4 aula Minerais

Profa. Dra. Marciléia Silva do Carmo
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DEFINIÇÕES
MINERAIS – Trata-se de todo elemento ou composto químico que
possui uma composição química definida e é formado naturalmente
por processos geológicos sem nenhuma influência orgânica.
CRISTAL – Todo mineral que possui uma forma
geométrica definida pode ser caracterizado como
cristal. A forma geométrica adquirida está totalmente
relacionada com a organização atômica dos
elementos que formam o mineral.
DEFINIÇÕES
Quanto ao termo “cristalizado”, refere-se ao arranjo
interno tridimensional para os minerais. Os átomos constituintes de
um mineral encontram-se distribuídos ordenadamente, formando
uma rede tridimensional, denominada de retículo cristalino.
Madureira et al.(2000)
DEFINIÇÕES
Na natureza, os cristais perfeitos são raros, mais comumente são
encontrados na forma de massas irregulares. Neste último caso a
cristalinidade do mineral pode ser reconhecida através de suas
propriedades ópticas.
DEFINIÇÕES
É denominado eixo de simetria uma reta imaginária que passa
pelo centro geométrico do cristal e ao redor da qual, num giro
total de 360º, uma feição geométrica do cristal se repete certo
número de vezes.
Madureira et al.(2000)
DEFINIÇÕES
O conjunto de possíveis elementos de simetria
encontrados em um cristal é chamado de grau ou
classe de simetria . Na natureza existem 32 graus
de simetria, agrupados de acordo com a
similaridade de seus elementos de simetria em
sete sistemas cristalinos, sendo:
DEFINIÇÕES
Madureira et al.(2000)
ORIGEM
Os minerais podem ser classificados de acordo com sua
origem, sendo:
Minerais magmáticos são aqueles
que resultam da cristalização do
magma e constituem as rochas
ígneas ou magmáticas.
Diamante
ORIGEM
Minerais metamórficos originam-se
principalmente
pela ação da
temperatura, pressão das fases
voláteis sobre rochas magmáticas,
sedimentares e também sobre outras
rochas metamórficas.
Granada
ORIGEM
Minerais sublimados são
aqueles formados diretamente da
cristalização de um vapor, como
também da interação entre
vapores e destes com as rochas
dos condutos por onde passam.
Enxofre
ORIGEM
Minerais pneumatolíticos são
formados pela reação dos
constituintes voláteis oriundos
da cristalização magmática,
desgaseificação do interior
terrestre ou de reações
metamórficas sobre as rochas
adjacentes.
Turmalina
ORIGEM
Minerais formados a partir de soluções originam-se pela
deposição devido a evaporação, variações de temperatura,
pressão, porosidade, pH e/ou Eh.
Gipsita
Evaporação do solvente: neste processo a
precipitação
ocorre
quando
a
concentração ultrapassar o coeficiente de
solubilidade pelo processo de evaporação,
fato que ocorre principalmente em regiões
quentes e secas, formando sulfatos
(anidrita, gipsita etc.), halogenetos (halita,
silvita etc.) etc.
ORIGEM
Perda de gás agindo como
solvente: processo que ocorre
quando uma solução contendo
gases entra em contatos com
rochas provocando reação, a
exemplo do que ocorre quando
solução
aquosa
contendo
dióxido de carbono entra em
contato com rochas calcárias, o
carbonato
de
cálcio
é
parcialmente
dissolvido
formando o bicarbonato de
cálcio (CaH2(CO3)2), composto
solúvel na solução.
Caverna calcária
ORIGEM
Diminuição da temperatura e/ou pressão: as soluções de
origem
profunda
resultantes
de
transformações
metamórficas (desidratação, descarbonatação, etc.) ou de
cristalizações
magmáticas
normalmente
contêm
significativas quantidade de material dissolvido. Quando
essas soluções esfriam ou a pressão diminui, formam-se
minerais hidrotermais, depositados na forma de veios ou
filões.
Quartzo
ORIGEM
Interação de soluções: O encontro
de soluções aquosas com solutos
diferentes,
ao
interagirem,
pode formar composto insolúvel ou
com coeficiente de solubilidade bem
mais baixo, que se precipita. Como
exemplo pode ser citado o encontro
de uma solução com sulfato de
cálcio (CaSO4) com outra contendo
carbonato de bário (BaCO3),
resultando na formação de um
precipitado de barita (BaSO4).
Barita
ORIGEM
Interação de gases com
soluções: A passagem de gás por
uma solução contendo íons pode
gerar precipitados, a exemplo do
que ocorre com a passagem de
H2S (gás sulfídrico) por uma
solução contendo cátions de Fe,
Cu, Zn etc., formando sulfetos
de ferro como pirita (FeS2),
calcopirita (CuFeS2), esfalerita
(ZnS), etc..
Pirita
ORIGEM
Ação
de
organismos
sobre
soluções: Esse processo resulta da
ação dos organismos vivos, animais
ou vegetais, sobre as soluções.
Dessa forma um grande número de
seres marinhos (corais, crinóides,
moluscos etc.) extraem o carbonato
de cálcio das águas salgadas para
formar suas conchas e partes duras
de seus corpos, resultando na
formação de calcita (CaCO3) e, em
menor
quantidade,
aragonita
(CaCO3) e dolomita [MgCa(CO3)2].
