metalls) que tenen electrons formant un núvol electrònic envoltant els nuclis, i els no conductors, que no posseeixen aquesta propietat.

Classificació dels Minerals

• Elements natius: minerals formats per un sol element químic (Cu coure).
• Sulfurs i compostos afins: combinacions sense oxigen de diversos elements metàl·lics o metal·loides amb sofre, bismut, arsènic o altres (Galena PbS).
• Halurs: combinacions de metalls amb elements halògens com el fluor o el clor, a vegades amb incorporació d'aigua (Halita NaCl).
• Òxids i hidròxids: compostos formats per la combinació de metalls amb oxigen o amb grups hidroxil (OH).
• Carbonats, nitrats i borats: oxisals combinades amb metalls (calcita CaCO3).
• Sulfats, cromats, molibdats i wolframats: oxisals amb metalls que presenten aspecte no metàl·lic i duresa baixa.
• Fosfats, arsenats i vanadats: combinacions de fòsfor, arsènic o vanadi amb oxigen (apatita Ca5Fe(PO4)3).
• Silicats: classe mineralògica més important, el 25% de tots els minerals coneguts ho són i perquè són els principals constituents de les roques que formen l'escorça terrestre on representen el 90% de volum, contenen Si i O. Maneres d'enllaçar tetraedres de sílice: 1 tectosilicats (entre ells) / 2 filosilicats (formen capes) / 3 Inosilicats (formen cadenes) / 4 Ciclosilicats (formen anells com la cordierita) / 5 Sorosilicats (formen parelles com epidotes) / 5 Nesosilicats (tetraedres independents com l'oliví).

Roques: Composició i Origen

Les roques són un conjunt d'un o més minerals; cada roca té minerals essencials (que la defineixen) i, a més, uns minerals accessoris (que no modifiquen la naturalesa).

Segons el seu origen:

1. Roques ígnies: roques endògenes, formades a l'interior de l'escorça per solidificació del magma.
2. Roques metamòrfiques: també endògenes, formades a partir d'altres roques a causa de les altes pressions o altes temperatures a l'interior de l'escorça.
3. Roques sedimentàries: exògenes, formades a la superfície terrestre com a resultat dels processos d'erosió, transport i sedimentació o per processos biològics.

Roques Ígnies

Es formen a partir del refredament i la solidificació del material fos a l'interior de l'escorça, o del mantell superior anomenat magma. A mesura que la temperatura i la pressió del magma disminueixen, es cristal·litzen els seus components minerals i formen roques ígnies.

Textures

1. T. granular: tota la roca està cristal·litzada amb cristalls del mateix volum, visibles a ull nu. Ex: granit.
2. T. vítria: no presenta cristalls perquè el refredament del magma ha estat tan ràpid que no ha tingut temps de formar-se.
3. T. afanítica: els cristalls no són visibles a ull nu. 2 tipus:
   1. Microgranular: tota la roca està cristal·litzada, però el volum dels cristalls és molt petit.
   2. Microlítica: nombrosos cristalls petits i allargats envoltats d'una matriu sense cristal·litzar.
4. T. porfírica: combina textura granular i microlítica; la roca presenta cristalls grans visibles a ull nu (FENOCRISTALLS) i cristalls molt petits visibles amb microscopi (MICROCRISTALLS) que formen la matriu.

Segons l'origen:

1. R. plutòniques: solidificació del magma lenta i té lloc en profunditat, en zones anomenades plutons (grans masses de roques ígnies cristal·litzades a l'interior de la Terra). El granit és la més important. Bàsiques: gabre i peridotita. Textures granulars.
2. R. volcàniques: es forma quan el magma arriba a la superfície terrestre i surt a l'exterior en forma d'erupció volcànica; el refredament és molt ràpid. Textures afanítiques i vítries. Abunda el basalt.
3. R. filonianes: el magma s'obre pas cap a la superfície a través d'esquerdes i se solidifica en el seu interior. Textura porfírica o afanítica. Exemples: pòrfir granític, aplita, pegmatita.