Mineralogia

Illustrazione tratta dalla Mineralogia britannica - o figure colorate intese a chiarire la mineralogia della Gran Bretagna di James Sowerby (pubblicata tra il 1804 e il 1817).

Sottoclasse di	Geologia , disciplina accademica
Praticato da	Mineralogista ( d )
Oggetto	Minerale
Storia	Storia della mineralogia

La mineralogia è una scienza multidisciplinare che riguarda i minerali , le loro identificazioni, le loro caratterizzazioni e descrizioni, la loro analisi, le loro varietà e abitudini, le loro classifiche, classificazioni e collezioni, la loro gitologia, depositi e distribuzioni, le loro origini e le loro varie modalità di formazione , i loro usi da parte dell'uomo, i loro interessi per la vegetazione o la fauna, le loro storie nel mondo degli scritti o discorsi accademici o del sapere secolare o tradizionale, le varie forme di conoscenza ... La mineralogia descrittiva studia i minerali, gli ambienti naturali, i costituenti variamente associati nelle rocce. Può essere considerato, pur mantenendo il suo status autonomo e regolamentato a livello internazionale, come una disciplina di base della geologia , una scienza ausiliaria della petrologia , o una branca della planetologia o un soggetto per ulteriori studi. Chimica inorganica in senso lato in cui sono ammessi i prodotti di cristallizzazione artificiale, in laboratorio o in un forno tecnico.

Un minerale designa in mineralogia un corpo chimico minerale o talvolta organico, formato in linea di principio naturalmente, ma a volte per artificio. Un dato minerale è caratterizzato dagli elementi chimici che contiene, assemblati o uniti e descritti secondo una precisa composizione data da una formula chimica o in mancanza che secondo limiti di composizione variabile, e soprattutto una struttura cristallina o in mancanza di un'organizzazione amorfa oa brevi distanze, la prima definita dalla sua rete di vari legami e dalle sue notevoli simmetrie, vale a dire rispettivamente alla scala molecolare dalla natura degli atomi che la compongono e dalla loro disposizione nello spazio.

La mineralogia concentra i vari approcci allo studio dei minerali su questi fondamenti descrittivi. Senza iniziazione teorica di base e conoscenza del campo e / o pratica di laboratorio, non ci può essere un mineralogista dilettante o professionista. C'è una storia di mineralogia , che risale all'antichità e in particolare al kem (i) a o chimica egizia.

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Proprietà dei minerali

Diverse proprietà e metodi vengono utilizzati per caratterizzare un minerale. Per studiare un dato minerale, il mineralogista utilizzerà, tra le altre cose:

la sua struttura cristallina allo stato solido (il più delle volte studiata usando la diffrazione dei raggi X);
la sua composizione chimica (spesso analizzata con una microsonda elettronica );
le sue proprietà meccaniche: densità o densità , durezza , scissione , frattura, frattura, sensazione al tatto;
le sue proprietà ottiche: colore , traccia , luminosità , trasparenza , indice di rifrazione , analisi delle interferenze mediante raggi X;
i legami tra gli atomi, che possono essere in particolare: covalenti, ionici, metallici, di van der Waals ;
le sue proprietà chimiche: fotoluminescenza , reattività con acidi, colorazione sotto fiamma;
la sua fase (solida, liquida o gassosa);
la sua solubilità (in acqua e negli acidi);
le sue proprietà elettriche e termiche.

Nomenclatura minerale

La nomenclatura moderna è necessario nel corso del XIX ° secolo, in cui il nome proviene da diverse ragioni:

una proprietà caratteristica (es. magnetite );
il nome dell'elemento chimico dominante (es. calcite );
il nome di uno studioso (esempio dolomite , dedicato a Déodat de Dolomieu );
il suo colore (es. azzurrite );
una località (es. Autunite è stata scoperta vicino ad Autun , Saône-et-Loire ).

Oggi esiste un ente internazionale volto a standardizzare la definizione di specie minerale: l' International Association of Mineralogy (IMA).

Prospezione

È probabile che i minerali vengano scoperti nelle seguenti fonti:

le miniere e le cave , che sono la terra preferita per la ricerca di minerali;
i meteoriti che cadono sulla Terra a migliaia ogni giorno;
in laboratorio e con l'aiuto dei computer , i ricercatori stanno trovando combinazioni teoriche di minerali compositi , che attualmente costituiscono la maggior parte delle scoperte.

