1Scara de duritate Mohs Mineral Etalon Duritate absolut Imagine Prelucrare Alte minerale cu duritate analogic

1

Talc (Mg3Si4O10(OH)2)

1

se zgrie cu unghia

Grafitul

2

Gips (CaSO42H2O)

(sulfat de calciu)Calcit (CaCO3)

3

se zgrie cu unghia

Galit, Hlorit

3

(carbonat de calciu)Fluorin (CaF2)

9

se zgrie cu o moned din bronz, sticla

Biotit, Aur, Argint

4

(fluorur de calciu)

21

se zgrie cu o cuitul, sticla

Dolomit, Sfarelit

5

Apatit (Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-))

48

se zgrie cu o cuitul, sticla se zgrie cu un fiier

Hematice, Lapis lazuli

6

Orthoclase (KAlSi3O8)

OrtozCuar (SiO2)

72

Opal, Rutil

nu se zgrie cu sticla se prelucreaz cu diamantul, zgrie sticla

7

100

Granat, Turmalin

8

Topaz (Al2SiO4(OH-,F-)2)

200

se prelucreaz cu diamantul, zgrie sticla

Beril, Spinel

9

Corindon (Al2O3)

400

se prelucreaz cu diamantul, zgrie sticla

10

Diamant (C)

1600

Taie sticla

2

CLASIFICAREA MINERALELOR 1. 2. 3. 4. Elemente native Sulfuri, sulfosruri Oxizi i hidroxizi Halogeni 5. 6. 7. 8. Carbonai, nitrai, iodai Sulfai, cromai Fosfai, arsenai Silicai

Sulfuri Mineralele din aceasta grup formeaz zcminte de minereuri care se exploateaz pentru cupru (Cu), zinc (Zn), fier (F). - Galen PbS sulfur de plumb - calcopirit CuFeS2 - Blend ZnS sulfur de zinc - cinabru HgS sulfur de mercur - Pirit FeS2 sulfur de fier - stibin Sb2S3 sulfur de stibin 3. Oxizi i hidroxizi. Sunt cei mai simpli compui si oxigenului i hidrogenului cu metale i cu metaloizii (aproximativ 40 elemente chimice). Oxizii i hidroxizii sunt cantonai la partea superioar a crustei terestre, la contactul acesteia cu atmosfera. Adncimea pn la care se pot forma aceste minerale este dictat de adncimea nivelului freatic. Ei reprezint 70% din greutatea crustei terestre. Oxizii pot fi de fier (Fe), aluminiu (Al), mangan (Mn), titan (Ti), crom (Cr), etc. Se formeaz n zonele de alterare a rocilor i n zonele de oxidare a zcmintelor de minereuri. Hematit Fe2O3 Magnetit Fe3O4 Limonit asociae de oxizi i hidroxizi de Fe, Al, sulfai, carbnai Piroluzit MnO2 4. Halogenuri Cloruri (HCl), bromuri (HBr), ioduri, fluoruri. Se caracterizeaz prin legturi ionice tipice. Halogenurile sunt determinate de elementele din grupa I si a II-a principal a tabelului lui Mendeleev. halit NaCl (clorura de sodiu) absoarbe umiditatea silvin KCl (clorura de potasiu) absoarbe umiditatea fluorin CaF2 (fluorur de calciu) 5. Carbonai Carbonaii sunt sruri ale acidului carbonic H2CO3. Carbonaii sunt minerale care formeaz depozite imense de origine sedimentar marin, au duriti cuprinse ntre 3 i 5, sunt n general incolore, transparente, albe, mai rar colorate n verde i albastru (cnd conin ioni de cupru) sau n roz cnd conin ioni de mangan. Fac efervescen cu acidul clorhidric (HCl). a) anhidri: grupa calcit (trigonal): calcit CaCO3, siderit FeCO3, rodocrozit MnCO3,

