Unità didattica MINERALI E ROCCE

1. Unità didatticaMINERALI E ROCCE

2. Classe III media o V superiore • Tempi ~ 8 ore • 2 dedicate alla spiegazione dei minerali • 2 dedicate alla spiegazione delle rocce • 2 dedicate al laboratorio • 2 alle prove di verifica • Prerequisiti • conoscenza del concetto di atomo e lagame chimico • stati di aggragazione della materia

3. CONTENUTI E OBIETTIVI • Contenuti • concetto di minerale • proprietà dei minerali • classificazione dei minerali e delle rocce • formazione • Obiettivi • conoscenza e padronanza dei vari argomenti trattati

4. METODI E STRUMENTI DIDATTICI • Lezione partecipata • Attività di laboratorio • Libro di testo • Attrezzature di laboratorio • Power Point • Internet

5. STRUMENTI DI VERIFICA • Interrogazione dialogica • verifiche di laboratorio • verifiche mediante tests

6. I MINERALI • Il minerale è una sostanza naturale solida, caratterizzata da composizione chimica ben definita e con una disposizione ordinata e regolare degli atomi che la costituiscono, fissa e costante per ogni tipo di minerale.

7. STRUTTURA CRISTALLINA DEI MINERALI • Quasi tutti i minerali hanno una struttura cristallina, cioè un’impalcatura interna, a livello atomico, molto regolare e ordinata che spesso si riflette in una forma esterna macroscopica: ABITO CRISTALLINO. • Il CRISTALLO è una forma poliedrica, cioè un solido geometrico con facce, spigoli e vertici dovuti a un regolare accrescimento.

8. IL RETICOLO CRISTALLINO La struttura interna di un cristallo è quindi caratterizzata da una disposizione degli atomi nello spazio tale che una stessa configurazione si ripeta a intervalli regolari nelle tre dimensioni: tale struttura prende il nome di RETICOLO.

9. PROPRIETA’ DEI MINERALI • Durezza • Sfaldatura/Frattura • Lucentezza • Colore • Densità • Peso specifico • Tenacità • Elasticità • Malleabilità • Plasticità • Proprietà termiche • Suscettività magnetica • Conducibilità elettrica

10. FORMAZIONE DEI MINERALI • cristallizzazione da materiale fuso che si raffredda; • precipitazione da soluzioni acquose ad alta temperatura; • per sublimazione di vapori caldi; • per evaporazione di soluzioni acquose; • come risultato di attività biologica; • per trasformazioni allo stato solido di minerali già esistenti che vengono sottoposti a variazioni di T e P o entrambe.

11. I SILICATI • L'ossigeno e il silicio sono gli elementi più abbondanti nella crosta terrestre e nel sottostante mantello e, pertanto, molti dei minerali che conosciamo sono silicati. • Tutti i silicati presentano gruppi formati da un atomo di silicio e quattro di ossigeno (SiO4), disposti con una geometria a tetraedro, al cui centro vi è il silicio e ai vertici l'ossigeno.

12. SiO4

13. STRUTTUREDEI SILICATI • Le varie strutture dei silicati derivano dai diversi modi con cui questi tetraedri si associano.

14. I MINERALI NON SILICATICI • Solfuri es. pirite FeS; • ossidi e idrossidi es. ematite Fe2O3; • alogeni es. salgemma NaCl; • carbonati e composti simili es. calcite CaCO3; • solfati e composti simili es. barite BaSO4; • fosfati e composti simili es. apatite Ca5F(PO4)3.

15. LE ROCCE • Le rocce sono aggregati naturali formati da più minerali (raramente da uno solo) e anche da sostanze non cristalline. • Le rocce che affiorano sulla superficie terrestre derivano da tre processi chimico-fisici fondamentali: precipitazione da una soluzione (sedimentarie), ricristallizzazione allo stato solido (metamorfiche) e cristallizzazione da un fuso (magmatiche).

16. ROCCE MAGMATICHE/IGEE SEDIMENTARIE METAMORFICHE

17. ROCCE MAGMATICHE • INTRUSIVE O PLUTONICHE • EFFUSIVE

18. CLASSIFICAZIONE R. MAGMATICHE • ACIDE O SIALICHE • BASICHE O FEMICHE • NEUTRE • ULTRAFEMICHE • In base hai contenuti di elementi alcalini si distinguono rocce della serie: • calcalcalina • alcalina

19. FAMIGLIE DI ROCCE MAGMATICHE • DEI GRANITI • DELLE DIORITI • DEI GABBRI • DELLE PERIDOTITI • ALCALINE

20. ROCCE MAGMATICHE

21. ROCCE SEDIMENTARIE • Sono costituite da depositi di materiali, derivanti da rocce preesistenti di qualsiasi origine, che hanno subito un’alterazione più o meno profonda.

22. GENESI ROCCE SEDIMENTARIE • Alterazione materiale originario • erosione e trasporto a mezzo dell’acqua corrente del ghiaccio e/o del vento • deposizione • litificazione • compattazione • cementazione

23. ROCCE SEDIMENTARIE • CLASTICHE O DETRITICHE • ORGANOGENE • CHIMICHE

24. ROCCE CLASTICHE • PSEFITI • PSAMMITI • PELITI • CALCARI DETRITICI • MARNE • PIROCLASTITI

25. ROCCE ORGANOGENE • ROCCE CARBONATICHE • CALCARI • DOLOMIE • SILICEE • SELCE • DIATOMITI • TRIPOLI • DOVUTE ALL’ACCUMULO DI SOSTANZA ORGANICA • CARBONI FOSSILI • IDROCARBURI

26. ROCCE CHIMICHE • CALCARI E DOLOMIE • ROCCE SILICEE • EVAPORITI • ROCCE RESIDUALI • BAUXITI • ARGILLE CAOLINICHE E IL CAOLINO

27. ROCCE SEDIMENTARIE • Per ambiente di formazione di una roccia sedimentaria si indende il tipo di paesaggio e di condizioni in cui si sono accumulati i sedimenti che la compongono.

28. ROCCE METAMORFICHE • Le rocce sedimentarie e igee, che si sono formate nelle zone superficiali della crosta terrestre o in profondità come corpi magmatici intrusivi, possono subire cambiamenti nell’associazione mineralogica, nella struttura e nella tessitura in conseguenza dei fenomeni di metamorfismo che avvengono in condizioni chimico-fisiche diverse da quelle che si accertano nell’ambiente di genesi.

29. METAMORFISMO • Di contatto • Dinamico • Regionale

30. FAMIGLIE ROCCE METAMORFICHE • FILLADI • MICACISTI • G-NEISS • QUARZITI • MARMI • CALCESCISTI • SERPENTINITI • SCISTI A GLAUCOFANE • ECLOGITI • GRANULITI A GRANATI

31. STRUTTURA ROCCE METAMORFICHE

32. ALTERAZIONE/EROSIONE/TRASPORTO/ACCUMULO IGNEE EFFUSIVE MET. di contatto IGNEE INTRUSIVE SEDIMENTI Compattazione e cementazione CROSTA Intrusione e raffreddamento Magmi acidi MET.di contatto IGNEE INTRUSIVE SEDIMENTARIE Fusione Magmi basici Intrusione e raffreddamento MANTELLO SUPERIORE METAMORFICHE CICLO LITOGENETICO