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: revelam condições especiais de cristalização;

• Minerais secundários: aparecem na rocha depois de sua formação, ou seja, são formados da alteração de outros minerais

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

Os cristais, com base nos elementos de simetria, foram reunidos em seis grupos, denominadossistemas cristalinos.

EXEMPLO: Estrutura interna e forma Halita (NaCl).

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 1 a 2 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 Mica/calcita Perfeita (aspereza) Feldspatos Distinta (escalonamento) Fluorita Indistinta 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 H2O Hematita Fe2O3 Magnetita Fe3O4 Corindon Al2O3 Hidratados: Geotita FeO(OH) Bauxita Hidratados de Alumínio Carbonatos: Calcita CaCO3 Dolomita CaMg(CO3) Magnesita MgCO3 Siderita FeCO3 Silicatos: Principal classe de minerais Grupo do Quartzo Grupo dos Feldspatos Grupo das Micas Grupo dos Piroxênios e Anfibólios Sulfetos: Galena PbS Pirita FeS2 Blenda ZnS Calcopirita CuFeS2 Sulfatos: Barita BaSO4 Gipsita CaSO4.2H2O

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 Feldspatos alcalinos ou ortoclásios NaAlSi3O8 - Albita 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: Rochas Magmáticas e Rochas Metamórficas, mais raros

nas Rochas 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, verde claro,cinza, claro, branco azulado Brilho: Vítreo Vítreo sedoso Ocorrência: Principalmente Rochas Principalmente Magmáticas e também Metamórficas e Metamórficas 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, verde claro,cinza, claro, branco azulado Brilho: Vítreo Vítreo sedoso Ocorrência: Principalmente Rochas Principalmente Magmáticas e também Metamórficas e Metamórficas também em Magmáticas.

Formas de Cristalização de um Mineral

Escala de Mohs

Dureza Mineral Observações 1 Talco Risca-se com a unha. 2 Gipsita Risca-se com plástico comum e prego. 3 Calcita Risca-se com prego e canivete de aço. 4 Fluorita Risca-se com lima de aço e vidro de quartzo. 5 Apatita Material constituinte de ossos de animais. 6 Ortoclásio Não se risca com prego. Dureza do vidro comum. 7 Quartzo Não se risca com canivete de aço e vidro comum. 8 Topázio Não se risca com lima de aço. 9 Coríndon Material correspondente a abrasivo “alundum”.

10 Diamante Nenhum material pode riscar o diamante.

Peso Específico (Densidade)

Grupo Densidade Composição química Exemplos

Leve < 2,9 Silicatos félsicos. Quartzo, ortoclásio, plagioclásio.

Pouco pesado 2,9 ~ 3,4 Silicatos máficos. Anfibólios, Ortopiroxênio. Pesado 4,0 ~ 8,0 Óxidos e sulfetos de metal. Magnetita, pirita.

Muito pesado > 8,0 Elem. nativos metálicos. 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