Come si Formano i Cristalli in Natura

Visitate qualsiasi mostra di gemme e minerali e vedrete cristalli di molte forme e colori. Ma questi sono solo alcuni dei migliaia di cristalli diversi che esistono nel mondo. L'Enciclopedia Britannica scrive: "... il termine cristallo è usato più spesso dagli scienziati dei materiali per riferirsi a qualsiasi solido con un ordinamento interno ordinato..."
Servono condizioni speciali perché si formino i tipi di cristalli che si vedono nei negozi di minerali.

Cos'è un Cristallo?

Come tutto in natura, i cristalli sono formati da atomi. Se un minerale ha piani piatti, noti come superfici cristalline, e i suoi atomi sono raggruppati in schemi regolari, allora quel minerale è un cristallo.

Tutti i minerali appartengono a sei sistemi cristallini: cubico (pirite), esagonale (quarzo), tetragonale (zuecon), ortorombico (topazio), monoclino (malachite) e triclino (assintina).

Il contenuto chimico e un'ampia gamma di condizioni ambientali determinano quali cristalli crescono in una specifica area.

Formazione dei Cristalli

I cristalli si formano sotto la superficie terrestre. La creazione ignea avviene quando i minerali cristallizzano da rocce fuse. La creazione metamorfica avviene quando i minerali si formano per eccessiva pressione e calore. I minerali sedimentari si formano da erosione e sedimentazione.

Acqua, temperatura, pressione e fortuna giocano tutti un ruolo nella creazione dei cristalli.

Acqua di Superficie

Mentre l'acqua scorre sulla superficie terrestre, gli elementi si dissolvono creando una soluzione ricca di nutrienti. Se l'acqua poi evapora, i minerali rimangono. Ad esempio, se avete una ciotola d'acqua di mare e la fate evaporare, rimarranno cristalli di sale.

Se l'acqua ha una soluzione ricca di silice, possono formarsi cristalli di quarzo come l'ametista. Se l'acqua è ricca di rame, si formeranno malachite o turchese.

Depositi Idrotermali e Pegmatiti

I depositi idrotermali di minerali sono creati dall'acqua di superficie che penetra nel sottosuolo o dal magma in raffreddamento che rilascia acqua sotto la superficie. L'acqua trova una fessura nella terra e i cristalli iniziano a crescere. Se l'acqua proviene dal magma in raffreddamento, si possono trovare tormalina o smeraldi.

A volte basse concentrazioni d'acqua si concentrano mentre il magma si raffredda e solidifica formando una pegmatite. Se la pegmatite contiene berillio, si formeranno cristalli di berillo. Se è ricca di boro, si formerà tormalina.

Processi Magmatici, Metamorfici e del Mantello

Le gemme magmatiche, come zircone, topazio e rubini, si formano nelle cavità delle rocce vulcaniche. Altre gemme, come la giada, si formano quando le rocce sono trasformate da calore, pressione ed esposizione a soluzioni. Queste sono chiamate metamorfiche.

L'olivina (peridoto) è il minerale del mantello più abbondante. I diamanti sono i più famosi minerali del mantello. Formatisi a 160 km sotto la superficie terrestre, violente eruzioni vulcaniche li portano in superficie intatti.

Miniera di Naica, Messico

La miniera di Naica è ricca di piombo e argento. Per raggiungere questi giacimenti, 68.000 litri di acqua a 54°C ricca di nutrienti vengono pompati fuori da una grotta sotterranea ogni minuto. A 300 metri sotto la superficie crescono i più grandi cristalli di gesso del mondo. Gli scienziati ritengono che questi cristalli si siano formati per processo idrotermale.