Minerale și roci

Un mineral este o substanță naturală solidă, cu o compoziție chimică și o structură internă specifice. Roca este un agregat natural de minerale; unele roci includ și material organic sau sticlă vulcanică. Cuarțul este mineral, iar granitul este o rocă în care se întâlnesc de regulă cuarț, feldspați și mică.

După formare, rocile se împart în trei grupe. Rocile magmatice rezultă din răcirea magmei ori lavei: granitul și bazaltul. Rocile sedimentare se formează prin depunere, compactare, cimentare ori precipitare: calcar, gresie, argilă, sare, cărbune. Rocile metamorfice apar când roci mai vechi sunt transformate de temperatură și presiune fără topire completă: marmură și șisturi cristaline. Numele unei grupe spune cum s-a format roca, nu doar ce culoare are.

În România se întâlnesc granit în Munții Măcinului, calcare în Munții Apuseni, marmură la Ruschița și sare la Slănic Prahova. Aceste exemple leagă clasificarea de locuri concrete. O piatră rotunjită într-un râu a fost transportată și tocită, dar rotunjirea ei nu identifică automat mineralul sau clasa rocii.

Rocile magmatice se împart în intruzive (magma se solidifică în adâncime, lent) și efuzive sau vulcanice (lava se răcește la suprafață). Granitul este intruziv și are cristale vizibile; bazaltul este efuziv și are cristale fine. Andezitul este de asemenea o rocă vulcanică și caracterizează lanțurile Călimani–Gurghiu–Harghita și Oaș–Gutâi. Viteza răcirii explică diferența de textură, nu culoarea singură.

La rocile sedimentare, gresia are granule de nisip cimentate, calcarul conține mai ales carbonat de calciu, sarea precipită prin evaporarea apelor sărate, iar cărbunele se formează din resturi vegetale. Prin metamorfism, calcarul se poate transforma în marmură, iar granitul sau alte roci în gnais; șisturile cristaline sunt larg răspândite în Carpații Meridionali, inclusiv în Munții Făgărașului.

Circuitul rocilor nu are o singură ordine obligatorie. O rocă poate fi erodată și depusă ca sediment, îngropată și metamorfozată sau topită și apoi solidificată. Exemplu real analizat: marmura de la Ruschița provine din calcar metamorfozat. Ambele pot conține calcit, dar marmura are textura de recristalizare; identificarea unui mineral singur nu spune întreaga istorie a rocii.

Mineralele se pot compara și prin duritate: pe scara Mohs, calcitul are treapta 3, iar cuarțul treapta 7 (USGS). Cuarțul poate zgâria calcitul, dar testul nu dovedește singur dacă o rocă este magmatică, sedimentară sau metamorfică. Pentru rocă se cercetează și textura, mineralele asociate și contextul geologic.

Mineralele se recunosc după proprietăți: duritate (scara Mohs, de la 1 la 10: talc, gips, calcit, fluorină, apatit, ortoz, cuarț, topaz, corindon, diamant), culoare, luciu, culoarea urmei pe porțelan, clivaj (spargerea după plane) și densitate. Rocile se recunosc după textură (mărimea și aranjarea cristalelor sau a granulelor) și după mineralele componente. Rocile magmatice au structură cristalină, cele sedimentare sunt adesea stratificate și pot conține fosile, iar cele metamorfice au adesea minerale orientate în benzi (șistozitate).

Utilizările rocilor în România leagă geologia de economie: sarea de la Slănic Prahova, Ocnele Mari și Praid, cărbunii (lignit) din Oltenia și huilă din Valea Jiului, calcarul pentru ciment și construcții, marmura de la Ruschița, andezitul și bazaltul pentru piatră concasată, argila pentru cărămizi. Extracția lor schimbă peisajul și cere refacerea terenurilor.

Exemplu rezolvat 1 — duritatea unui mineral necunoscut. O probă zgârie calcitul (duritatea 3), dar este zgâriată de cuarț (7) și nu zgârie fluorina (4). Duritatea ei este deci între 3 și 4, cel mai probabil 3,5; mineralul este mai moale decât fluorina, dar mai dur decât calcitul.

Exemplu rezolvat 2 — clasificarea unor roci. Un specimen are cristale mari, vizibile, de cuarț, feldspat și mică și nu are stratificare: este granit, rocă magmatică intruzivă. Un altul este alb, cu cristale mici, reacționează la acid clorhidric diluat și are textură granulară: este marmură, formată din calcar prin metamorfism. Un al treilea are straturi subțiri, conține fosile de scoici și face efervescență cu acidul: este calcar, rocă sedimentară. Textura, mineralele și reacția la acid stabilesc grupa din care face parte roca.

Greșeli frecvente

• Greșit: Granitul este un mineral.
  Corect: Este o rocă magmatică formată din mai multe minerale.
• Greșit: Marmura este sedimentară fiindcă provine din calcar.
  Corect: Transformarea o face rocă metamorfică.
• Greșit: Toate rocile sedimentare se formează numai din nisip.
  Corect: Se pot forma prin procese și materiale diferite, inclusiv precipitare și resturi organice.
• Greșit: Toate mineralele sunt cristale transparente și strălucitoare.
  Corect: Multe sunt opace și mate; ceea ce le definește este compoziția chimică și structura cristalină.

Înainte și după