Capítulo 3 - MINERAIS
CONCEITOS
MINERAL – é toda substância homogênea, sólida ou líquida, de origem
inorgânica que surge naturalmente na crosta terrestre. Normalmente com
composição química definida e, se formado em condições favoráveis, terá
estrutura atômica ordenada condicionando sua forma cristalina e suas
propriedades físicas.
EXCEÇÕES: o petróleo e o âmbar são considerado minerais, embora não
possuam composição química definida e serem matéria orgânica.
Mineralogia – ciência que estuda as propriedades, composição, maneira
de ocorrência e gênese dos minerais.
Cristal: Formados quando há um ambiente favorável (lento aquecimento).
Os grupos de átomos (moléculas) se juntam em forma ordenada. É definido
numa geometria em que as faces são planas.
"Toda formação em Cristal é identificado como matéria mineral, mas
nem todo mineral se apresenta em forma de cristais".
Os minerais se formam por cristalização, a partir de líquidos magmáticos
ou soluções termais, pela recristalização em estado sólido e ainda, como
produto de reações químicas entre sólidos e líquidos.
As rochas podem ser identificadas pelo tipo de mineral que as integra:
•
Mineral essencial: o mineral caracteriza um tipo de rocha, como
por exemplo, o granito que é constituído pelo quartzo, micas e
feldspatos;
•
Minerais acessórios:
cristalização;
•
Minerais secundários: aparecem na rocha depois de sua
formação, ou seja, são formados da alteração de outros minerais
revelam
condições
especiais
de
PROPRIEDADES DOS MINERAIS
PROPRIEDADES MORFOLÓGICAS
Hábito: Maneira mais freqüente com que um mineral ou cristal se apresenta. Todos
minerais estão enquadrados em um dos tipos de sistema cristalino.
Ex.
Quartzo: Prismático, terminando por faces de romboedro.
Feldspatos: Prismas monoclínicos ou triclínicos.
Micas: Placas tabulares.
Simetria e Associação de Minerais: Não será estudado no Curso
EXEMPLO: Estrutura interna e
forma Halita (NaCl).
Os cristais, com base nos elementos de simetria, foram reunidos em seis grupos,
denominadossistemas cristalinos.
PROPRIEDADES FÍSICAS
Dureza: É a resistência ao risco. É dada pela escala empírica de MOHS.
Obs.: • A variação da dureza dessa escala não é gradativa ou proporcional
• Dureza função de: - composição química
- estrutura cristalina
Ex.: Diamante e grafita - carbono
10
1a2
Traço: É a propriedade de o mineral deixar um risco de pó, quando friccionado
contra uma superfície não polida de porcelana branca.
• Dureza superior ao da porcelana (7) – incolor (provoca um sulco na porcelana).
• O traço nem sempre apresenta a cor do mineral.
Ex.: Hematita (preto - cinzento)
Traço Vermelho - Sangue
Clivagem: É a propriedade de os minerais se partirem em determinados planos ou já
apresentarem esses pl, de acordo com suas direções de fraqueza.
Proeminente
Perfeita (aspereza)
Distinta (escalonamento)
Indistinta
Mica/calcita
Feldspatos
Fluorita
Apatita
Direções de Clivagem: (A) segundo uma única direção, (B) se faz em dois planos, (C)
segundo três direções, (D) três direções em ângulos não reto e (E) em octaedro.(9)
Fratura: Quando os minerais não se partem em planos, mas segundo uma
superfície irregular.
Conchoidal (Concavidades ± profunda)
Plana
Irregular
Tenacidade: É a resistência ao choque de um martelo, ou ao corte de uma lâmina de
aço.
Quebradiços ou friáveis: reduzem-se a pó qdo submetidos à pressão. Ex: calcita
Sécteis: podem ser cortados por uma lâmina. Ex: gipsita
Maleáveis: redutíveis a lâminas pelo martelo. Ex: ouro
Flexibilidade: Propriedade que os minerais possuem de sofrerem deformações
Def. Elástica: Deixa de existir quando retirado o esforço Ex: mica
Def. Plástica: Permanece após a retirada do esforço. Ex: talco
Peso Específico: (Densidade)
peso volume "y" do mineral
G=
peso volume "y" de água destilada a 4°C
Fatores que influenciam no peso específico:
a) natureza dos átomos
Peso Atômico > → G >
b) estrutura atômica
diamante → compacto
(3,5)
grafita → menor no. de átomos (2,2)
PROPRIEDADES ÓPTICAS
Brilho: É o aspecto da reflexão da luz na superfície do mineral.
Metálico: Semelhante ao brilho dos metais polidos.
Não metálico: Outro aspecto.
(vítreo, sedoso, acetinado, graxo, resinoso, adamantino)
Cor: Observação em superfície de fratura recente.
A superfície exposta ao ar se transforma, formando películas de alteração.
PROPRIEDADES QUÍMICAS
De acordo com a sua composição química, os minerais podem ser classificados em:
ÓXIDOS, SILICATOS, SULFATOS, CARBONATOS, SULFETOS
Óxidos:
Anídricos:
Gelo
Hematita
Magnetita
Corindon
H2 O
Fe2O3
Fe3O4
Al2O3
Hidratados:
Geotita
Bauxita
FeO(OH)
Hidratados de Alumínio
Calcita
Dolomita
Magnesita
Siderita
CaCO3
CaMg(CO3)
MgCO3
FeCO3
Carbonatos:
Silicatos: Principal classe de minerais
Grupo
Grupo
Grupo
Grupo
do Quartzo
dos Feldspatos
das Micas
dos Piroxênios e Anfibólios
Sulfetos:
Galena
Pirita
Blenda
Calcopirita
PbS
FeS2
ZnS
CuFeS2
Barita
Gipsita
BaSO4
CaSO4.2H2O
Sulfatos:
Rocha: Minerais Máficos + Félsicos
Minerais Máficos: Contém Fe e Mg em sua composição química.
