La Terra può essere divisa in tre strati fondamentali. Il primo e più interno è chiamato il nucleo. È seguito dal mantello, che forma lo strato intermedio, con la sua sezione superiore classificata nella litosfera (il guscio esterno della Terra). L'ultimo e più esterno strato è la crosta. È profondo da 10 a 70 chilometri e rappresenta solo l'1,4 %del volume del pianeta e lo 0,3 %della sua massa. Anche così, è fisicamente e chimicamente la geosfera più varia. La combinazione di scienze geografiche e chimiche ha dato origine alla geologia, che è un campo della scienza che si occupa della struttura, delle proprietà e della storia dei pianeti. Il suo sviluppo ci ha permesso di determinare cose come la composizione elementare della crosta terrestre.
Plasmare la Terra
A causa del continuo movimento delle placche tettoniche, i processi di formazione delle rocce possono durare milioni di anni. A causa dei vari spostamenti di rocce che si sono verificati nella storia, molti strati sono stati rimossi dalla superficie terrestre verso il suo interno per essere sostituiti da rocce formatesi successivamente o, al contrario, sono stati spinti in superficie. Per questo i geologi possono esaminare non solo le rocce che compongono lo strato superficiale ma anche quelle che si sono formate in precedenza e che si trovano anche a una decina di chilometri all’interno della Terra. Poiché gli strati più profondi sono irraggiungibili a causa delle condizioni al loro interno, ovvero pressioni e temperature elevate (anche 6.000°C all’interno del nucleo), tutte le informazioni su di essi sono state acquisite con metodi indiretti, che utilizzano fenomeni quali onde sismiche, terremoti o eruzioni vulcaniche . Al contrario, poiché la geosfera fino a circa 16 km è di relativamente facile accesso, possiamo determinare la composizione chimica media della litosfera e quindi anche della crosta terrestre.
La crosta
Quello strato più esterno della Terra è anche quello più vario e più conosciuto dall’uomo. È una geosfera che ha la temperatura, lo spessore e la massa più bassi. Dall’interno confina con il mantello terrestre alla discontinuità di Mohorovičić, mentre dall’esterno entra direttamente in contatto con l’atmosfera o l’idrosfera. La composizione chimica della crosta comprende 93 elementi, ma solo 8 di essi rappresentano ben il 99,5 %della sua massa. Si presume che, in percentuale in peso, l’ossigeno rappresenti il 46,6%, il silicio il 27,72%, l’alluminio l’8,13%, il ferro il 5,00%, il calcio il 3,63%, il sodio il 2,83%, il potassio il 2,60%e il magnesio il 2,08%. Per confronto: il contenuto di idrogeno è stimato allo 0,14%, zolfo allo 0,05%, carbonio allo 0,03%e rame allo 0,01%. La composizione comprende anche cloro , rubidio, fluoro, stronzio, bario, nichel, litio, azoto e molti altri. La diversità di quella geosfera deriva dall’abbondanza di molte strutture, come rocce ignee, metamorfiche e sedimentarie in varie configurazioni. A causa dei processi geologici citati, le rocce formate non presentano la stessa composizione chimica, che varia sia orizzontalmente che verticalmente. Inoltre, è molto raro che un elemento esista nella sua forma nativa; gli elementi normalmente formano gruppi di diversi atomi sotto forma di minerali. Alcuni di essi, come oro, argento, rame, zolfo, diamante e grafite , contengono un solo elemento. I minerali multielementi sono molto più numerosi; attualmente ne conosciamo circa 3.000 e i silicati sono considerati i più comuni.
Minerali
I minerali sono definiti come composti chimici formati come risultato di processi naturali, che hanno una composizione chimica specificata e una struttura cristallina. Possiamo classificarli in tipi in base alle loro diverse proprietà chimiche e fisiche. Esistono molti tipi di minerali, poiché lo stesso composto chimico può esistere in varie forme cristalline. Ad esempio, il carbonato di calcio forma tre minerali con le stesse proprietà chimiche ma diverse proprietà fisiche, vale a dire: gesso, calcare e marmo. Secondo la classificazione Nickel-Strunz, i minerali sono divisi in nove categorie: elementi nativi, solfuri, alogenuri, ossidi e idrossidi, nitrati, carbonati e borati, solfati, cromati, molibdati, tungstati, fosfati, arseniati, vanadati, silicati e organici composti. I minerali che contengono gli elementi più comuni sono quelli che formano le rocce. 
