Genesi e classificazione dei giacimenti

In base alla loro origine, i giacimenti vengono classificati in: magmatici, sedimentari e metamorfici.

Inoltre, i giacimenti minerari possono essere distinti in:

• primari, se i minerali si ritrovano nel luogo in cui si sono formati (genesi di origine magmatica), ulteriormente suddivisi in singenetici (quando l'origine del giacimento è contemporanea alla formazione della roccia) o epigenetici (quando il giacimento si è formato secondariamente);
• secondari, se i minerali sono stati rimaneggiati, cioè deposti in un luogo e trasportati e accumulati in un altro (genesi di origine sedimentaria e metamorfica).

Giacimenti magmatici

Derivano dal raffreddamento di masse fuse di origine magmatica. In base al tipo di giacitura geologica, si possono formare ammassi, o lenti, per il riempimento di cavità presenti nelle rocce da parte del magma, oppure filoni, per il riempimento di fratture.

In base all'appartenenza a uno dei successivi stati di consolidazione e di differenziazione di un magma, si possono inoltre distinguere giacimenti:

• ortomagmatici, che si formano a elevate temperature, maggiori di 750 °C;
• pegmatitici, legati a residui liquido-magmatici, ricchi di gas, con temperature comprese tra 750 e 550 °C;
• pneumatolitici, derivati da gas e vapori di origine magmatica, con temperature di circa 550-400 °C;
• idrotermali, derivati dalla precipitazione di minerali disciolti in soluzioni acquose circolanti in un magma, con temperature inferiori a 400 °C.

Giacimenti sedimentari

Si formano in prevalenza in superficie, ma possono generarsi anche in profondità per rideposizione di sostanze trasportate dalle acque superficiali percolanti nel sottosuolo.

A seconda delle modalità di formazione, possiamo classificare i giacimenti sedimentari in tre categorie principali: detritici, chimici e organogeni.

Nei giacimenti detritici la concentrazione di minerali utili è dovuta all'azione di trasporto e di deposito dell'acqua di ruscellamento superficiale, dei fiumi, delle acque marine o del vento. I luoghi in cui si formano i giacimenti corrispondono ai punti dove l'energia dell'agente di trasporto diminuisce: tanto più brusca e improvvisa è la caduta di energia, tanto più concentrato è il deposito che si genera.

I giacimenti detritici più comuni e importanti sono quelli di natura alluvionale: i minerali adatti a concentrarvisi sono quelli pesanti, insolubili in acqua (al contrario, se fossero leggeri si depositerebbero con difficoltà e resterebbero mescolati ad altri minerali non pregiati di densità simile).

I giacimenti chimici sono conseguenti al deposito di sostanze trasportate in soluzione, la cui concentrazione è dovuta, in genere, all'evaporazione dell'acqua. L'evaporazione può interessare bracci di mare che restano isolati dal resto degli oceani, laghi che si prosciugano per cambiamenti climatici ecc. Questi depositi sovente sono stratificati e variano di composizione dal basso verso l'alto (i primi a precipitare sono i sali meno solubili), raggiungendo talvolta grandi spessori. Si sono formati in questo modo i giacimenti di gesso (solfato di calcio biidrato) e di salgemma (cloruro di sodio).

I giacimenti organogeni sono dovuti ad accumuli di sostanza organica, che successivamente subisce un processo di trasformazione (diagenesi): tra essi ricordiamo il carbone, il petrolio e il guano.

Il carbone è una sostanza combustibile solida, composta in prevalenza da carbonio, che brucia con reazione fortemente esotermica. È derivata dalla lenta e più o meno prolungata trasformazione di residui vegetali rimasti coperti da materiale sedimentario; a seconda del crescente grado di trasformazione, i carboni si distinguono, nell'ordine, in torba, lignite, litantrace e antracite.

Il petrolio è una complessa miscela di idrocarburi solidi, liquidi e gassosi e, in minor quantità, di composti ossigenati, solforati e azotati, che si presenta a temperatura ambiente come un liquido più o meno denso, oleoso, infiammabile, di colore variabile dal giallastro al nero. Si forma per decomposizione di sostanze organiche in rocce sedimentarie e, per effetto delle forti compressioni operate dal carico di sedimenti sovrastanti, si trasferisce in formazioni rocciose porose e permeabili.

Il guano è una sostanza che si forma dalla decomposizione incompleta di escrementi di uccelli marini. È ricco di sali di fosforo, potassio e azoto e viene impiegato come fertilizzante; si forma in zone a clima caldo e asciutto, dando origine a depositi il cui spessore può superare i 20 m (quelli più antichi possono trasformarsi in vere e proprie rocce fosfatiche).

Tra i giacimenti sedimentari si possono ricordare ancora i giacimenti biochimici, dovuti a processi in parte biologici e in parte chimici, e i giacimenti per concentrazione residuale, alla cui origine si ritrovano intensi processi di alterazione della roccia esposta agli agenti atmosferici. Per esempio, la bauxite, il minerale dal quale si estrae alluminio, è il prodotto tipico dell'alterazione delle rocce silicatiche in condizioni di clima tropicale o subtropicale (caratterizzato da una lunga stagione umida alternata a una secca). Con il passare del tempo i minerali più solubili vengono dilavati, mentre quelli di alluminio si concentrano progressivamente.

Giacimenti metamorfici

Derivano dall'azione termica, dinamica o chimica del metamorfismo geologico, per esempio in occasione dei processi di formazione delle grandi catene montuose o a causa delle trasformazioni indotte da una massa magmatica. Esempi di giacimenti metamorfici sono quelli di talco e di grafite.