3 -

b)

grupa aragonit: aragonit CaCO3, witherit BaCO3, ceruzit PbCO3, grupa dolomit: dolomit CaMg(CO3)2, ankerit CaFe(CO3)2 (Hunedoara) hidratai (bazici) se cristalizeaz monoclinic: malachit Cu2CO3(OH)2, azurit Cu3(CO3)2(OH)2 6. Sulfai - sruri ale acidului sulfuric (H2SO4) cu culori albe, transparente, mai rar colorate. - au duritate mic intre 2 i 3,5. - sunt minerale de origine sedimentar i hidrotermal. a) anhidri (fr ap) sulfat de calciu (CaSO4) anhidrit CaSO4, baritin BaSO4, celestin SrSO4, glauberit Na2Ca(SO4)2 b) hidratai (bazici) gips CaSO4 2H2O, calcanit CuSO4 5H2O

8. Silicai - cele mai ntlnite minerale n sursa terestr - reprezint o treime din numrul total de minerale cunoscute - n structura lor rein un numr relativ mic de elemente chimice. Na+, K+, Ba2+, Ca, Mg, Mn, Al, Fe3+ - structura silicailor se deosebete de cea a celorlalte minerale prin faptul c se ntlnete gruparea tetraedic [SiO4]4 Aceste grupri tetraedice se pot uni punnd n comun ioni de oxigen, dispui n vrfurile tetraedului. n funcie de asocierea gruprilor tetraedice [SiO4]4 exist mai multe clase de silicai: a) nezosilicai (nezo (gr) insul) sunt silicaii cu grupri tetraedice izolate. Se mai numesc i ortosilicai. grupa olivinei este o serie izomorf: forsterit Mg2SiO4, fayalit Fe2SiO4 grupa granailor (se gsesc n rocile metamorfice i aluviuni): Pirop Mg3Al2[SiO4] Uvarovit Ca3Cr2[SiO4]3 - Piralspite Almandin Fe3Al2[SiO4] - Ugrandite Grossular Ca3Al2[SiO4]3 Spessartin Mn3Al2[SiO4] Andradit Ca3Fe2[SiO4]3 b) sorosilicai sunt mineralele cu perechi de tetraede de forma SiO4 [Si2O7]6c) d)

hemimorfit

nezosorosilicai minerale cu grupri mixte de nezosilicai i sorosilicai. Grupa vezuvian, grupa melilit, grupa epidot ciclosilicai minerale cu grupri inelare formnd radicali de tipul: [Si3O9]6 Wollastonit Ca3(Si3O9)Si4 4 de siliciu in interior O9 9 de oxigen 6ioni de oxigen liberi

4

[Si4O12]

8

Si4 4 de siliciuin interior O12 12 de oxigen 8ioni de oxigen liberi

[Si6O18]12 Beril Al2Be3(Si6O18)Si6 6 de siliciu in interior O18 18 de oxigen 12ioni de oxigen liberi

e) inosilicai (inos = lan) minerale n care tetraedrii de SiO4 sunt dispui sub form de lanuri infinite (simple sau duble) simple: piroxeni: - rombici: enstatit Mg2(Si2O6), ferosilit Fe2(Si2O6) - monoclinici: jadeit NaAl(Si2O6) duble: - amfiboli rombici: antofilit (Mg, Fe)2(Si4O11) (OH)2- amfiboli monoclinici: tremolit, actinot, hornblend, f) filosilicai (filos = frunz) silicai cu grupri tetraedice dispuse sub forma de reele plane infinite. Reelele plane de tetraedre de SiO4 se leag ntre ele prin ioni de Al3+, Fe3+ i Mg2+ genernd o structur stratificat care genereaz un clivaj perfect i un habitus lamelar. Au sistem de cristalizare monoclinic. O parte din filosilicai formeaz argile. Grupe: - Caolinit - minerale argiloase: caolinit, talc, pirofilit, glauconit - smectite - mice: muscovit, biotit - clorite: clinoclor, pennin, chamosit g) tectosilicai mineralele cu reele tridimensionale de tetraedri de [SiAlO4] grupa feldspai se ntlnesc n toate tipurile de roci, n proporie de 60% magmatice, 30 % metamorfice, 10 % sedimentare. - feldspai alcalini: sanidin KAlSi3O8, adular, anortoz (NaK)AlSi3O8 - feldspai plagioclazi: alb n rocile magmatice: albit NaAlSi3O8, oligoklaz negru n rocile magmatice intermediare: andesin, labradorit n rocile magamatice ultrabazice: bytownit, anortit Ca2Al2Si2O8 grupa feldspatoizi: sodalit, leucit grupa mineralelor de SiO2 formeaz 80 % din crusta terestr. Din toate formele de apariie ale silicei, 12 % apare n mineralele de cuar: cuar SiO2, calcedonie, opal, tridimit, cristobalit