Rocce
Una roccia è un massiccio aggregato di minerali. La composizione minerale delle rocce può essere diversa. Esistono varianti monominerali come calcari o marmi di calcite, indicati come rocce monominerali. Tuttavia, la stragrande maggioranza sono rocce poliminerali, che sono composte da almeno due minerali. Quelli comuni includono rocce calcaree o rocce granitiche (dove il quarzo è il minerale principale). I più comuni, i silicati, rappresentano i tre quarti della crosta terrestre. Si possono trovare come rocce, sabbie, suoli e argille e la loro composizione è dominata dalla silice (leggi sui fumi di silice ) e dai sali dell’acido silicico.
Esempi di minerali
Il gruppo contenente solfuri comprende anche solfosali, arseniuri, antimonidi, bismuti, seleniuri e tellururi, che sono simili ai solfuri, cioè mostrano caratteristiche fisiche simili, tra cui alta densità e forte brillantezza metallica. La maggior parte di essi è formata da soluzioni idrotermali, ma possono anche cristallizzare da magma solfuro. Sebbene non siano molto diffusi (0,15%in peso della crosta terrestre), sono importanti per l’economia come minerali di metalli preziosi (oro, argento, platino). Questo gruppo di minerali comprende, ad esempio, l’alabandite MnS, l’antimonite Sb 2 S 3 , l’arsenopirite FeAsS e il cinabro HgS. Gli alogenuri includono principalmente i composti di cloro e fluoro, raramente bromuri e ioduri. Gli alogenuri metallici leggeri sono caratterizzati dalla loro lucentezza vetrosa e da un basso indice di rifrazione. Si trovano principalmente nelle pegmatiti e nelle vene idrotermali. Sono utilizzati per la produzione di fertilizzanti minerali, materie prime chimiche e fondenti; alcuni di essi possono essere consumati direttamente. I minerali di questo gruppo includono, ad esempio, halite NaCl, fluorite Ca 2 F, silvite KCl e atacamite Cu 2 (OH) 3 Cl. Anche se l’ossigeno è l’elemento più comune nella crosta terrestre, i suoi minerali rappresentano solo il 4,5%. Quasi tutti sono contenuti nel minerale di ossido di ferro, mentre altri composti sono ossidi di alluminio, magnesio, titanio e cromo. I minerali di questo gruppo si formano in condizioni magmatiche, idrotermali e meteorologiche. Alcuni di loro sono materie prime importanti per l’industria, altri sono preziose pietre da gioielleria . Includono cromite FeCr 2 O 4 , ematite Fe 2 O 3 , rubino e zaffiro Al 2 O 3 . Solfati e cromati costituiscono un gruppo molto ampio di quasi 200 minerali. Si caratterizzano per la loro trasparenza e lucentezza vitrea. Si formano a basse temperature e pressioni, in condizioni ricche di ossigeno. Questo gruppo comprende gesso CaSO 4 ·2H 2 O, anidrite CaSO 4 e celestina SrSO 4 . In natura sono presenti circa 70 carbonati, il più importante dei quali è la calcite, che è in grado di formare rocce sedimentarie, metamorfiche e ignee. Questi rappresentano rispettivamente calcari, marmi e carbonatiti. Normalmente si formano nelle vene idrotermali e nei bacini di sedimentazione. Sono molto importanti per la loro applicazione nell’industria chimica , metallurgica e del cemento come minerali di ferro, manganese e zinco. I minerali carbonatici includono aragonite e calcite CaCO 3 , azzurrite Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 , dolomite CaMg(CO 3 ) 2 e magnesite MgCO 3 .
