Aula 9

Noções Básicas para Classificação
de Minerais e Rochas
VARIAÇÕES DE CORES
Aula 9: Variações de Cores, Luminescência ,
Magnetismo, Propriedades Elétricas e
Radioatividade
-2010Aula baseada nos slides da Profa. Dra Tamar M.B. Galembeck e Prof. Dr. Joaquim Silva Simão
VARIAÇÕES DE CORES
VARIAÇÕES DE CORES
Variações de cores são
aspectos anômalos relativos à coloração dos minerais devido à:
• Impurezas;
Destas anomalias surgem feições que às vezes servem como
propriedades diagnósticas e recebem as seguintes designações:
• Iridescência;
• Inclusões;
• Jogo de Cores e Mudança de cores;
• Descontinuidades;
• Opalescência;
• Valores anômalos dos índices de refração;
• Embaçamento;
• Particularidades da estrutura cristalina, etc.
• Acatassolamento ou Chatoyancy;
• Asterismo;
• Pleocroísmo.
Variações de Cores
IRIDESCÊNCIA:
Variações de Cores
IRIDESCÊNCIA:
É quando um mineral exibe uma série de cores espectrais.
• Em seu interior: Exs.: quartzo e topázio.
• Em seu interior: devido a fraturas ou planos de clivagem.
Exs.: quartzo e topázio.
2
1
Quartzo: SiO2
Topázio: (Al2 (SiO4) (F,OH)2)
1: http://www.geology.neab.net/
2: http://www.mineralatlas.com/
1
Variações de Cores
Variações de Cores
IRIDESCÊNCIA:
JOGO DE CORES:
Um mineral apresenta jogo de cores quando ao girá-lo se vêem várias
cores espectrais em rápida sucessão, quando colocado em várias posições
É quando um mineral exibe uma série de cores espectrais.
• Em sua superfície: devido à presença de uma película ou
revestimento superficial delgado produzido por oxidação ou alteração
em relação a uma fonte de luz. Ex: diamante, opala preciosa.
do próprio mineral. Ex: bornita (Cu5FeS4), calcopirita (CuFeS2), etc.
Opala: (SiO 2.nH2O)
Hematita: (Fe2O3) e Goetita: (HFeO2)
Covelita: CuS
Variações de Cores
Variações de Cores
JOGO DE CORES:
OPALESCÊNCIA:
É a propriedade de certos minerais apresentarem uma reflexão leitosa
ou nacarada no seu interior. Ex.: opala, pedra da lua (variedade de albita
Ex: labradorita (a mudança de cor e ou jogo de cor é devido a finas inclusões de
outros minerais de composição distinta).
e adularia), olho de gato (variedade de crisoberilo).
Pedra da Lua:
variedade de albita - Na(AlSi3O 8) e adularia – K(AlSi 3O8)
Olho de Gato:
variedade de crisoberilo
(BeAl2O4)
1
Geology 306 University of Wisconsin -Madis on
Labradorita (plag. An 50-70)
1:www.thaigem.com/infocenter/ buyer.guides/
Adularia
Variações de Cores
Variações de Cores
ACATASSOLAMENTO OU CHATOYANCY:
Propriedade que alguns minerais possuem de mostrar uma aparência sedosa
na superfície quando submetidos a uma fonte de luz. Esta característica é
OPALESCÊNCIA:
Ex.: Pedra da Lua, cont.
resultante de uma grande quantidade de inclusões de minerais fibrosos ou de
cavidades tubulares dispostas paralelamente a uma direção cristalográfica.
Pedra da Lua:
variedade de albita - Na(AlSi3O 8) e adularia – K(AlSi 3O8)
1
Olho de Tigre
inclusões de amianto em quartzo
1
2
2
Olho de Gato
finíssimas cavidades tubulares arranjadas
em uma posição paralela a uma direção
cristalográfica no crisoberilo – BeAl2O4).
4
5
natural
3
cabuchão oval
lapidação triliante
cabuchão redondo
clear and colorless moonstones
rainbow moonstones
1,2:http://skywalker.cochise.edu
Normalmente os minerais que possuem esta propriedade são
lapidados na forma de cabuchão oval ou redondo.