5

ROCILE MAGMATICE Magma este o topitur natural de silicai n care coexist cele trei stri de agregare ale materiei: solid (minerale cristalizate) lichid topitura silicatic (minerale care nu au cristalizat nc) gazoas HCl, HF, HB, H2S, H2O, CO2, CO Rocile magmatice se formeaz prin: consolidarea magmei n interiorul crustei terestre la adncimi mari (rocile plutonice) consolidarea magmei pe filoane la adncimi mai mici (filoniene subvulcanice) consolidarea magmei la suprafa roci vulcanice (efusive) Compoziia mineralogic se reduce la asociaii de minerale silicatice: feldspai (60%) mice (3%) piroxeni i amfiboli (17%) alte minerale (8%) cuar (12%) Mineralele care rezult prin cristalizare direct din magm se numesc minerale primare (principale sau accesorii). n condiiile ideei genezei trzii, din mineralele primare rezult minerale secundare. Minerale vulcanice clasificate dup culoare: sialice - deschise la culoare - (felsice sau leucocrate): feldspai, feldspatoizi, grupa silicei SiO2, muscovit - confer rocii un caracter acid care creeaz magmei vscozitate. mafice nchise se la culoare - (femice, melanocrate): rocile feromagneziene. Structura rocilor magmatice definete particularitile legate de forma, dimensiunea i relaiile reciproce dintre componentele rocii (cristale i sticl): 1. Dup gradul de cristalizare: structur holocristalin: roci plutonice (roci de adncime) structur hipocristalin: roci din cristale i sticl roci vulcanice (de suprafa) structur sticloas: pechstein (verde), obsidian, piatr ponce 2. Dup dimensiunea cristalelor: Faneritic cristalele sunt vizibil cu ochiul liber: larg cristalizat (diametrul cristalelor mai mare de 5 mm) mediu cristalizat (diametrul cristalelor este intre 0,1 si 1 mm) mrunt cristalizat (diametrul cristalelor este mai mic de 1 mm) Afanitic cristalele nu sunt vizibile cu ochiul liber: microcristalin (vizibile la microscop) criptocristalin (apar la microscop ca nite puncte) 3. Dup dimensiunea relativ: granular (echigranular) roc format din cristale uniform dezvoltate porfiric (inechigranular) format din cristale larg dezvoltate prinse ntr-o mas de cristale mrunte i sticl. Textura rocilor magmatice definete aranjamentul spaial al mineralelor unei roci, confer informaii referitoare la condiiile de cristalizare ale magmei (lavei). Cristalele pot cristaliza n condiii de:

6

imobilitate rezultnd textura masiv mobilitate rezultnd textura rubanat mobilitate a lavei rezultnd textur vacuolar i textur amigdaloid dat de cristalizarea unor minerale n vacuolele vulcanice-

Clasificarea rocilor magmatice i vulcaniceSiO2 Adncimea La suprafa: roci vulcanice sau efusive La adncime mic: roci subvulcanice, filoniene, hipabisale La adncime mare: roci abisale, intrusive, plutonice Familii principale ~ 72 ~ 66 ~ 60 ~ 56 ~ 48Culoare nchis

ROCI ACIDE Culoare deschis Riolite Q, F Dacite Q, H, B

ROCI INTERMEDIARE Trahite F, Q, Fd, Px Andezite F, H, B

ROCI BAZICE Bazalte

Roci cu peste 90% minerale femice ~ 41 ROCI ULTRABAZICE Picrite Meimicite

Granitice Granite Q, F, Ms, B

Granodioritice Granodiorite Q, H, M

Pegmatite Aplite Lamprofire Porfire Sienitice Dioritice Sienite Diorite F, Fd, B, H Pf, H, B

