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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA ROTEIROS DE AULAS PRÁTICAS INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE MINERAIS CURSO DE QUÍMICA ALUNO: ___________________________________ Belo Horizonte, _____ semestre letivo de ______. ORGANIZAÇÃO: Profa. Maria Lourdes Souza Fernandes. 1 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE MINERAIS – ROTEIROS DE AULAS PRÁTICAS Aula Prática n 1: CARACTERIZAÇÃO DA MATÉRIA CRISTALINA Certas propriedades têm um caráter direcional, sendo características da matéria cristalina e permitindo diferenciá-la dos outros tipos estruturais da matéria. Esta prática foi montada com este objetivo. 1 - DIFRAÇÃO DE RAIOS X Utilizando a difratometria de raios X, podemos diferenciar uma substância amorfa de uma substância cristalina. Os cristais apresentam estrutura interna atômica ou iônica ordenada; logo quando analisados por difração de raios X, apresentarão "picos" no difratograma quando o feixe de raios X colidir com os planos de átomos ou íons. A matéria amorfa, não possuindo organização interna atômica ou iônica ordenada, quando analisada sob raios X não apresentará picos. O difratograma apresentará somente variações devidas ao "background" do aparelho. PARTE PRÁTICA: Descreva as diferenças entre os dois difratogramas apresentados abaixo, sabendo que um deles se refere a um pedaço de vidro e o outro ao mineral muscovita. Como é feita a interpretação de um difratograma de raios-x? 2 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE MINERAIS – ROTEIROS DE AULAS PRÁTICAS 2 – DUPLA REFRAÇÃO Conceitue refração. Pesquise sobre o que é dupla refração e em que situação ela ocorre. PARTE PRÁTICA: O mineral calcita, cristaliza-se no sistema romboédrico e possui os seguintes índices de refração: 1,486 e 1,658, apresentando portando um alto valor para a birrefringência (diferença entre o valor máximo e mínimo do índice de refração). Coloque um romboedro de calcita da variedade "Espato de Islândia" (incolor) sobre um texto impressa. O que se observa à medida que o cristal é girado? Como explicar tal comportamento? 3 - PLEOCROÍSMO Conceitue pleocroísmo. Por que se pode dizer que o pleocroísmo é uma propriedade vetorial dos minerais? PARTE PRÁTICA: Observe o cristal de kunzita, uma variedade de espodumênio. Qual a cor do mesmo, na direção em que ele é mais alongado? E na direção perpendicular a esta? 4 - CLIVAGEM Conceitue clivagem. Por que se pode dizer que a clivagem é uma propriedade vetorial dos minerais? PARTE PRÁTICA: Observe e descreva esta propriedade na muscovita (mineral do grupo das micas): - e também na calcita. 3 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE MINERAIS – ROTEIROS DE AULAS PRÁTICAS 5 - VELOCIDADE DE CRESCIMENTO DOS CRISTAIS A velocidade de crescimento dos cristais é uma propriedade vetorial descontínua. Montaremos nesta parte um esquema para obtenção de cristais artificiais de sulfato de cobre hidratado. PARTE PRÁTICA: Coloque o sulfato de cobre em um grau e transforme-o em pó. Dissolva o sal em água destilada, aquecida. Adicionar sal, de modo a garantir que a solução fique supersaturada. Tampe a mistura e deixe-a em repouso. Para a obtenção de cristais maiores, é necessário, após uma semana isolar uma "semente", amarrá-la com um fio de cabelo, deixando-a imersa em solução do mesmo sal, presa a um bastão de vidro por mais uma semana. Relate o que ocorreu. 