1,2:http://www.egemstones.com/catseye.html
3;5:http://www.bernardine.com/gemstones/tigers-eye.htm
2
Variações de Cores
ACATASSOLAMENTO OU CHATOYANCY:
Apatita- (olho de gato):
Ca5 (F,Cl, OH) (PO4)3
ASTERISMO:
Aspecto observado em alguns minerais do sistema hexagonal quando
observados na direção do eixo vertical (eixo c), os raios de luz configuram uma
Olho de Gato
estrela
finíssimas cavidades tubulares
arranjadas em uma posição
paralela a uma direção
cristalográfica
Este fenômeno origina-se devido a peculiaridades da estrutura ao longo das
direções axiais e/ou inclusões dispostas em ângulos retos em relação ao eixo
cristalográfico c. Ex.: safira estrelada ou astérica, flogopita, etc.
Malaquita:Cu2CO3(OH)2
Crisoberilo (olho de gato): BeAl2O4
Safira
Quartzo
http://en.wikipedia.org/wiki/Asterism
http://skywalker.cochise.edu/
Variações de Cores
Variações de Cores
ASTERISMO:
EMBAÇAMENTO:
A cor de reflexão na superfície do mineral (geralmente de brilho metálico) é
diferente da cor do seu interior.
Ex: Rubi estrelado
É devido a oxidação do mineral quando exposto ao ar e pode ser observado
em minerais de cobre como: calcopirita (CuFeS2), bornita (Cu5FeS4) e
calcocita (Cu2S) e sulfetos como: pirrotita (FeS), etc.
3
Pirrotita: FeS
1
1
2
Rubi estrelado
1:http://en.wikipedia.org/wiki/Asterism
1,3:http://skywalker.cochise.edu/
Variações de Cores
PLEOCROÍSMO:
É a propriedade de vários minerais absorverem seletivamente a luz
transmitida nas diferentes direções ópticas/cristalográficas.
Quando o mineral possui somente duas direções de absorção o fenômeno é
chamado dicroísmo.
As variedades transparentes de turmalina, andaluzita (Al2SiO5), etc.,
apresentam pleocroismo macroscopicamente visível.
> absorção
< absorção e > transmissão
Tanzanita: variedade violeta da Zoizita - Ca2Al3(SiO4)3(OH)
http://www.galleries.com/minerals
3
É a propriedade que alguns minerais apresentam de emitir luz
As cores de luminescência são marcadamente diferentes
daquelas dos minerais quando não excitados.
quando submetidos a determinados processos tais como:
• atrito
• impacto
Ação Mecânica
Antes – irradiação ultravioleta
Durante - irradiação ultravioleta
Calcita (CaCO3) e Willemita (Zn 2SiO4)
Calcita (laranja) e Willemita (verde)
exceto a incandescência
(até
(até se tornar brasa)
Aquecimento
• raios ultravioleta,
ultravioleta,
• raios X, etc.
Irradiaç
Irradiação
A luminescência nos minerais é fraca e geralmente só pode ser observada
em ambiente escuro.
A
luminescência
dos
minerais
está
diretamente
relacionada a distúrbios da rede cristalina resultantes de:
A PRODUÇ
PRODUÇÃO DA LUMINESCÊNCIA É O RESULTADO DA:
ABSORÇ
ABSOR
ÇÃO DE ENERGIA
E A SUA LIBERAÇ
LIBERAÇÃO
PELOS ÍONS
NA FORMA DE LUZ
+
Em outras palavras:
• defeitos na rede ou;
• presença de íons estranhos
(chamados íons ativadores)
Tem sido demonstrado que estes íons ativadores, muitas vezes,
substituem elementos principais na estrutura, por exemplo:
O mineral absorve uma forma de energia e reemite-a como luz visível
ÍONS ATIVADORES
Willemita (Zn2SiO4) íon ativador Mn2+ substitui o Zn2+
ÍONS ATIVADORES
Scheelita (CaWO4) os íons ativadores:
• Pb2+
Isto explica o fato de que a
willemita de Franklin, New Jersey
substitui o Ca2+
• Mo6+ substitui o W 6+
(EUA), apresenta fluorescência.