Periodotitice, Kimberlit Gabbroice Gabbrouri Fp, H, Px, O, B Gabbrouri Biotitite, Hornblendite, Piroxenite, Dunite, Peridotite H, Px, O, B, Fp Peridotite

Granite

Granodiorite

Sienite

Diorite

Minerale felsice Q cuar Fd feldspatoizi F- feldspai Ms muscovit Fp feldspai plagioclazi

Minerale femice O olivin B biotit Px piroxeni H hornblend

ROCILE METAMORFICE Metamorfismul este procesul de adaptare fizic i chimic a rocilor formate ntr-o alt etap de evoluie geologic la condiiile existente n zonele profunde ale litosferei sub regiunile de alterare i sedimentare. Factorii metamorfici: temperatura 300 800oC - fluide presiunea: litostatic, orientat (stress tectotic) - timp n condiiile generate de predominarea anumitor factori metamorfici rocile iniiale sufer o serie de modificri, ionii mineralelor care le formeaz aranjndu-se ntr-o serie de structuri diferite de cele iniiale. Structura rocilor metamorfice: Rocile metamorfice au structuri diferite de ale rocilor sedimentare i magmatice, fiind rezultatul a trei procese: Cataclazare (sfrmarea rocilor) Metasomatism (nlocuire sub aciunea fluidelor) Blasteza (proces de recristalizare a mineralelor) 1. Structura cataclastic rezult n urma proceselor mecanice de zdrobire i mcinare a rocilor preexistente sub aciunea presiunilor tectonice dezvoltate n zonele de deformare a crustei: - homeoclastic: roca este format din cataclaste de aceeai dimesiune

7

- heteroclastic: roca este format din cataclaste de diferite dimensiuni 2. Structura metasomatic Metasomatism = procesul de substituie a mineralelor vechi (paleosom) cu minerale noi (neosom). Presupune un proces de dizolvare a mineralelor vechi simultan cu un proces de precipitare a mineralelor noi n condiiile unui metasomatism avansat. Mineralele vechi conserv n masa lor o serie de minerale nou formate. 3. Structura blasitc Blastez = procesul de recristalizare a mineralelor preexistente n condiii solide. Mineralele vor avea, n majoritatea cazurilor, contururi xenomorfe (neregulate). Cu toate acestea, cteva mineralrele tind ctre o forma izometric: cuar, feldspai i granai. Alte minerale (piroxeni, amfiboli i mice) tind ctre o form prismatic, alungit, aplatizat. Rocile metamorfice sunt roci complet cristalizate (nu ntlnim sticl, minerale fr form (amorfe). n funcie de forma i dimensiunea cristalelor, structura blastic poate fi: homeoblastic roc metamorfic format din cristale de aceeai dimensiune: granoblastic cristale de aceeai dimensiune sub form de granule: cuarit, marmur lepidoblastic roca format din cristale cu habitus tabular (lamelar, foios, solzos) rezultnd micaist. nematoblastic roca este format din cristale cu habitus prismatic, acicular sau fibros rezultnd amfibolit heteroblastic roc metamorfic format din cristale de dimensiuni diferite: porfiroblastic roca este format din cristale mari prinse ntr-o mas de cristale mrunte (granuloblastice, lepidoblastice, nematoblastice) ex: ist cu granai, staurolit poekiloblasitc esut granular n care se conserv (cristalizeaz) cristale cu contur cristalografic. Textura rocilor metamorfice reprezint aranjamentul spaial al mineralelor dictat de predominarea unui anumit tip de presiune: - cnd predomin presiunea orientat (stress) mineralele au un anumit habitus (prismatic, tabular), se dispun perpendicular pe direcia de stres rezultnd textura orientat: - istoas (isturi, filite) plan paralel, ondulat - gnasic - liniar - cnd predomin presiunea litostatic, temperatur (n jurul camerelor magmatice) rezult textura neorientat (masiv) Clasificare dup textur i mineralogie: - cu istuozitate: isturi, gnais, filite, ardezii, milonite - fr istuozitate: cuarite rezult prin metamorfismul gresiilor cuaroase, marmure formate prin recristalizarea calcarelor (amfibolit, serpentinite, saponite)

