GEOLOGIA
MINERAIS
DEFINIÇÃO
MINERAIS
Elemento ou composto químico resultante de processos inorgânicos, de composição química definida. Pode apresentar forma sólida ou líquida (Hg) em condições normais de temperatura e pressão.
Elementos ou compostos químicos com composição definida dentro de certos limites cristalográficos e formados por processos geológicos inorgânicos inorgânicos.. Composição química – Simples (S, C, Au) ou compostos (formado por diferentes elementos em quantidades fixas ou variáveis, ex. olivina – (Mg, Fe)2SiO4). Certos Limites (Cristalizado) – arranjo tridimensional (reticulo cristalino) gerado pela repetição da unidade atômica ou íon fundamental (cela unitária) Naturalmente – ocorrência de forma espontânea na natureza Processos inorgânicos
Fonte: TEIXEIRA, 2000
Fonte: TEIXEIRA, 2000
Fonte: TEIXEIRA, 2000
DEFINIÇÃO (2)
MINERALÓIDE – Composto de origem orgânica ou não e sem estrutura cristalográfica definida carvão, vidro vulcânico, matéria orgânica, petróleo. ROCHA – agregado natural de um ou mais minerais. AMORFO – sem estrutura cristalina. MINÉRIO – rocha onde se pode extrair um elemento químico ou composto de forma economicamente viável.
ORIGEM DO MINERAL
Formação a partir:
Cristalização – cristalização tem início a partir de um núcleo que funciona como semente ao qual o material vai aderindo.
fusão (magma) condensação de vapor (fumarola) soluções aquosas de baixa temperatura (rochas sedimentares)
Recristalização – modificação de temperatura, pressão e fluidos
CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS Critérios usados
Exemplos
Sistema de cristalização
Cúbicos
Usos
Minerais, gemas, minerais formadores de rocha
Composição química
Elementos nativos, óxidos, sulfetos
CLASSIFICAÇÃO – RAIO ANIÔNICO
Elementos nativos – ouro (Au), enxofre (S) Sulfetos -: galena (PbS), esfalerita (ZnS), pirita (FeS2) Sulfossais - tetraedrita (Cu12Sb4S13), enargita (Cu3 AsS4) Óxidos - gelo (H2O), hematita (Fe2O3), cassiterita (SnO3) Halóides –halita (NaCl), fluorita (CaF)
Carbonatos – calcita (CaCO3), dolomita (MgCaCO3), magnesita (MgCO3) Nitratos – salitre (KNO ) 3 Boratos – bórax (N B O H O) 2 4 2 2 Sulfatos e cromatos – barita (BaSO4), gipsita (Ca3SO4 H2O) Fosfatos, arseniatos e vanadatos – apatita (Ca5(F,CL,OH)(PO4)), lazurita ((Mg, Fe)AL2(PO4)2(OH)) Tungstanatos e molibdatos – sheelita (CaWS4)
Silicatos Tetraedros isolados (nesossilicatos) – granada ((Fe, Mg,Ca, Mn)Al2SiO4)), topázio ((Fe, Mg)2SiO4)) Duplas de tetraedros (sorossilicatos) – hemimorfita (Zn4(Si2O7)(OH)2), Anéis de tetraedros (ciclossilicatos) – berilo (Be Al Si O ) 3 2 6 18 Cadeias de tetraedros
Cadeias simples de tetraedros (inossilicato) – piroxênio enstatita (MgSiO3), rodonita (MnSiO 3) Cadeias duplas de tetraedros (inossilicato) – anfibólio tremolita (CaMgSi8O22(OH)) Folhas de tetraedros (filossilicatos) argilominerais – caulinita (Al Si O (OH) ) 2 2 5 4 micas – muscovita (KAl (Al,Si O (OH) ), talco (Mg SiO O (OH) ) 2 3 10 2 3 4 10 2 Cadeias helicoidais de tetraedros (tectossilicatos) Feldspato – ortoclásio (KAlSi O ), anortita (CaAl Si O ) 3 8 2 3 8 Quartzo – SiO 2 Feldspatóide – sodalita (Na (AlSiO ) Cl ) 8 4 6 2
Fonte: TEIXEIRA, 2000
Propriedade dos Minerais
Os minerais mais comuns podem, muitas vezes, ser identificados simplesmente com a observação de suas propriedades físicas e morfológicas, que são decorrentes de suas composições químicas e estrutura cristalina. Para fins de identificação rápida de minerais as seguintes propriedades são utilizadas:
1.Hábito Cristalino
Forma geométrica externa exibida pelos cristais minerais. Pode ser:
Prismático
Fibroso Laminar Fonte: TEIXEIRA, 2000
Acicular
Tabular
Equidimensional Fonte: TEIXEIRA, 2000
