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MINERAIS FORMADORES DAS
ROCHAS
Introdução
Na Geologia de Engenharia, as rochas e os
solos
constituem
os
elementos
onde
são
instaladas as obras de engenharia (fundações,
túneis, pontes, etc.) Nestas obras, são ainda
utilizados como material de construção na sua
forma natural( pedra britada, saibro), beneficiada
(rochas
para
revestimento)
industrializada (cimento).
ou
ainda,
Introdução
Portanto, na Engenharia, trabalha-se com
uma grande variedade de tipos rochosos. Todavia
cada
tipo
tem
característica
intrínsecas
(mineralogia, textura, estrutura, etc.) que devem
ser conhecidas para que as obras sejam
planejadas e executadas com menor custo e
maior segurança.
Introdução
No que diz respeito às rochas, deve-se
enfatizar os estudos petrográficos, quando
aplicados à Geologia de Engenharia, que
compreendem a determinação mineralógica e
a correta classificação da rocha.
Conceito
Mineral é uma substância sólida inorgânica
e homogênea, que possui composição química
definida e estrutura atômica característica.
Estes se formam por cristalização a partir de
líquidos magmáticos ou soluções termais.
Minerais podem ser:
Amorfos: não tem forma própria, por não
apresentarem estrutura interna definida.
Não-amorfos: ocorrem como cristais, que
são corpos com formas geométrica limitada
por faces arranjadas de maneira regular.
Minerais podem ser:
Elementos nativos: formados por um só
elemento (ouro, cobre, enxofre,etc.)
Isomorfos: estrutura cristalina semelhante
e composição química distinta, ou seja
associação de átomos de dois ou mais
elementos.
Eixos Cristalográficos
Eixos cristalógraficos são elementos de
referência
utilizados
na
descrição
do
cristal.Com base nos elementos de simetria, os
cristais
foram
reunidos
em
denominados sistemas cristalinos
grupos
A
definição
dos
sistemas cristalinos é feita
com base nos parâmetros
de cela .
Fig. 1 – Parâmetros de cela. Fonte:Decifrando a terra
Os
sistemas
cristalinos
definem
os conjuntos de eixos
mais
convenientes
para
o
posicionamento
espacial
elementos
dos
de
simetria e elementos
morfológicos
dos
cristais (Fig. 2)
Fig. 2 – Sistemas Cristalinos. Fonte:Decifrando a terra
Sistemas Cristalinos
Fig. 3 – Sistemas Cristalinos. Fonte: Aulas Unesp
Minerais
Fig. 4 – Sistemas Cristalinos. Fonte: Aulas Unesp
Minerais
Fig. 5 – Sistemas Cristalinos. Fonte: Aulas Unesp
Sistemas Cristalinos
Fig. 6 – Sistemas Cristalinos. Fonte: Aulas Unesp
Minerais
Fig. 7– Sistemas Cristalinos. Fonte: Aulas Unesp
Hábito
Hábito é a forma externa do mineral
Hábito
Características
Acicular Mineral em cristais delgados, semelhantes a agulhas
Colunar Mineral em indivíduos grossos, semelhantes a colunas
Lamelar Mineral achatado, em lamelas sobrepostas
Laminado Mineral em finas lâminas a achatadas
Foliáceo Mineral que se separa facilmente em lâminas ou folhas
Fibroso Agregado subparalelo de cristais finos e fibrosos
Granular Mineral em forma de agregrado de grãos
Maciço Mineral compacto de forma irregular
Terroso Mineral com aspecto de massa de barro seco
Prismático Mineral na forma de prisma
Fig. 8 – Hábitos cristalinos. Fonte: Decifrando a Terra
Propriedades Físicas
Clivagem
Dureza
Fratura
Tenacidade
Peso Específico
Brilho
Cor
Traço
Magnetismo
Clivagem
Quando minerais são submetidos a um
forte impacto por um martelo, estes se
rompem. Certos minerais se rompem sempre
ao longo de determinadas superfícies planas
paralelas. Tal tipo é denominado de clivagem.
Tipos de clivagem: perfeita, boa, regular,
indistinta.
Clivagem
Fig. 9 – Planos de Clivagem. Fonte: Decifrando a Terra
Dureza
A
dureza
no
sentido
mineralógico
corresponde a um parâmetro de resistência
mecânica da superfície dos minerais. A dureza do
mineral é definida através de ensaios de risco
entre dois minerais, isto é, quando a superfície de
um mineral é riscada por um outro mineral ou
não.
Escala
Dureza
Minerais
padrão
Composição Química
1
Talco
Mg3 SiO4 (OH)2
2
Gipso
CaSO42H2O
3
Calcita
CaCo2
4
Fluorita
CaF
5
Apatita
Ca5 (PO4)3(F,Cl,OH)
6
Ortoclásio
KAISi3O8
7
Quartzo
SiO2
8
Topázio
Al2SiO4(OH,F)2
9
Coríndon
Al2O3
10
Diamante
C
Referências
Relativas
Unha
Tipos de
Minerais
Moles
Riscam-se
cobre
Riscam-se
com canivete
com vidro
Semiduros
Risca o vidro
dificuldade
Riscam o vidro
Riscam o vidro Duros
com facilidade
Escala de Mohs
Fig. 10 – Escala de Mohs. Fonte: Aulas Unesp.
Fratura
Existem minerais que se rompem na
direção não sendo paralela aos planos do
cristal. O plano de rompimento deste tipo não
é reto. Tal modo é denominado de fratura.
Podem ser irregulares ou cochoidais (em
forma de concha).