4 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE MINERAIS – ROTEIROS DE AULAS PRÁTICAS Aula Prática n2: FIXAÇÃO DE CONCEITOS BÁSICOS 1 - Conceito de MINERAL Consulte os livros indicados e transcreva a definição de MINERAL apresentada por cada um dos autores: A - KLEIN & DUTROW (Manual of Mineral Science) B – TEIXEIRA et al. (Decifrando a Terra) C - BERRY & MASON ( Mineralogy ) No conjunto n 1, separe os minerais daquelas amostras que não podem ser consideradas como tal, justificando sua resposta para cada uma das amostras: Amostra Material Justificativa 1A 1B 1C 1D 1E 2 - Conceito de MINÉRIO A - BERRY & MASON (Mineralogy) B - TEIXEIRA et al. (Decifrando a Terra ) C - Glossary of Geology O mineral que constitui a amostra n2 chama-se hematita (Fe2O3) . A hematita é um mineral muito comum em Minas Gerais, na região do Quadrilátero Ferrífero. Nesta região, apresenta-se em grandes depósitos, sendo utilizada como minério de ferro para a indústria nacional e para a exportação. A amostra em questão não foi coletada no Quadrilátero Ferrífero, mas numa região agreste do Mato Grosso, distante das indústrias e das rodovias. Ali a hematita não é explorada por ser anti-econômico o seu transporte. 5 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE MINERAIS – ROTEIROS DE AULAS PRÁTICAS Pergunta-se: A amostra n 2 pode ser considerada como minério de ferro? Justifique sua resposta. 3 - Conceito de JAZIDA Consulte os livros indicados e transcreva a definição de JAZIDA (DEPÓSITO MINERAL) apresentada por cada um dos autores: A - Glossary of Geology B - TEIXEIRA et al. (Decifrando a Terra ) A amostra n3 é o mineral malaquita, um carbonato de cobre hidratado (Cu2(OH)2CO3). Trata-se de um mineral raro em Minas Gerais, mas que ocorre em pequena escala em fraturas mineralizadas de algumas rochas, como o dolomito do Córrego do Eixo. Na amostra, tem -se dolomito com mineralizações de malaquita (verde). Pergunta-se: Podemos afirmar que a referida ocorrência do Córrego do Eixo constitui uma jazida? Justifque sua resposta. 4 - Conceito de ROCHA Consulte os livros indicados e transcreva a definição de ROCHA apresentada por cada um dos autores: A – TEIXEIRA et al. (Decifrando a Terra) B - Glossary of Geology Baseando-se no conceito de rocha, separe no conjunto n 4 as rochas que você encontrar, justificando sua resposta para cada uma das amostras. Amostra Material Justificativa 4A 4B 4C 4D 4E 6 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE MINERAIS – ROTEIROS DE AULAS PRÁTICAS 5 - Conceito de MINA Consulte nos livros abaixo indicados, o conceito de MINA: Glossary of Geology: TEIXEIRA et al. (Decifrando a Terra ) Conceito de LAVRA Consulte o livro Decifrando a Terra, de TEIXEIRA et al. e transcreva a definição de LAVRA. Observe a foto abaixo e responda: Podemos afirmar que se trata de uma lavra? Esta fotografia retrata uma mina? Justifique suas respostas. 6 - METAIS NOBRES A mina de Morro Velho é uma das mais profundas do mundo. O ouro é extraído de rochas que apresentam concentração de 8 ppm (partes por milhão). Assim, uma tonelada do minério produz 8 gramas de ouro. Pergunta-se: Por que o xisto (nome da rocha) de Nova Lima é considerado como minério de ouro numa concentração de 8 ppm? (Sabe-se que a concentração média do ouro na crosta é igual a 0,004 ppm.) 7 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE MINERAIS – ROTEIROS DE AULAS PRÁTICAS 7 - Conceito de FÓSSIL Consulte os livros indicados e transcreva o conceito de FÓSSIL: Glossary of Geology: TEIXEIRA et al. (Decifrando a Terra ) Separe no conjunto n 7 os materiais que podemos considerar como fósseis, justificando sua resposta para cada uma das amostras. Amostra Material Justificativa 7A 7B 7C 7D 7E 8 - Conceito de CRISTAL Consulte os livros indicados e transcreva a definição de CRISTAL apresentada por cada um dos autores: A - KLEIN & DUTROW ( Manual of Mineral Science): B - BERRY & MASON ( Mineralogy - p. 12): C – Glossary of Geology: Separe no conjunto n8 as amostras que são cristais e também aquelas que são consideradas minerais, justificando sua resposta: Amostra Material Justificativa 8A 8B 8C 8D 8E 8 INTRODUÇÃOAO ESTUDO DE MINERAIS – ROTEIROS DE AULAS PRÁTICAS 9 - Conceito de GEMA A - Consulte o livro Gemas do Mundo (SCHUMANN) e transcreva a definição de GEMA: B - Quais são, segundo KLEIN & DUTROW ( Manual of Mineral Science), os atributos de uma gema? No conjunto n 9, separe as amostras que podem ser consideradas como gemas: Amostra Material Justificativa 9A 9B 9C 9D 9E 10 - IDENTIFICAÇÃO MINERAL Os minerais são classificados através de um conjunto de características físicas e químicas. Entretanto, algumas vezes, uma única propriedade é suficiente para identificar um determinado mineral. Os minerais do conjunto n 10 são muito comuns em Minas Gerais e são reconhecidos pelas seguintes características: ( ) Quartzo - SiO2 , popularmente denominado cristal de rocha, risca a placa de porcelana despolida (D=7). ( ) Hematita - Fe22O3, cor cinza a preta, deixa um pó castanho avermelhado quando passado sobre a placa de porcelana despolida. ( ) Calcita - CaCO3, desprende CO2, com efervescência quando atacado com HCl diluído. ( ) Psilomelano - mistura de óxidos e hidróxidos de manganês, cor negra e hábito botrioidal. ( ) Gipso - CaSO4.H2O, cor clara, baixa dureza, sendo riscado pela unha. ( ) Feldspato (ortoclásio) – KAlSi3O8, mineral comum em rochas, deixa pó branco na porcelana despolida (dureza = 7), mas não é riscado pela lâmina do canivete (dureza = 5 1/2). BIBLIOGRAFIA: 1 - BERRY & MASON - Mineralogy, concepts, descriptions, determinations. 2 - KLEIN, C.& DUTROW, B. - Manual of Mineralogy 3 - TEIXEIRA et al. (Decifrando a Terra) 4 - Glossary of Geology 5 – SCHUMANN (Gemas do Mundo) 9 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE MINERAIS – ROTEIROS DE AULAS PRÁTICAS ESTUDO DIRIGIDO SOBRE AS PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS As questões abaixo se referem às propriedades físicas macroscópicas, isto é, aquelas que podem ser observadas em amostras de mão. Para respondê-las, consulte a 23ª edição do livro "Manual of Mineral Science", de KLEIN & DUTROW (Algumas questões podem ser respondidas pelo texto do "Manual de Mineralogia", de DANA-HURLBUT). 1 – FORMA E HÁBITO 1.a – O que se entende por forma cristalina? 1.b - Dê exemplos de termos usados na descrição das formas cristalinas. 1.c – O que se entende por hábito de um mineral? 1.d – Liste os termos usados para definir o hábito dos minerais, anotando também o significado de cada um deles. 2 - CLIVAGEM 2.a - O que se entende por clivagem? 2.b - Que fatores são responsáveis pela clivagem? 2.c - Que aspectos devem ser analisados ao se descrever a clivagem de um mineral? 2.d - Como se classifica a clivagem quanto à qualidade? 2.e - E quanto à forma? (observe a figura 5.3) 3 - PARTIÇÃO 3.a - O que se entende por partição? 3.b - Como se pode distinguir entre clivagem e partição? 4 - FRATURA 4.a - O que se entende por fratura? 4.b - Quais os termos usualmente aplicados para descrever as fraturas dos minerais? 5 - DUREZA 5.a - O que se entende por dureza de um mineral? 5.b - Estabeleça uma analogia entre tipos de ligação e dureza nos minerais. 5.c - O que é e como se utiliza a escala de Mohs? 5.d – Anote o nome dos minerais da escala de Mohs e sua respectiva dureza. 5.e - Por que se diz que a escala de Mohs apresenta valores de dureza (D) relativa? 5.c - Que outros materiais auxiliam na determinação da dureza? 6 - TENACIDADE 6.a - Defina tenacidade 6.b - Que fatores são analisados ao se estudar a tenacidade de um mineral? Defina cada um deles. 7 - PESO ESPECÍFICO 7.a - O que se entende por peso específico ou densidade relativa (d) de um mineral? 10 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE MINERAIS – ROTEIROS DE AULAS PRÁTICAS 7.b - Que fatores influenciam esta propriedade? 7.c - Como se procede, na prática, para a determinação do peso específico? 7.d - Como se utiliza a bateria de líquidos pesados? 8 - COR 8.a - Que fatores são responsáveis pela cor dos minerais? 8.b - Como se classificam os minerais quanto à cor? Exemplifique. 9 - TRAÇO 9.a - O que é o traço de um mineral? 9.b - Por que se diz que os minerais com dureza > 7 têm traço incolor? 10 - BRILHO 10.a - O que se entende por brilho? 10.b - Como classificar os minerais quanto ao brilho? 10.c - Que termos são utilizados para descrever o brilho dos minerais não metálicos? 