2. Transparência
Determinada quanto a absorção de luz. Pode ser:
Transparentes (não absorvem luz) Translúcido (absorvem a luz e dificultam que imagens sejam reconhecidas atravez deles) Opacos (absorvem totalmente a luz). Fonte: TEIXEIRA, 2000
2. Transparência
3. Brilho
Quantidade de luz refletida pela superfície do mineral. Tipos de brilho:
Metálico Não metálico Adamantino Vítreo Graxo Sedoso Resinoso Nacarado
Fonte: TEIXEIRA, 2000
4. Cor
Resulta da absorção seletiva da luz pelo mineral. Nem sempre é confiável a sua utilização porque um mesmo mineral pode apresentar várias cores.
Fonte: TEIXEIRA, 2000
Cor Minerais idiocromáticos – cor própria Minerais alocromáticos – cor devido impureza Acróicos – incolores Paleocroismo – absorção seletiva de luz em diferentes direções cristalográficas Luminescência – emissão de luz pelo mineral Fluorescência – luminescente quando exposto a luz ultravioleta, raios – x, raios catódicos (wolfranita)
5. Dureza
Dureza – é a resistência que o mineral apresenta de ser riscado.
Minerais até 2,5 podem ser riscados com a unha. Minerais entre até 5 riscados com auxílio de canivete. Minerais com durezas superiores a 5 são determinados com os minerais da escala de Mohs, onde os minerais de maior dureza riscam os de menor dureza. Fonte: TEIXEIRA, 2000
6. Traço
É a cor do pó do mineral. Obtida quando uma louça ou porcelana é riscada pelo mineral. Utilizada para identificar minerais com dureza inferior a sete.
Fonte: TEIXEIRA, 2000
7. Fratura e Clivagem
Fratura – superfície irregular e curva decorrente da quebra do mineral. Pode ser irregular ou conchoidal.
Fonte: TEIXEIRA, 2000
Clivagem – superfície de quebra que constituem planos de notável regularidade. Pode ser denominada perfeita, boa e imperfeita.
8. Densidade Relativa
Quantas vezes um certo volume de mineral é mais pesado do que o mesmo volume de água destilada a 40C(g/cm3).
9. Propriedades Magnéticas, Elétricas e Efervescência
magnetismo – em seu estado natural são atraídos por imã. Ex. magnetita piezoeletricidade – minerais sem centro de simetria, que tem a capacidade de transforma pressão mecânica em carga elétrica em sua superfície ex. quartzo
piroeletricidade – minerais sem centro de simetria quando aquecidos emitem corrente elétrica efervescência – quando atacado por ácido fraco (HCl diluído) forma bolhas de gás.
10. Propriedades Químicas
Composição
Um elemento químico Au Composto - SiO , FeS 2 2
Relação composição química e forma cristalina diferente
Calcita (romboérica) – aragonita ortorrômbica Diamante (cúbica) – grafita (hexagonal)
Isomorfismo – diferentes minerais com composição química diferente e mesma forma Pirita – galena (óxido) Albita –anortita (silicato feldspato)
Pseudomorfismo – mineral sofre modificação em sua estrutura interna sem alterar a forma externa (Pirita – limonita)
11. Geminação
Geminação propriedade que os minerais tem de aparecerem intercrescidos de maneira regular simples – dois indivíduos intercrescidos múltipla – polissintética
Fonte: TEIXEIRA, 2000
Identificação
Identifique o mineral através de suas propriedades: hábito cristalino, transparência, brilho, cor, traço, dureza, fratura, clivagem, propriedades magnética e efervescência
Entre nas tabelas considerando a sequência
Brilho Dureza Traço Cor Propriedades diagnósticos
Por eliminação chegamos aos mineral
Os principais minerais que compõem as rochas da crosta são: feldspatos, piroxênio, olivina anfibólios, quartzo e micas, os demais minerais ocorrem em quantidades subordinadas, dentre eles destacam-se: apatita, magnetita, granada, turmalina, clorita, ilmenita, nefelina, zirconita, monazita que ocorre subordinadas as rochas ígneas.