As willemitas de outras localidades
que não apresentam Manganês,
não mostram este fenômeno.
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1. AÇ
AÇÃO MECÂNICA TRIBOLUMINESCÊNCIA
• Atrito;
Propriedade de alguns minerais se tornarem luminescentes
• Esmagamento;
por ação mecânica devido ao stress da rede cristalina por:
• Impacto, etc
2. AQUECIMENTO TERMOLUMINESCÊNCIA
Propriedade de alguns minerais se tornarem luminescentes por
aquecimento à temperatura abaixo do vermelho (incandescência).
Esta propriedade aparece normalmente
em minerais não metálicos e anidros, que
mostram boa clivagem. Exs.: esfalerita,
dolomita, micas, fluorita, etc.
Geralmente, estes minerais também
emitem luz quando submetidos à luz
ultravioleta.
2. AQUECIMENTO TERMOLUMINESCÊNCIA
Exemplos: topázio, diamante, fluorita (variedade clorofana)
recebeu esta denominação por causa da luz verde emitida.
Outros minerais como fosforita,
temperaturas superiores a 100ºC.
Antes Aquecimento
calcita,
etc,
requerem
Quando se aquece um mineral termoluminescente a
luz visível inicial geralmente:
• surge: a uma temperatura entre 50º e 100ºC e;
• cessa: normalmente à temperaturas superiores a 475ºC
3. IRRADIAÇ
IRRADIAÇÃO POR LUZ ULTRAVIOLETA, RAIOS CATÓ
CATÓDICOS, X, ,
FOTOLUMINESCÊNCIA (FLUORESCÊNCIA
(FLUORESCÊNCIA E FOSFORESCÊNCIA)
A causa da fotoluminescência é similar à causa da cor, e os
íons dos metais de transição são ativadores eficazes.
Após aquecimento
A luminescência produzida pelos
minerais quanto ao tempo de
emissão de luz é subdivida em:
Fluorita (variedade clorofana)
• Fluorescência
e
• Fosforescência
cor esverdeada/azul
Processos de Geração e Tipos de Luminescência
3. IRRADIAÇ
IRRADIAÇÃO POR LUZ ULTRAVIOLETA: FLUORESCÊNCIA
3. IRRADIAÇ
IRRADIAÇÃO POR LUZ ULTRAVIOLETA, RAIOS CATÓ
CATÓDICOS, X, ,
FOTOLUMINESCÊNCIA (FLUORESCÊNCIA
(FLUORESCÊNCIA E FOSFORESCÊNCIA)
FLUORESCÊNCIA:
Os elétrons, excitados pela radiação curta invisível, são levados para níveis de
FLUORESCÊNCIA:
É a emissão de luz ao mesmo tempo da irradiação, isto é
quando interrompida a ação da fonte de luz, cessa a
luminescência do mineral.
Antes
energia mais alta e quando voltam para o seu estado inicial (fundamental),
emitem luz visível do mesmo comprimento de onda, causando a fluorescência.
FOSFORESCÊNCIA:
Quando há um retardo do tempo entre a excitação dos elétrons a um nível de
energia mais elevado e o seu retorno ao estado fundamental ocorre à
fosforescência.
A razão para o atraso é porque uma determinada quantidade dos elétrons é
impedida de retornar rapidamente a seus estados mais baixos de energia, pelo
menos tão rapidamente como foram energizados inicialmente pela luz UV.
Calcita e Willemita
Durante
Fluorescência Willemita (Zn 2SiO4)
• fluorescência: verde.
• íon ativador: Mn2+ substitui o Zn2+
Fluorescência Calcita (CaCO3)
• fluorescência: vermelha.