Minerais escuros.
Minerais Félsicos: Não contém Fe e Mg. São minerais de cor clara.
MINERAIS DE UMA ROCHA
Minerais que formam as rochas + comuns da Crosta
Minerais
(Aparecem com a maior percentagem)
essenciais
Grupo dos Feldspatos
60%
Grupo do Quartzo
12%
Rocha
Grupo dos Piroxênios e Anfibólios 17%
Grupo das Micas
4%
Minerais
Que não predominan na constituição das rochas.
acessórios Não são considerados na classif. de uma rocha.
Minerais acessórios
7%
CARACTERÍSTICAS DOS SILICATOS
Silicatos: Compostos químicos mais presentes na constituição das rochas.
Grupo dos Feldspatos:
KAlSi3O8
- Ortoclásio
NaAlSi3O8
- Albita
Feldspatos alcalinos ou ortoclásios
Feldspatos alcali-cálcicos ou plagioclásios
CaAl2Si2O8 - Anortita
Clivagem: 2 direções
Cor: Ortoclásios: Creme, tijolo, róseo ou vermelho (impurezas da hematita)
Plagioclásios: Cinza, branco, pardo, esverdeado.
Brilho: Vítreo em fratura recente
Ocorrência:
nas Rochas
Rochas Magmáticas e Rochas Metamórficas, mais raros
Sedimentares porque se decompõe em argila e caulim.
Grupo do Quartzo:
SiO2 (sílica) - Cristalizado macroscopicamente - Quartzo (branco)
Ametista (roxa)
- Amorfa (não apresenta estrutura cristalina) - Opala
- Microcristalina - Calcedônia
Clivagem: Ausente
Cor: Branco (incolor-cinza-roxa)
Brilho: Vítreo
Ocorrência: Deve ser suspeitada em quase todo tipo de rocha
Grupo dos Piroxênios e Anfibólios:
São minerais de aparência muito similar. São prismáticos, de cor escura
(quantidade de Fe e Mg), com clivagem em 2 planos.
PIROXÊNIOS
ANFIBÓLIOS
Clivagem:
Quase perpendicular
Oblíquos
Cor:
Verde escuro a preto,
claro, branco
verde claro,cinza,
azulado
Brilho:
Vítreo
Vítreo sedoso
Ocorrência:
Principalmente Rochas
Magmáticas e também
Metamórficas
Principalmente
Metamórficas e
também em Magmáticas.
* São muito susceptíveis à alteração em clima úmido, com formação de minerais argilosos e
liberação de hidróxidos de Ferro e Manganês, conferindo uma coloração avermelhada ao mineral
da rocha em alteração ou aos solos deles derivados.
Grupo das Micas:
Minerais caracterizados por uma ótima clivagem laminar e boa elasticidade.
Distiguem 2 variedades principais:
Mica branca → Muscovita
Mica Preta → Biotita
Clivagem: Perfeita em 1 direção
Brilho:
Acetinado
Ocorrência:
Magmática e Metamórfica
∗ A Biotita se altera facilmente por hidratação, enquanto a muscovita não tão
facilmente.
Direções de Clivagem: (A) segundo uma única direção, (B) se faz em dois
planos, (C) segundo três direções, (D) três direções em ângulos não reto e (E)
em octaedro.(9)
PIROXÊNIOS
ANFIBÓLIOS
Clivagem:
Quase perpendicular
Oblíquos
Cor:
Verde escuro a preto,
claro, branco
verde claro,cinza,
azulado
Brilho:
Vítreo
Vítreo sedoso
Ocorrência:
Principalmente Rochas
Magmáticas e também
Metamórficas
Principalmente
Metamórficas e
também em Magmáticas.
Formas de Cristalização de um Mineral
Escala de Mohs
Dureza
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Mineral
Talco
Gipsita
Calcita
Fluorita
Apatita
Ortoclásio
Quartzo
Topázio
Coríndon
Diamante
Observações
Risca-se com a unha.
Risca-se com plástico comum e prego.
Risca-se com prego e canivete de aço.
Risca-se com lima de aço e vidro de quartzo.
Material constituinte de ossos de animais.
Não se risca com prego. Dureza do vidro comum.
Não se risca com canivete de aço e vidro comum.
Não se risca com lima de aço.
Material correspondente a abrasivo “alundum”.
Nenhum material pode riscar o diamante.
Peso Específico (Densidade)
Grupo
Densidade
Composição química
Leve
< 2,9
Silicatos félsicos.
Pouco pesado
Pesado
2,9 ~ 3,4
4,0 ~ 8,0
Silicatos máficos.
Óxidos e sulfetos de metal.
Muito pesado
> 8,0
Elem. nativos metálicos.
Exemplos
Quartzo, ortoclásio,
plagioclásio.
Anfibólios, Ortopiroxênio.
Magnetita, pirita.
Ouro, prata e platina
nativos.
Minerais mais Comuns das Rochas
1. Quartzo
6. Zircão
11. Topázio
16. Amianto
2. Feldspatos
7. Magnetita
12. Calcita
17. Talco
3. Micas
8. Hematita
13. Dolomita
18. Zeólitas
4. Anfibólios
9. Pirita
14. Caolim
19. Fluorita
5. Piroxênios
10. Turmalina
15. Clorita