Feldspato - Mais abundante, translúcido ou opaco, potássico ou sódico. Ocorrência em rochas sedimentares, ígneas e metamórficas.
Ortoclásio
Cor - branco, róseo, amarelo, Brilho - nacarado Dureza - 6 Densidade - 2,56 Clivagem boa em dois planos ortogonais Sistema - monoclínico
Plagioclásio
Série isomórfica albita (Na) – anortita (Ca) Cor - branco, amarelo, róseo, cinza Brilho - nacarado Dureza - 6 Densidade - 2,6 a 2,75 Clivagem - boa em dois planos oblíquos Sistema - triclínico
Piroxênio e Anfibólio - so similares (prismáticos ou granulares), cor escura (preta ou verde escuro), clivagem em dois planos ortogonais no piroxênio e obliquo no anfibólio
Piroxênio
Cor - preta, verde escuro Brilho - vítreo Dureza - 5 a6 Densidade - 3 a 3,6 Clivagem - boa (prisma) Ocorrência - metamórfica e magmática
Anfibólio tem hidroxila e se parece com o piroxênio
Cor - verde escura a preta Brilho - Opaco Dureza - 5 a 6 Densidade - 2,95 a 3,8 Forma - prisma, agulha e agregado Ocorrência - metamórfica e magmática
Quartzo
Cor - branco a incolor, amarelo, vermelho, roxo Brilho – vítreo(translúcido e transparente) Dureza - 7 Densidade - 2,65 Fratura - conchoidal Fases amorfas - calcedônia e ágata Ocorrência - sedimentar, ígnea e metamórfica
Olivina
Cor - verde a castanha escura Brilho - vítreo Dureza - 6 a 7 Densidade - 3,27 a 3,37 Forma - prismático Clivagem - perfeita Ocorrência - rochas magmáticas escuras e metamórfica
Micas - ótima clivagem laminar e elasticidade
Muscovita – K
Cor – incolor, esverdeada, amarelada Brilho – vítreo (transparente) Densidade - 2,7 a 2,9 Clivagem - excelente Ocorrência - sedimentar, ígnea e metamórfica
Biotita
Cor - preta ou castanha Brilho - vítreo Densidade - 2,96 a 3,1 Dureza - 2,5 a 3 Clivagem - excelente Ocorrência - ígnea e metamórfica
Calcita
Cor - branco, rósea, cinza, amarela, incolor Brilho - vítreo (translúcido) Dureza - 3 Densidade - 2,7 Clivagem - perfeita forma de romboedro Efervesce com HCl Ocorrência - rochas metamórficas e sedimentares
Dolomita
Cor – branca, cinzaamarelado Brilho - vítreo Clivagem - perfeita romboedro Não efervesce co HCl a frio ou pouco, mas efervesce a quente Ocorrência – rocha metamórfica ou veio
Nefelina
Cor - incolor ou branco Brilho – vítreo a ceroso ou graxo Dureza - 5,5 a 6 Fratura - conchoidal Densidade - 2,55 a 2,65 Nunca existe com quartzo, mas pode ser confundido com ele Forma gel em contato com HCL concentrado Ocorrência- rocha ígnea
Gipsita
Cor - Branca Brilho vítreo a sedoso Dureza - 2 Densidade - 2,3 Clivagem – perfeita um plano Forma - agregados fibrosos ou laminares Ocorrência - rochas sedimentares
Granada
Cor (variada) – vermelha escura Brilho – vítreo a opaco (translúcida) Dureza - 6,5 a 7,5 Densidade - 3,15 a 4,3 Ocorrência - rocha metamórfica e magmática clara