• íon ativador: Mn ou impurezas orgânicas
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Processos de Geração e Tipos de Luminescência
3. IRRADIAÇ
IRRADIAÇÃO POR LUZ ULTRAVIOLETA: FLUORESCÊNCIA
Processos de Geração e Tipos de Luminescência
3. IRRADIAÇ
IRRADIAÇÃO POR LUZ ULTRAVIOLETA: FLUORESCÊNCIA
FLUORESCÊNCIA CALCITA:
FLUORESCÊNCIA CALCITA (CaCO3):
fluorescência: vermelha, rosa, amarela,
etc.
fluorescência: vermelha, rosa, amarela, etc.
íon ativador: Mn ou impurezas orgânicas.
íon ativador: Mn ou impurezas orgânicas.
http://users.ece.gatech.edu/
Processos de Geração e Tipos de Luminescência
3. IRRADIAÇ
IRRADIAÇÃO POR LUZ ULTRAVIOLETA: FLUORESCÊNCIA
FLUORESCÊNCIA CALCITA (CaCO3):
Processos de Geração e Tipos de Luminescência
3. IRRADIAÇ
IRRADIAÇÃO POR LUZ ULTRAVIOLETA: FLUORESCÊNCIA
FLUORESCÊNCIA SCHEELITA (CaWO4):
fluorescência: vermelha, rosa, amarela, etc.
fluorescência: azul.
íon ativador: Mn ou impurezas orgânicas.
íons ativadores: Pb2+
Mo6+
substitui o Ca2+
substitui o W6+
http://users.ece.gatech.edu/
Processos de Geração e Tipos de Luminescência
3. IRRADIAÇ
IRRADIAÇÃO POR LUZ ULTRAVIOLETA: FLUORESCÊNCIA
FLUORESCÊNCIA FLUORITA (CaF2):
http://skywalker.cochise.edu/
Processos de Geração e Tipos de Luminescência
3. IRRADIAÇ
IRRADIAÇÃO POR LUZ ULTRAVIOLETA: FLUORESCÊNCIA
FLUORESCÊNCIA ARAGONITA (CaCO3):
fluorescência: azul.
íon ativador: Ca substituído por terras raras.
Sterling Hill mine, Ogdensburg, Sussex County, NJ.
http://www.naturaluniquities.com/
http://www.wordcraft.net/
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Processos de Geração e Tipos de Luminescência
3. IRRADIAÇ
IRRADIAÇÃO POR LUZ ULTRAVIOLETA: FOSFORESCÊNCIA
FOSFORESCÊNCIA:
É a emissão de luz durante e após a irradiação, isto é quando
interrompida a ação da fonte de luz, o mineral continua luminescente
por algum tempo (alguns segundos).
Exs: diamante, scheelita, calcita, autunita, etc.
FOSFORESCÊNCIA CALCITA:
Estes fenômenos são de grande importância na
prospecção de jazidas.
Para isso usam-se lâmpadas ultravioletas (mineral light)
e, a prospecção é geralmente feita à noite.
EXEMPLO PROSPECÇÃO JAZIDAS:
Com uma luz ultravioleta portátil pode-se detectar a scheelita à noite em
afloramento. E em mina subterrânea pode-se rapidamente estimar a quantidade
de scheelita em uma superfície recentemente desmontada.
Ao natural
Sob luz ultravioleta-UV
Após cessar a fonte-UV
Em Franklin, New-Jersey, a luz ultravioleta tem sido usada para determinar a
quantidade de willemita que vai para o rejeito.
PROPRIEDADES MAGNÉTICAS
Magnetismo é a propriedade que os minerais apresentam de serem
atraídos por um imã.
São poucos minerais que mostram esta propriedade isto é, são
atraídos por um imã. Ex: magnetita (fortemente magnética).
PRODUÇÃO DO MAGNETISMO
TIPOS DE MAGNETISMO
O magnetismo é produzido por indução do campo magnético terrestre
durante a cristalização do mineral.
A intensidade do campo magnético criado pelo campo indutivo
pode ser expresso pela fórmula:
I =K.H
Onde:
I: intensidade de magnetização;
K: constante de susceptibilidade. É adimensional, o valor
depende das propriedades físicas do material
magnético. Pode assumir valores positivos e negativos;
H: campo magnético
O magnetismo é o resultado da estrutura eletrônica dos átomos.