8

ROCI SEDIMENTARE I. Componenii rocilor sedimentare: 1. Litoclaste (lito = pietr, clast = sfrmtur) sunt fragmente de roci preexistente. Alctuiesc rocile detritice. 2. Mineralele rocilor sedimentare - alogene (detritice) sunt mineralele provenite din rocile preexistente, minerale care au rezistat proceselor de alterare, transport i au fost resedimentate: cuar Q, muscovit Ms, zirconiu ZiSiO4 - antigen (neuformaie) sunt minerale rezultate prin precipitare din soluii prin procese chimice sau biochimice - argiloase (vezi filosilicai, mai puin mice) - grele sunt minerale cu greuti specifice mai mari de 2,9 g/cm2 3. Bioclaste (bio = via) sunt schelete sau nveliuri de protecie ce au aparinut unor organisme marine sau continentale. Pot fi de origine mineral: calcit, aragonit, calcedonie, fosfai. 4. Oolite, pisolite Oolite sunt corpusculi sferici sau ovoidali cu diametrul sub 2 mm, formai dintr-un nucleu (un fragment de bioclast sau fragmente minerale i un cortex) Pisolite sunt oolite cu diametrul mai mare de 2 mm 5. Pelete sunt corpusculi sferici sau ovoidali, de natur carbonatic cu o structur criptocristalin 6. Lumpuri sunt agregate corpusculare care muleaz mai multe litoclaste, bioclaste 7. Material vulcanic particip n proporii ridicate la alctuirea rocilor piroclastice. 8. Materia organic este prezent n rocile sedimentare sub form de bitumine, crbune, poleu, rini (chihlimbar) 9. Material cosmic provine din dezagregarea meteoriilor. Sunt fragmente de dimensiuni micronice compuse din fier i nichel cu crust de magnetit (F3O4) sau din silicai. 10. Liant matrice format din fraciuni granulometrice inferioare fraciunilor care compun un sediment; prin cimentare devine liant ciment se formeaz prin precipitarea diferitelor minerale de soluii: carbonatic (calcit, aragonit, dolomit, siderit, ankerit), silicios (cura, calcedonie, opal), oxidic (limonitic, hematitic), sulfatic. Clasificarea rocilor sedimentare detritice precipitaie chimic: carbonatice, silicioase, feruginoase, aluminose, fosfatice, vaporitice de tranziie. I. Rocile detritice reprezint 20 25 % din volumul total al rocilor sedimentare. Sinonimii: - detritice pentru c sunt formate din detritusul rezultat prin dezagregarea mecanic a rocilor preexistente.

9

- epiclastice - provin de la marginea bazinului de sedimenteare (lacuri, mri). - terigene roci de origine continental - siliciclastice formate din silicai Conglomerat = roc detritic terigen consolidat, format din cimentarea unor litoclaste rotunjite. Brecie = roc detritic consolidat format din litoclaste angulare (coluroase) Rocile detritice pot fi mobile sau consolidate formate din litoclaste i granule minerale. Din punct de vedere granulometric pot fi: rudite, arenite, siltite, lutite. Rudite (psefite) sunt roci mobile sau consolidate formate din granule minerale i clase provenite de la diferite de roci existente.Dimensiunea clastelor (mm)