Calcita
CLASSIFICAÇÃO DE MINERAIS

Minerais
são
divididos com base
na
composição
química - ânion ou
grupo
aniônico
dominante – e
estrutura cristalina
Plagioclásios 39%
Feldspato K 12%
quartzo 12%
SILICATOS
 90% crosta
terrestre
piroxênio
11%
CLASSIFICAÇÃO
QUÍMICA
Elementos Nativos
Ouro (Au)
Sulfetos
Galena (PbS)
CLASSIFICAÇÃO
QUÍMICA
Óxidos
Hematita (Fe2O3)
Halóides
Fluorita (CaF2)
CLASSIFICAÇÃO
QUÍMICA
Nitratos
Salitre (KNO3)
Boratos
Bórax
Na2B4O5(OH)4.8(H2O)
CLASSIFICAÇÃO
QUÍMICA
Carbonatos
Malaquita (CuCO3)
Sulfatos
Barita (BaSO4)
CLASSIFICAÇÃO
QUÍMICA
Volframatos e Molibdatos
Scheelita (CaWO4)
Fosfatos
Apatita
(Ca5(PO4)3(F,OH,Cl))
CLASSIFICAÇÃO
QUÍMICA
Silicatos
Quartzo (SiO2)
Feldspato –
Microclínio(KAlSi3O8)
IDENTIFICAÇÃO
Para a identificação dos minerais através de suas
propriedades físicas e morfológicas, que são
decorrentes de suas composições químicas e de suas
estruturas cristalinas, utilizamos características
como: hábito, transparência, brilho, cor, traço,
dureza, fratura, clivagem, densidade relativa,
geminação e propriedades elétricas e magnéticas.
IDENTIFICAÇÃO
Hábito – Forma geométrica externa, habitual, exibida pelos
cristais dos minerais, que reflete a sua estrutura cristalina.
Limonita – hábito cúbico
Quartzo – hábito prismático
IDENTIFICAÇÃO
Transparência – São os minerais que não absorvem ou
absorvem pouco a luz. Os que absorvem a luz são considerados
translúcidos e dificultam que as imagens sejam reconhecidas
através deles.
Diamante transparente
IDENTIFICAÇÃO
Brilho – Trata-se da quantidade de luz refletida pela superfície
de um mineral. Os minerais que refletem mais de 75% da luz
exibem brilho metálico.
Galena com brilho metálico
Topázio com brilho vítreo
IDENTIFICAÇÃO
Cor – A cor exibida por um mineral é o resultado
da absorção seletiva da luz. O fato de o mineral
absorver mais um determinado comprimento de
onda do que os outros faz com que os
comprimentos de onda restantes se componham
numa cor diferente da luz branca que chegou ao
mineral. Os principais fatores que colaboram para
a absorção seletiva são a presença de elementos
químicos de transição como Fe, Cu, Ni, V e Cr.
IDENTIFICAÇÃO
Granada Fe3Al2(Si3O12)
Vanadinita
Pb5(VO4)3Cl
Azurita
Cu3(CO3)2(OH)2
IDENTIFICAÇÃO
Traço – Trata-se da cor do pó do mineral, sendo obtida riscando
o mineral contra uma placa ou uma fragmento de porcelana de
cor branca.
Hematita – Traço vermelho
Magnetita – Traço amarelo
IDENTIFICAÇÃO
Dureza – É a resistência que o mineral apresenta ao ser riscado.
Para a classificação utiliza-se a escala de Mohs, que utiliza como
parâmetros a dureza de minerais comuns, variando de 1 até 10.
Madureira et al.(2000)
IDENTIFICAÇÃO
Fratura – Refere-se a superfície irregular e curva resultante da
quebra do mineral. Obviamente é controlada pela estrutura atômica
interna do mineral, podendo ser irregulares ou conchoidais.
Quartzo com
fratura conchoidal
IDENTIFICAÇÃO
Clivagem – São muito freqüentes, trata-se de superfícies de quebra
que constituem planos de notável regularidade. Os tipos mais comuns
são:
Romboédrica - Calcita
IDENTIFICAÇÃO
Octaédrica - Fluorita
Cúbica - Galena
IDENTIFICAÇÃO
Densidade relativa – É o número que indica quantas vezes certo
volume de mineral é mais pesado que o mesmo volume de água a 4
ºC. Na maioria dos minerais, a densidade relativa varia entre 2,5 e 3,3.
Alguns minerais que contém elementos de alto peso atômico (Ba, Sn,
Pb, Sr, etc. ) apresentam uma densidade superior a 4.
Cassiteria (SnO2) –
densidade relativa: 6,8 – 7,1
IDENTIFICAÇÃO
Geminação – É a propriedade de certos cristais de se desenvolverem
de maneira regular. A geminação pode ser classificada como simples
(dois cristais intercrescidos) ou múltipla (polissintética).
Estaurolita – geminação
simples em cruz.
Labradorita – geminação
polissintética.
IDENTIFICAÇÃO
Propriedades elétricas – Muitos minerais são bons condutores de
eletricidade, como é o caso dos elementos nativos (Cu, Au, Ag, etc.) e
outros, são classificados como semicondutores (sulfetos). Alguns
minerais são classificados como magnéticos, como é o caso da
magnetita e a pirrotita, pois geram um campo magnético em sua volta
com intensidade variável.
Magnetita (Fe3O4)
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