DIAMAGNÉTICOS: susceptibilidade magnética é negativa (K<0)
Os minerais conhecidos como diamagnéticos não são atraídos por um imã.
De fato, eles são repelidos fracamente por um campo magnético.
É gerado pelo movimento orbital dos elétrons, o que gera uma corrente elétrica
que por sua vez, origina um campo magnético.
Esse campo se alinha em direção oposta ao do campo indutor (imã), e isso
causa a repulsão, isto é diamagnetismo.
Se o movimento do elétron em torno do núcleo fosse seu único
movimento, todas as substâncias seriam diamagnéticas
7
TIPOS DE MAGNETISMO
PARAMAGNÉTICOS: susceptibilidade magnética é positiva, mas
fraca (K>0)
Os minerais paramagnéticos são atraídos fracamente pelos imãs.
TIPOS DE MAGNETISMO
FERRIMAGNÉTICOS: susceptibilidade magnética é positiva (K>>0)
As substâncias ferromagnéticas mantêm os spins de seus elétrons alinhados
(giram no mesmo sentido), mesmo que elas sejam retiradas da influência do
O paramagnetismo ocorre nos minerais que apresentam elementos com orbitais 3 d
campo magnético externo (ao contrário dos paramagnéticos).
incompletos – metais de transição.
O paramagnetismo está associado com as direções de alinhamento do SPIN do
elétron (giro do elétron ao redor de seu eixo) na presença de um campo magnético
externo.
Exs. minerais ferrimagnéticos: magnetita Fe304 e pirrotita Fe
1-x
S (x= 0 a 0,2)
Mas, a magnetização imposta não é permanente, afastado o imã indutor, o mineral
perde seu magnetismo.
Exemplos de minerais paramagnéticos: olivina (Mg,Fe)2SiO4; augita (Ca, Na) (Mg, Fe,
Al) (Al,Si) 2O6.
1. PROSPECÇÃO JAZIDAS
Através de magnetômeros acoplados em aviões
2. BENEFICIAMENTO DE MINERAIS
3. ESTUDO DO MAGNETISMO REMANESCENTE
Sabendo-se a orientação dos minerais magnetizados e a idade das
rochas que os contém ► construir a variação dos polos magnéticos
durante as eras geológicas ► deriva continental.
Os polos magnéticos não são estáticos, por haver uma velocidade
relativa da crosta terrestre em relação ao núcleo
4. DETERMINAÇÃO DE MINERAIS
Através de: - um imã de mão ou
- eletro-imãs (susceptibilidade magnética dos minerais)
PROPRIEDADES EL
ELÉ
ÉTRICAS
CLASSIFICAÇ
CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS SEGUNDO O
COMPORTAMENTO ELÉ
ELÉTRICO
PROPRIEDADES ELÉ
ELÉTRICAS
CONDUTORES:
São os minerais que apresentam ligação metálica pura, possibilitando rápida
movimentação dos elétrons. Ex: metais nativos.
A conduç
condução de eletricidade em minerais é
fortemente controlada pelo
SEMICONDUTORES:
- iônicas
Apresentam estrutura mista, com ligações:
- covalentes
Exs.: sulfetos, teluretos, selenetos, etc
- metálicas
tipo de ligaç
ligação existente .
NÃO CONDUTORES OU ISOLANTES:
Conduzem pouco a eletricidade. É o caso da maioria dos minerais, como os
silicatos.
Os minerais apresentam ligações:
- iônicas;
- covalentes
8
PROPRIEDADES ELÉ
EL ÉTRICAS
PROPRIEDADES ELÉ
EL ÉTRICAS
APLICAÇ
APLICAÇÕES DAS PROPRIEDADES ELÉ
ELÉTRICAS DOS MINERAIS
CONDUTORES:
PIEZOELETRICIDADE
Propriedade de alguns minerais de desenvolverem cargas
Transmissores de eletricidade. Exs: cobre, prata, etc.
elétricas positivas e negativas quando submetidos à
aplicação de pressão nas extremidades opostas de um de
seus eixos - eixo polar (eixo com formas cristalinas distintas
em cada uma das extremidades).