Gli otto elementi che da soli costituiscono quasi il 90% della consistenza della crosta terrestre si combinano per formare minerali. I minerali di silicato e la silice predominano nelle rocce più comuni, ad eccezione del calcare .

La scala di durezza

La scala di durezza Mohs fu inventata nel 1812 dal mineralogista tedesco Friedrich Mohs per misurare la durezza dei minerali. Il numero 1 è il meno difficile e il numero 10 il più difficile.

1. Talco
2. Gesso
2.2. Il chiodo
3. Calcite
4. Fluorite
5. Apatite
6. Ortesi
7. Quarzo
8. Topaz
9. Corindone
10. Il diamante

Scienze correlate

La mineralogia lavora in collaborazione con altre scienze:

il rilievo , che consiste nel ricercare sul terreno minerali;
la geochimica , che studia i costituenti chimici della crosta terrestre;
la litologia , che studia le rocce (quali minerali sono i costituenti);
la geologia , che consiste nello studio delle modalità di deposito e delle condizioni di formazione dei minerali;
la mineralogia descrittiva , studiando il minerale stesso;
- il micromount , parte della mineralogia descrittiva e quindi studio dei minerali di dimensione millimetrica;
la cristallografia , che esamina la struttura dei cristalli;
le tecniche strumentali della chimica , per determinare la formula chimica di un minerale;
le tecniche strumentali della fisica per studiare una serie di proprietà minerali, con:
- la diffrazione dei raggi X per determinare la disposizione degli atomi costituenti del minerale, cioè la maglia , il modello e il reticolo cristallino ,
- la microscopia a luce polarizzata per determinare l'esatta natura del minerale,
- il rilevamento della direzione per misurare gli angoli tra loro le varie facce del cristallo e consentirne l'identificazione,
- la misura delle proprietà elettriche, magnetiche, ottiche e fluorescenti per andare oltre nella differenziazione dei minerali;
la scienza dei materiali che studia struttura e proprietà di composti di interesse tecnologico che spesso sono fasi minerali;
il computer , che produce programmi che facilitano lo studio e lo sviluppo di combinazioni teoriche di nuovi minerali.

Esempi di minerali

Ecco un elenco non esaustivo di minerali comuni:

Solfuri
- Arsenopirite : FeAsS
- Bornite ( Erubescite ) Cu 5 FeS 4
- Calcopirite : CuFeS 2
- Calcocite : Cu 2 S
- Cinabro : HgS
- Enargite Cu 3 AsS 4
- Galena : PbS
- Molibdenite : MoS 2
- Orpimento : come 2 S 3
- Pirite : FeS 2
- Pirrotite : FeS
- Realgar : AsS
- Sfalerite : ZnS
- Stibine : Sb 2 S 3
Ossidi e idrossidi
- Corindone : Al 2 O 3
- Ematite : Fe 2 O 3
- Ilmenite : FeTiO 3
- Magnetite : Fe 3 O 4
- Pleonast : MgAl 2 O 4
- Rutilo : TiO 2
- Spinello : MgAl 2 O 4

Ossidi della forma XY 2 O 4sono raggruppati sotto il nome di "spinelli" dove spesso (ma non sempre) X è un metallo 2+ e Y un metallo 3+ (ematite, pleonasta per esempio). Un controesempio è ulvöspinelle , TiFe 2 O 4 : qui il titanio ha 4+ numero di ossidazione, 2+ ferro .