11 - JOGO DE CORES, IRIDESCÊNCIA, ACATAS-SOLAMENTO, ASTERISMO E PLEOCROÍSMO 11 - Defina as seguintes propriedades óticas: 11.a - Jogo de cores 11.b - Iridescência 11.c - Acatassolamento 11.d - Asterismo 11.e - Pleocroísmo 12 - LUMINESCÊNCIA 12.a - O que se entende por luminescência? 12.b - Faça distinção entre fluorescência e fosforescência? 13 - MAGNETISMO 13.a - Como os minerais podem ser classificados quanto à susceptibilidade magnética? 13.b - Que mineral comum é fortemente ferromagnético? 13.c - Que fatores são responsáveis pelas propriedades magnéticas dos minerais? 14 – TESTES SENSORIAIS 14.a - Explique e exemplifique como os sentidos podem ser úteis para o diagnóstico de alguns minerais. 15 – PIEZOELETRICIDADE E PIROELETRICIDADE 15.a - Qual a relação entre tipo de ligação química e condutividade elétrica (consultar capítulo sobre cristaloquímica). 15.b - Defina os termos piezoeletricidade e piroeletricidade. 11 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA Aula Prática no3: PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS LIGADAS À COESÃO Para realização desta aula prática é necessário ter à mão o estudo dirigido sobre propriedades físicas respondido 1 – CLIVAGEM: é a capacidade de um mineral se partir segundo superfícies planas que são paralelas às faces possíveis ou reais do cristal. EXEMPLOS DA CLASSIFICAÇÃO DA CLIVAGEM QUANTO À FORMA Cl. cúbica Ex: Galena Cl. octaédrica Ex: Diamante Cl. romboédrica Ex: Calcita Cl. prismática Ex: Piroxênio Cl. basal ou pinacoidal Ex: Mica PARTE PRÁTICA: No conjunto n1 , classifique as amostras quanto à presença ou ausência de clivagem, quanto à qualidade dos planos e quanto à forma: Amostra Mineral Clivagem 1A 1B 1C 1D 1E 2 – FRATURA: é a maneira pela qual um mineral se rompe quando isto não ocorre ao longo de superfícies planas de clivagem ou partição. PARTE PRÁTICA: No conjunto n2 observe os minerais e classifique a fratura apresentada. Amostra Mineral Fratura 2A 2B 2C 2D 2E 3 – DUREZA: é a resistência que o mineral apresenta a ser riscado. Para encontrar a dureza de um mineral, é conveniente primeiro, com a ajuda dos materiais auxiliares – unha (D = 2 ½), canivete (D 5), vidro (D = 5 ½) e placa de porcelana despolida(D = 7) determinar o intervalo de dureza (por exemplo, 2 ½ < D <5, para um mineral que não é riscado pela unha, mas que é riscado pelo vidro) e, depois usar os minerais da escala de Mohs para saber o valor exato da dureza. 12 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA PARTE PRÁTICA: Classifique as amostras do conjunto n 3 quanto à dureza: Amostra Mineral Intervalo de Dureza (uso de materiais auxiliares) Dureza (escala de Mohs) 3A 3B 3C 3D 3E 4 - PESO ESPECÍFICO: é a razão entre a massa de um dado mineral e a massa de um volume igual de água, sendo portanto, uma grandeza adimensional. O termo é muitas vezes usado no lugar da densidade, que é a razão entre massa e volume e portanto, expressa em g/cm3. Na prática, os valores são os mesmos. P.E. = d = peso do mineral no ar (peso do mineral no ar - peso do mineral na água) PARTE PRÁTICA: Qual o peso específico dos minerais do conjunto n4? Amostra Peso no ar Peso na água Peso específico 1 2 5 – TRAÇO: é a cor do pó deixado pelo mineral sobre uma placade porcelana despolida. PARTE PRÁTICA: Qual o traço dos minerais do conjunto n5? O traço coincide com a cor? Monte uma tabela, onde constem o número da amostra, o nome do mineral, sua cor e a cor do traço. Amostra Mineral Cor Traço O traço e a cor coincidem? 