MobileFragmente rotunjite

Consolidate Blocuri Grohotiuri Conglomerate Brecii

Fragmente angulare Fragmente rotunjite Fragmente angulare

200 50 20 2

Blocuri Bolovniuri Pietriuri

Din punct de vedere textural: Ruditele consolidate se clasific, n funcie de raportul cantitativ dintre litoclaste i liant, n dou grupe: ortoconglomerate (ortobrecii) cnd predomin litoclastele paraconglomerate (parabrecii) cnd predomin liantul Din punct de vedere mineralogic petrografic: - oligomictice: granulele minerale aparin aceleai specii de minerale sau litoclastele aparin aceluiai tip de roc; - polimictice (poligene): granulele minerale aparin unor specii diferite sau litoclastele aparin unor tipuri de roci diferite. Breciile pot fi vulcanice, tectonice, sedimentare. 2. Arenite roci detritice mobile sau consolidate formate din claste i granule minerale cu dimensiuni cuprinse intre 2 mm i 0,063 mm. - mobile nisipuri oligomictice: cuaroase, feldspatice, glauconitice (verde) nisipuri polimictice - consolidate gresiile oligomictice: cuoaroase gresiile polimictice: cuartofeldspatice, cuarolitice 3. Silitice roci detritice n majoritatea cazurilor mobile formate din fraciuni granometrice cuprinse ntre cele ale arenitelor i pelitelor 0,1 0,01 mm. loess = depozit cu aspect pmntos, friabil, cu aspect masiv n componena cruia ntlnim minerale argiloase, nisip, piroxeni, amfibili. 4. Lutite (pelite, argile) roci detritice formate din fragemente fine cu dimensiuni cuprinse ntre 0,01 mm i dimensiuni coloidale (dimensiuni micronice). Constituie peste 60% minerale argiloase i pot fi: albe (conin caolinit), galbene (conin limonit), roiatice (conin hematit), verzi (conin glauconit). polimictice oligomictice: caolinitice, montmorrlimonit, illitice

10

II. Roci de precipitaie chimic - roci carbonatice = roci de precipitaie chimic formate din peste 50% minerale carbonatice (calcit, aragonit, magnezit, siderit, dolomit, malachit, ankerit) i din minerale alogene (cuar, mice, feldspai), minerale antigene (oxizi, fosfai, minerale argiloase). Calcare au mai mult de 505 calcit i aragonit. Clasificare i nomenclatur (Folk 1959, Dunham 1962) Pe lng compoziia mineralogic se ia in calcul i modul de agregare: - alochenme (elemente figurate) = corpusculi calcaroi formai autigen (n interiorul bazinului de sedimentare): oolite, pizolite, pelete, bioclase, lumpuri. - extraclaste = claste carbonatice formate alogen (n afara bazinului de sedimente) - ortocheme (liani): micrit (< 4 ), sparit (> 4 )alochemice Roci carbonatice: ortochemice micritice (oomicrite, oospalite) sparitice (pelmicrite, pelsparite) micrit sparit

Carozi (1960)Autohtone Calcare: Alohtone (detritice) de bioacumulare de bioconstrucie (forme de alge, corali) fin granulare Calcirudite calcarenite Calcibitite Alte forme de precipitare chimic stalagmite, travertine, cruste calcaloase)

(stalactite,

Dolomite conin mai mult de 50% dolomit, sunt mai dure dect calcarele, au culori variate (galben, verzui, roiatic, negru), fac efervescen mai mic de cat calcarele, sunt roci masive, de origine primar atunci cnd se formeaz prin precipitarea dolomitului i secundar atunci cnd provin prin procesul de dolimitizare a calcarelor. Roci silicioase (silicolite) de precipitaie din silice amorf sau cuar. Silicolite: - stratiform: diatomit, spongolit, radiclarit, jarp - nodular (accidente silicioase): chaille, silex, oolite silicioase, menilite Roci evaporitice roci de precipitaie chimic formate n cpndiiile unei evaporri intense n bazine lagunare (ex. Marea Moart): roci cu sare, roci cu gips, cu anhidrit. Roci de tranziie conin termeni litologici formai ntre diferite roci crbonatice (seria calcar, dolomit), fie ntre roci carbonatice i roci detritice calcar calcar calcar magnezium calcar argilos Seria Seria calcar dolomitic calcar dolomitic calcar dolomit calcar argil dolomit ca dolomit ca dolomit dolomit Seria calcar gresie calcar calcar grezos Gresie calcaroas

11

Gresie