Alogenuri
- Fluorite : CaF 2
- Halite : NaCl
Carbonati
- Aragonite : CaCO 3( ortorombica )
- Calcite : CaCO 3( trigonale-romboedrico )
- Dolomite : CaMg (CO 3 ) 2
- Magnesite : MgCO 3
- Rodocrosite : MnCO 3
- Siderosi : FeCO 3
Solfati
- Anidrite : CaSO 4
- Barite : BaSO 4
- Gesso : CaSO 4, 2H 2 O
Silicati
- Nesosilicati
  - Andalusite : Al 2 SiO 5 (ortorombica)
  - Fayalite : Fe 2 SiO 4
  - Forsterite : Mg 2 SiO 4
  - Cianite : Al 2 SiO 5( triclino )
  - Sillimanite : Al 2 SiO 5 (ortorombica)
- Inosilicati
  - Aegirine : NaFe 3 + Si 2 O 6
  - Diopside : CaMgSi 2 O 6
  - Enstatite : Mg 2 Si 2 O 6
  - Hédenbergite : CaFeSi 2 O 6
  - Spodumene : LiAlSi 2 O 6
  - Tremolite : Ca 2 Mg 5 Si 8 O 2 (OH) 2
- Fillosilicati
  - Crisotile : Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4
  - Caolinite : Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4
  - Moscovite : KAl 3 Si 3 O 10 (OH) 2
  - Flogopite : kmg 3 AlSi 3 O 10 (OH) 2
  - Pirofillite : Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2
  - Talco : Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2
- Tettosilicati
  - Albite : NaAlSi 3 O 8
  - Anortite : CaAl 2 Si 2 O 8
  - Microcline : KAlSi 3 O 8 (triclino)
  - Ortesi (ortoclasio): KAlSi 3 O 8( monoclino )
  - Quarzo : SiO 2( trigonale a bassa temperatura; esagonale ad alta temperatura)
  - Sodalite : alluminosilicato di sodio clorurato ( cubico )

Bibliografia

Ronald L. Bonewitz, Margareth Carruthers, Richard Efthim, Rocks and minerals of the world , Delachaux and Niestlé, 2005, 360 pagine (traduzione dell'opera anglosassone, pubblicata da Dorling Kindersley Limited, Londra, 2005). ( ISBN 2-603-01337-8 )
François Farges , Alla scoperta di minerali e pietre preziose , collezione Amateur de nature diretta da Alain Foucault sotto l'egida del Museo Nazionale di Storia Naturale , edizione Dunod 2013 completata nel 2015, 208 pagine. ( ISBN 978-2-10-072277-8 ) .
Rupert Hochleitner, 300 rocce e minerali , Delachaux e Niestlé SA, Parigi, 2010, traduzione e adattamento francese di Jean-Paul Poirot del libro Welcher Stein ist das? pubblicato da Franckh-Kosmos Verlags-GmbH & Co, a Stoccarda nel 2010, ristampa 2014, 255 pagine, ( ISBN 978-2-603-01698-5 ) .
Jannick Ingrin, Jean-Marc Montel, Mineralogia, lezioni ed esercizi , Dunod, 2014, 280 pagine. ( ISBN 9782100711871 ) .
Alfred Lacroix , Mineralogia della Francia e dei suoi ex territori d'oltremare, descrizione fisica e chimica dei minerali, studio delle condizioni geologiche e dei loro depositi , in 6 volumi, Librairie du Muséum, Parigi, 1977, ristampa dell'opera iniziata a Parigi nel 1892 e parzialmente concluso nel 1910 per il quarto volume. ( ISBN 978-2-902-433-01-8 ) .
Annibale Montana, R, Crespi, G. Liborio, Minerals and rocks , Fernand Nathan editions, Paris, 1981, 608 pagine.
Henri-Jean Schubnel, con Jean-François Pollin, Jacques Skrok, Larousse des Minéraux sotto il coordinamento di Gérard Germain, Librairie Larousse, Parigi, 1981, 364 p. ( ISBN 2-03-518201-8 ) .

Vedi anche

link esterno

Società francese di mineralogia e cristallografia
Associazione francese di micromineralogia
Galleria virtuale di mineralogia del Museo Nazionale di Storia Naturale
La professione del professore di mineralogia, François Farges
Cos'è un minerale? di François Farges
Video cultureGnum (Canal-U), Introduzione alla mineralogia, di S. Eddé.
(it) MinDat Minerals Database
(it) WebMineral Minerals Database
(in) microscopio virtuale presso l'Università del North Carolina

Riferimenti e note

Il corpo naturale o il suo equivalente artificiale dall'arte chimica può essere studiato dalla chimica minerale o inorganica , eccezionalmente dalla chimica organica per gli idrocarburi e gli innumerevoli composti di carbonio fossile. Dobbiamo anche considerare la geodiversità. Leggi il paragrafo "Che cos'è un minerale?" nel libriccino di François Farges, opus citato.