SEMICONDUTORES:
Transistores (na substituição das válvulas eletrônicas nos
aparelhos elétricos - amplificam os sinais elétricos)
NÃO CONDUTORES OU ISOLANTES:
Alguns minerais como, por exemplo, o quartzo é utilizado na
indústria
eletrônica
e
no
desenvolvimento
da
radiocomunicação permite manter constante a freqüência
das ondas eletromagnéticas.
O cristal comprimido produz uma tensão elétrica
PROPRIEDADES ELÉ
EL ÉTRICAS
PROPRIEDADES ELÉTRICAS
PIEZOELETRICIDADE
USOS DA PIEZOELETRICIDADE
responsável pela grande precisão de relógios equipados com
osciladores de quartzo;
Exs: A turmalina e o quartzo são exemplos de cristais piezoeléctricos.
também é usada em microfones e vários outros instrumentos
musicais para transformar vibrações mecânicas em sinais
elétricos que são ampliados e convertidos em sons através de
amplificadores;
a turmalina que também possui essa propriedade é usada
em aferidores de pressão.
Hoje: substâncias cristalinas sintéticas piezoeletricidade intensa
PROPRIEDADES ELÉTRICAS
PROPRIEDADES ELÉTRICAS
PIROELETRICIDADE
PIROELETRICIDADE
Alguns minerais geram cargas elétricas positivas e
negativas, nas extremidades opostas de um eixo do
cristal, sob elevação da temperatura.
Ocorre apenas em minerais que não possuem centro de simetria e
têm um eixo polar. Ex.: turmalina.
c
c
+
pólo aná
an álogo
+
pó de S ((-)
cor amarela
-
pólo ant
antíílogo
-
pó de Pb 3O4 (+)
cor roxa
Ocorre apenas em minerais que não possuem centro de
simetria e têm um eixo polar. Ex.: turmalina.
Aepinus denominou:
pólo + pólo aná
aná logo (varia
(variaç
ção + da tº surge carga elé
elétrica +)
pólo - pólo ant
antíílogo (varia
(variaç
ção - da tº surge carga elé
elétrica -)
9
PIROELETRICIDADE
Todos os cristais piroelé
piroelétricos são piezoelé
piezoelétricos mas o inverso
não é verdadeiro
Ex.: a turmalina tem um único eixo polar, c, e cai dentro
deste grupo, enquanto o quartzo com seus três eixos
polares, não.
PROPRIEDADES TÉRMICAS
A condutividade térmica é a habilidade do mineral em conduzir
calor.
A condutividade térmica dos minerais à semelhança das
propriedades elétricas é controlada pelo tipo de ligação presente.
PROPRIEDADES TÉ
TÉRMICAS
Placa mineral
recoberto c/ cera
Senarmont (1947):
1º estudar propriedades té
térmicas dos minerais.
Usou:
- vela;
- arame isolado com asbesto para
evitar a radiaç
radiação de calor;
A condutividade térmica é uma propriedade vetorial e depende da
- placa fina do mineral a ensaiar;
estrutura interna do cristal.
- cera
Todos os sistemas cristalinos, exceto o sistema cúbico, são
anisotrópicos, ou seja: o calor propaga-se com maior velocidade
numa direção e menor velocidade em outra.
fio de arame
asbesto
Observou:
- mineral isó
isótropo: cera derretia sob a forma Circular
- mineral anisó
anisótropo: cera derretia sob a forma Elipse
PROPRIEDADES TÉ
T ÉRMICAS
CLASSIFICAÇ
CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS QUANTO À
CONDUTIBILIDADE TÉ
TÉRMICA
CONDUTORES:
São os minerais que apresentam ligações metálicas ou iônicas.
Exs.: metais e sulfetos metálicos como Cu e PbS.
SEMICONDUTORES:
Os minerais que apresentam ligações:
Exs.: arseniatos, sulfetos.