Fratura
Fraturas conchoidal em um fragmento
de quartzo (linhas curvas aproximadamente
concêntricas)
Fig. 11 – Fraturas cochoidal. Fonte: Decifrando a Terra
Tenacidade
Resistência que os minerais oferecem à
flexão, ao esmagamento, ao corte, etc. Os
minerais do grupo das micas são flexíveis e
elásticos. O quartzo, os feldspatos e a calcita
são quebradiços. O talco, o gipso e a
serpentina são sécteis (fácil de cortar).
Densidade
Exprime a relação entre o peso e o volume
ocupado por um mineral em comparação com
a água destilada.
Brilho
Refere-se ao modo como o mineral reflete
a luz e é geralmente dividido em brilho
metálico e não metálico. Entre os tipos de
brilho não metálico, é usual distinguir alguns
característicos, como o vítreo, o gorduroso e o
sedoso.
Brilho vítreo
Brilho metálico
Mineral marcassita
Brilho gorduroso
Mineral halite
Mineral quartzo
Cor
A cor dos minerais, sobretudo os que têm
brilho metálico, é um importante meio para
identificação. Em muitos casos, a cor é
relacionada com a composição química do
mineral.
Cor
Fig. 12 – Cores dos minerais. Fonte: Aulas Unesp
Traço
A cor de traço aparece quando o mineral a
ser examinado é esfregado sobre uma
superfície bruta (não polida) de uma placa de
porcelana, cuja dureza está entre 6 e 7.
Desta forma, é aplicável apenas para
minerais de baixa dureza.
Traço
Fig. 12 – Traço dos minerais. Fonte: Aulas Unesp
Magnetismo
Os minerais que contêm o elemento ferro
são afetados pelo campo magnético. Os
diamagnéticos
são
repelidos
paramagnéticos são atraídos pelo imã.
e
os
Rochas
Rocha
resultante
é
de
um
corpo
um
sólido
processo
natural,
geológico
determinado, formada por agregados de um
ou mais minerais, arranjados segundo as
condições de temperatura e pressão existentes
durante a sua formação.
Feições Macroscópicas
estruturas – são as feições resultantes de
processos geológicos (falhamentos, dobramentos,
intrusões ígneas).
descontinuidade – são falhas, juntas, fraturas,
fissuras, etc.
cor – serve para qualificar o corpo rochoso em
conjunto
mostrados.
com
os
demais
aspectos
aqui
Feições Microscópicas
minerais secundários – estes minerais subsidiam a
determinação da estabilidade física e química da
rocha.
minerais deletérios – podem ser prejudiciais
quando utilizados
concreto.
como
agregado
para
textura– é o arranjo microscópico dos minerais.
o
Feições Microscópicas
granulometria – refere-se ao tamanho dos
grãos.
microestruturas
– são estruturas de
dimensões microscópicas
(microfraturas,
microfissuras, microfalhas, microdobras e
outras) que são determinantes para maior ou
menor resistência mecânicas das rochas
Principais minerais formadores de
rochas
Na formação dos minerais três fatores são
importantes:
pressão,
temperatura
e
disponibilidade de material químico.
Durante
o
processo
de
diferenciação
geoquímica da Terra, que resultou na formação da
sua parte sólida mais externa, dez elementos ali
se concentraram.
Principais minerais formadores de
rochas
Destes elementos, o oxigênio (46,6%) e o
silício (28,2%) são os mais comuns nos
minerais formadores de rocha. Os demais são
AL (8,2%), Fe (5,6%), Ca (4,2%) e outros.
Silicatos
São minerais que contém o radical SiO em
sua estrutura. Principais formadores de rochas
são: quartzo, feldspatos, micas, piroxênios e
anfibólio.
Tabela 1 – Composição química e principais propriedades físicas de minerais silicáticos . Fonte : Geologia de Engenharia ABGE, 2001
Não- silicatos
Os minerais não silicatos abrangem os
grupos dos elementos nativos, sulfetos, óxidos
e hidróxidos, carbonatos, haloides e sulfatos.
Elementos Nativos
Compreende qualquer elemento na sua
forma simples (não –combinada). São alguns
deles o ouro, a prata, o cobre, platina, ferro,
diamante, grafita entre outros.
Sulfetos
Principais minerais: Galena, Esfarelita,
Calcopirita,
Estanita,
Pirrotita,
Nicolita,
Covelita, Estilbita, Pirita, Molibdenita e a
Bornita.
Óxidos e Hidróxidos
Dentro da classe dos óxidos estão os
principais minérios de ferro (hematita e
magnesita), de estanho (cassiterita) e de
alumínio (bauxita).
Halóides
A classe química dos halóides caracterizase pela predominância dos íons halogênicos.
Principais minerais. Halita, Silvita, Fluorita e
Carnalita.
Carbonatos
São os minerais que contém o íon
carbonato em suas estruturas. Ocorrem em
rochas sedimentares (calcário) e metamórficas
(mármores).
Principais
Dolomita, Magnesita.
minerais:
Calcita,
Tabela 2 – Composição química e principais propriedades físicas de minerais não-silicáticos . Fonte : Geologia de Engenharia ABGE, 2001
Referências Bibliográficas
TEIXEIRA W., T. R. F. Decifrando a Terra. 2 ed.
São Paulo, Companhia Editora Nacional, 2009
OLIVEIRA A. M. S., Brito S. N. A. Geologia de
Engenharia. 1 ed. São Paulo, Associação
Brasileira de Geologia de Engenharia, 1998.