5A 5B 5C 5D 5E 6 – TENACIDADE: é a resistência que um mineral oferece a ser rompido, esmagado, cortado, pulverizado, etc. PARTE PRÁTICA: No conjunto n 6 classifique os minerais quanto à tenacidade (Procure não destruir as amostras). Amostra Mineral Tenacidade 6A 6B 6C 6D 6E 13 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA 7 – FORMA E HÁBITO Minerais bem formados são delimitados por superfícies lisas e planas (=faces), que assumem formas geométricas como tetraedro, octaedro, ou cubo. Quando a aparência externa de um mineral assume um aspecto geométrico regular, ela é referida como sua forma cristalina. A maior parte dos minerais tende a ser mal-formada, de modo que formas geométricas bem- definidas raramente são encontradas. O termo hábito é usado para descrever a aparência geral de um mineral, incluindo as irregularidades devidas ao crescimento. Alguns exemplos de termos usados para descrevê-lo são: acicular, colunar, equidimensional, laminado, tabular, lamelar, granular, drúsico, etc. PARTE PRÁTICA: A - Observe as amostras do kit demonstrativo de forma e hábito. Forma/hábito Cúbico Tabular Dodecaédrico Prismático Lamelar Exemplo Forma/hábito Maciço Granular Fibroso Acicular Reniforme Exemplo B - Observe os termos utilizados para a classificação dos minerais quanto à forma: A – Anédrico B- Subédrico C - Euédrico C - Classifique as amostras do conjunto n°7 quanto ao hábito/ estado de agregação e forma: Amostra Mineral Forma / hábito Classificação quanto à forma 7A 7B 7C 7D 7E 14 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA Aula Prática no. 4: PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS LIGADAS À LUZ E OUTRAS 8 – BRILHO: A reflexão da luz sobre a superfície dos minerais lhes proporciona um aspecto que chamamos brilho. Para classificar um mineral quanto ao brilho, é necessário primeiro, determinar se o brilho é metálico ou não. Os minerais de brilho não-metálico podem ser qualificados de acordo com a aparência apresentada, utlizando-se termos como: vítreo, perláceo, sedoso, gorduroso, adamantino e etc. PARTE PRÁTICA: A – Separe, dentre os minerais do conjunto n 8, os de brilho metálico e aqueles de brilho não- metálico: Minerais de brilho metálico Minerais de brilho não metálico B - No conjunto n 8, classifique os minerais de brilho não-metálico: Amostra Mineral Brilho Características 8A 8B 8C 8D 8E 9 – COR: A cor do mineral está relacionada com a reflexão e absorção de luz, como também como vários outros fatores. PARTE PRÁTICA: Observe a coleção de quartzo do conjunto n 9 e responda: A – Qual é a cor e respectivo nome de cada uma das variedades cristalinas de quartzo: Cor Nome da variedade de Quartzo Cor Nome da variedade de quartzo B - O quartzo é um mineral alocromático ou idiocromático? Justifique. C - Quais as possíveis causas dessa ampla gama de cores apresentada pelo quartzo? D - Que propriedade é mais constante na identificação de um mineral, a cor ou o traço? Justifique. 10 - IRIDESCÊNCIA A - Observe as amostras do conjunto n 10 e diga o que se entende por iridescência e quais suas possíveis causas. B – Classifique as amostras do conjunto n° 10 quanto à iridescência. 15 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA 11 – PLEOCROÍSMO A - Defina pleocroísmo: B - A amostra do conjunto n 11 é pleocróica ou dicróica? Justifique. 12 - DIAFANEIDADE A - Defina diafaneidade: B - Como se classificam os minerais quanto à diafaneidade. C - Quais os critérios para se proceder à classificação dos minerais quanto à diafaneidade? D - Relacione brilho e diafaneidade. PARTE PRÁTICA: Classifique as amostras do conjunto n 12 quanto à diafaneidade: Amostra Mineral Diafaneidade Amostra Mineral Diafaneidade 12A 12D 12B 12E 12C 12F 13 - BIRREFRINGÊNICA OU DUPLA REFRAÇÃO A – Movimente a amostra n 13 sobre o papel e descreva o que ocorre. B – Porque ocorre duplicação de imagens? 14 - MAGNETISMO Classifique as amostras do conjunto n 14 quanto às suas propriedades magnéticas. Amostra Mineral Magnetismo 14A 14B 14C 14D 14E 15 - LUMINESCÊNCIA A - Que variedade de luminescência foi demonstrada em sala de aula? B - Descreva o procedimento adotado. C - Qual o nome do mineral? D - O interruptor é fosforescente ou fluorescente? 