- Iônicas ou
- covalentes de ressonância
NÃO CONDUTORES OU ISOLANTES:
- iônicas;
Os minerais apresentam ligações:
- covalentes sem ressonância
Exs.: Esta propriedade diz respeito à maioria dos minerais, como os
silicatos, halogenetos, etc.
PROPRIEDADES TÉ
T ÉRMICAS
CONDUTIVIDADE TÉ
T ÉRMICA DE ALGUNS MINERAIS
Minerais
Condutividade Térmica
W/m.ºC
Grafite
Halita
116 - 174
5.37
Gipso
Dolomita
1.3
3.26
Calcita 1
Calcita 2
Quartzo 3
3,49
4.2
7.1
Quartzo
Pirita
Micas
Enxofre
4
12
38
0.7 - 0.73
0.21
1 // e 2 ⊥ à clivagem ;
3 ⊥ e 4 // ao plano axial ;
nd = não disponí
disponível
Rzhevsky & Novik
Novik,, 1971
Ag= 426, Cu= 398, Al= 237, Fe= 80, água= 0,61
10
PROPRIEDADES TÉ
T ÉRMICAS
PROPRIEDADES TÉ
T ÉRMICAS
IMPORTÂNCIA PARA A MINERALOGIA
Determinação de Minerais através da FUSIBILIDADE
VARIAÇ
VARIAÇÕES DE TEMPERATURA
ESCALA DE FUSIBILIDADE DE KOBELL
Estibinita
Sb2S3
525ºC
Funde-se a chama de vela
Calcopirita
CuFeS2
800ºC
Funde-se em bico de Bunsen
Provocam nos minerais:
Granada: A3B2(SiO4)3
A= Ca,Mg,Fe,Mn
B= Al, Fe3+,Ti, Cr
1050ºC
Funde-se facilmente em maçarico
Actinolita
Ca2(Mg,Fe)5 (Si8O22)9OH)2
1200ºC
Apenas as pontas mais
fundem-se ao maçarico
Ortoclásio
K(AlSi3O8)
1300ºC
Arestas de fragmentos apenas se
arredondam na chama do maçarico
Bronzita
(Mg,Fe)2(Si2O6)
1400ºC
Praticamente não se funde ao
maçarico. Só os estilhaços mais
finos
tornam
suas
bordas
arredondadas
Quartzo
SiO2
1710ºC
Não se funde na chama do maçarico
Dilatação e
Contração
agudas
E, cada mineral possui uma
constante de dilataç
dilatação ou contraç
contração
PROPRIEDADES TÉ
T ÉRMICAS
Dilataç
Dilatação Té
Térmica - Generalidades
PROPRIEDADES TÉ
T ÉRMICAS
Dilataç
Dilatação Té
Térmica - Minerais
Dilataç
Dilatação Té
Térmica de Minerais
depende da natureza das ligaç
ligações quí
químicas entre os átomos
quanto > forte as ligaç
ligações entre átomos < a dilataç
dilatação té
térmica
Tipos de Ligaç
Ligações Quí
Químicas
Tipo de Ligação
Energia de Ligação
(Kcal/mol)
Iônica
150 – 370
Covalente
125 – 300
Metálica
25 – 200
Van der Waals
< 10
Dilataç
Dilatação dos Minerais Depende:
sistema cristalino;
ligaç
ligações quí
químicas do mineral
(maioria tem ligaç
ligações mistas);
direç
direção cristalográ
cristalográfica (exceto
sistema isomé
isométrico)
Minerais
β. 10-3 mm/m ºC)
Dolomita
12
Calcita1
26
Calcita2
5,4
Quartzo3
13,7
Quartzo4
7,5
Micas
21 – 34
Grafita
7,9
Halita
32
Pirita
8,4
Gipso
2,2
1 // e 2 ⊥ à clivagem ; 3 ⊥ e 4 // ao plano axial
Fonte: (Rzhevsky
(Rzhevsky & Novik 1971; In: Lima 2002)
Fonte: (Askeland 1994; In: Lima 2002)
RADIOATIVIDADE
Certos minerais possuem radioatividade, que consiste na
emissão espontânea, contínua e natural de radiações de 3
tipos: raios alfa; raios beta e raios gama.
