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