La composizione della Terra e i minerali

La composizione della Terra

La Terra è composta, dall'esterno all'interno, da involucri rocciosi di diverso spessore e diverse composizione chimica e proprietà fisiche:

crosta: parte superficiale formata da rocce che si trovano allo stato solido. Si estende per lo $\text{0,5}\%$ del raggio terrestre ed è di diversa composizione tra la crosta continentale (più spessa e leggera) e quella oceanica (più sottile e pesante);
mantello: si espande fino a circa $\text{2900 km}$ di profondità ed è composto quasi esclusivamente da materiale solido, fatta eccezione per un sottile strato con rocce sia allo stato solido che liquido (astenosfera) sito sotto la crosta. L'estensione del mantello parte dalla superficie di discontinuità di Mohorovicic fino a quella di Gutenberg;
nucleo: parte più interna che si sviluppa fino al centro della Terra (ad oltre $\text{6000 km}$ ). È diviso in nucleo esterno (fluido) e interno, il quale è solido per l'elevata pressione nonostante la temperatura sia superiore a $4000°C$ . Le due porzioni di nucleo sono suddivise dalla discontinuità di Lehmann.

Ricorda: la crosta e la parte superiore dell'astenosfera sono definite complessivamente litosfera.

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1.Crosta; 2.Astenosfera; 3.Mantello; 4.Nucleo esterno; 5.Nucleo interno; 6.Nucleo

I minerali

I minerali sono le sostanze naturali, e solide, che costituiscono le rocce, e quindi la crosta terrestre. Hanno una composizione chimica precisa indicata con una formula e gli atomi che li formano si dispongono componendo una struttura tridimensionale ripetuta (reticolo cristallino), la quale nel complesso genera la forma esterna visibile, chiamata abito cristallino.

Le proprietà dei minerali

Vi sono alcune caratteristiche fisiche che contraddistinguono i minerali:

colore: spesso variabile anche nello stesso minerale a causa di impurità;
densità: grado di compattezza degli atomi. Più gli atomi sono vicini, maggiore è la densità;
durezza: resistenza di un minerale ad essere scalfito. Dipende dai legami che uniscono gli atomi nel reticolo cristallino. Si misura con la scala di Mohs, suddivisa in $10$ gradi ( $1$ al più tenero e $10$ al più duro) e tre categorie: teneri (scalfiti dalle unghie), semi duri (scalfiti dall'acciaio) e duri (non scalfiti dall'acciaio);
lucentezza: modo in cui un minerale riflette la luce. Si dice metallica, se più lucido, o non metallica, se opaco;
sfaldatura: tendenza di un minerale a rompersi lungo piani paralleli detti piani di sfaldatura.

La classificazione dei minerali

I minerali si classificano in $8$ gruppi in base alla composizione chimica:

alogenuri: formati da un alogeno (categoria che comprende cloro, bromo, astato, iodio e fluoro) combinato con un metallo. Il più comune è il sale da cucina (o cloruro di sodio), $NaCl$ ;
carbonati: minerali in cui il carbonio si combina con l'ossigeno, formando lo ione carbonato ( $CO_3^{2-}$ ), per legarsi con ioni positivi di altri elementi;
fosfati: minerali in cui il fosforo si combina con l'ossigeno, formando lo ione fosfato ( $PO_4^{3-}$ ), per legarsi con ioni positivi di altri elementi;
ossidi: dove l'ossigeno si trova legato coi metalli;
silicati: minerali in cui il silicio si combina con l'ossigeno, formando il gruppo silicatico ( $SiO_4^{4-}$ ), per legarsi con ioni positivi di altri elementi. Sono i più abbondanti nelle rocce della crosta terrestre;
solfati: minerali in cui lo zolfo si combina con l'ossigeno, formando lo ione solfato ( $SO_4^{2-}$ ), per legarsi con ioni positivi di altri elementi;
solfuri: dove lo zolfo si lega con metalli;
elementi allo stato nativo: minerali composti da un solo elemento allo stato puro.

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Reticolo cristallino del sale da cucina ( $NaCl$ )