Estas radiações são extremamentes penetrantes (comprimento
de onda muito pequeno) e podem ser detectadas no
laboratório por um contador de cintilações ou Geiger-Muller.
Estes aparelhos são utilizados na prospecção de minérios de
Urânio (U) e de Tório (Th) que contêm estes elementos.
11
1
RADIOATIVIDADE
RADIOATIVIDADE
Halo Pleocró
Pleocróico:
São vá
vários os minerais que contem elementos radioativos na sua
composiç
composi
ção.
zircão em biotita
2
Os elementos mais radioativos são Ra, U, Th
Th..
O mineral radioativo de maior importância pechblenda ou
uraninita (UO2).
(UO2).
Os elementos radioativos em minerais, emitem radiaç
radiações capazes de:
• destruir a estrutura cristalina do mineral portador desses elementos;
elementos;
• provocar halos pleocr
pleocró
óicos ou coloridos nos vizinhos e ou;
Zircão: ZrSiO4
• fraturamento radial nos minerais a partir do centro.
O processo de destruiç
destruição da estrutura cristalina causando
fraturamento radial é conhecido por Metamixes
1: http://www.mineralatlas.com
2: http://www.ucl.ac.uk/
IMPORTÂNCIA DA RADIOATIVIDADE
DATAÇ
DATAÇÃO RADIOMÉ
RADIOMÉTRICA:
IMPORTÂNCIA DA RADIOATIVIDADE
PROSPECÇ
PROSPECÇÃO DE JAZIDAS DE MINERAIS RADIOATIVOS
E MAPEAMENTOS:
Os minerais radioativos podem ser detectados por aparelhos
Apó
Após certo tempo o Ra, U, Th,
Th, etc se transformam em outros
denominados cintilometros e contador Geiger,
Geiger, são portá
portáteis e
elementos emitindo partí
partículas α, β ou capturando elé
elétrons.
trons.
podem ser acoplados em aviões.
Como se conhece o tempo dessas transformaç
transformações e pela
Na operaç
operação dessa propriedade tomatoma-se a radioatividade em
determinaç
determinação da quantidade desses novos elementos que
vários pontos e fazfaz-se um mapa de isoradiatividade de modo a
conté
contém um mineral radioativo, podepode-se calcular sua idade .
cercar os alvos que se sobressaem a um “back ground”
ground”.
IMPORTÂNCIA DA RADIOATIVIDADE
MINERAIS RADIOATIVOS
DETERMINAÇ
DETERMINAÇÃO DE MINERAIS:
– torianitatorianita-ThO2;
Tais como:
– uraninitauraninita-UO2;
– monazita–
,)PO4;
monazita–(Ce,La,Y,Th
(Ce,La,Y,Th,)PO
– torbernitatorbernita-Cu2(UO2)(PO4)2 8-10H2O;
– autunita Ca(UO2)(PO4)21010-12 H2O.
Uma caracterí
característica distintiva é que os minerais radioativos são
geralmente vítreos e com fratura conchoidal porque a radiaç
radiação
ataca a estrutura cristalina conferindo um aspecto ví
vítreo ao mineral.
Exs.:
Exs.: zircão ZrSiO4; allanita X2Y3O(SiO4)(Si2O7)(OH); etc.
Torianita:: ThO2
Torianita
http://webm ineral.com/
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1
1
MINERAIS RADIOATIVOS
MINERAIS RADIOATIVOS
Uraninita: (UO2)
2
Torbernita:: [Cu(UO2)(PO4)2]
Torbernita
2
Monazita: [(Ce,La,Y,
[(Ce,La,Y,Th
Th)PO
)PO4]
1: http://images.google.com/
2: http://webmineral.com/
1;2: http://webmineral.com/
1
MINERAIS RADIOATIVOS
Autunita: [(Ca (UO2)2 (PO4)2.10
.10--12 H2O]
2
1;2: http://webmineral.com/
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