16 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA Aula Prática n5: DETERMINAÇÃO MINERAL Etapa n1: Usar o "Guia para determinação Mineral"- Viktor Leinz Mineral 1 Mineral 2 Brilho Cor Traço Dureza Peso Específico Clivagem Fratura Teste com HCl Magnetismo Hábito/estado de agregação Forma Outras propriedades Conclusão Etapa n2 Usar o "Manual de Mineralogia" - DANA e o "Guia para determinação Mineral" Mineral 1 Mineral 2 Composição Química Sistema Cristalino Outros testes sugeridos pelo Guia Etapa n3: Usar o "Manual de Mineralogia"e o livro "Recursos Minerais do Brasil" - Sílvio Fróes de Abreu Mineral 1 Mineral 2 Utilização do Mineral Ocorrências mineiras, brasileiras e mundiais Outros minerais semelhantes 17 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA Etapa n1: Usar o "Guia para determinação Mineral"- Viktor Leinz Mineral 3 Mineral 4 Brilho Cor Traço Dureza Peso Específico Clivagem Fratura Teste com HCl Magnetismo Hábito/estado de agregação Forma Outras propriedades Conclusão Etapa n2 Usar o "Manual de Mineralogia" - DANA e o "Guia para determinação Mineral" Mineral 3 Mineral 4 Composição Química Sistema Cristalino Outros testes sugeridos pelo Guia Etapa n3: Usar o "Manual de Mineralogia"e o livro "Recursos Minerais do Brasil" - Sílvio Fróes de Abreu Mineral 3 Mineral 4 Utilização do Mineral Ocorrências mineiras, brasileiras e mundiais Outros minerais semelhantes 18 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA ESTUDO DIRIGIDO SOBRE CRISTALOQUÍMICA Este estudo dirigido está baseado nos capítulos 3, 4, 5, 11 e 12 do livro Manual of Mineral Science, de C. Klein & B. Dutrow (2008) Fale sobre: 1- Os fatores que afetam as propriedades dos minerais 2- A estrutura interna da Terra e sua composição 3- Composição petrográfica da crosta vs. elementos mais abundantes na mesma 4- Métodos de investigação da composição da terra como um todo 5- Distribuição de carga e massa no átomo 6- Fatores afetando o raio iônico de um elemento 7- Propriedades afetadas pela natureza das ligações químicas presentes nos minerais 8- Compostos heterodésmicos vs. homodésmicos 9- Ligação iônica e sua influência sobre as propriedades físicas dos minerais. Exemplo 10- Ligação covalente e sua influência sobre as propriedades físicas dos minerais. Exemplos 11- Ligação metálica e sua influência sobre as propriedades físicas dos minerais. Exemplos 12- Ligação de van der Waals e sua influência sobre as propriedades físicas dos minerais. Exemplos 13- Ligação de hidrogênio e sua influência sobre as propriedades físicas dos minerais. Exemplo 14- Número de coordenação vs. razão entre o raio do cátion e raio do ânion 15- Solução sólida 16- Fatores que controlam a substituição interelementar17- Solução sólida total vs. parcial. Exemplos. 18- Exsolução 19- Principal fator responsável pela exsolução 20- O exemplo dos feldsptos: pertita e anti-pertita 21- Fale sobre a evolução de um sólido de composição X, sob resfriamento (baseado no diagrama da figura ao lado). 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 T 1 T 2 T 4 T 3 T 1 T 2 T 4 T 3 T A Si O X % Molecular X B Si O x y 2 3 x y Ausência de miscibilidade c a Homo- gêneo Líquido 19 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA Aula Prática n6: RECÁLCULO DE ANÁLISES 1 - MINERAIS SEM OXIGÊNIO NA FÓRMULA (resultados analíticos expressos em termos da porcentagem em peso dos elementos constituintes) A - Com composição fixa Os resultados analíticos de uma amostra de sulfeto estão apresentados na tabela abaixo. Pergunta-se: qual a fórmula química do mineral analisado? De que mineral se trata? Elemento % em peso Peso Atômico Cu 63,3 63,55 Fe 11,2 55,85 S 25,5 32,06 Fórmula química: ______________________ Nome do mineral: _____________________ - Sabendo que este mineral é estável, a temperaturas inferiores a 228o C, sob a forma tetragonal, cujas dimensões da célula unitária são a = 10,94 Å e c = 21,88 Å e que seu peso específico é de 5,07, encontrar o número de átomos de ferro (ZFe)na célula unitária do mesmo. Para realizar esta tarefa, leia o quadro abaixo. O Conteúdo da célula unitária A célula unitária de uma substância contém uma unidade ou um múltiplo inteiro da fórmula química unitária. O número de átomos na célula unitária pode ser calculado, se a densidade do mineral e as dimensões da célula unitária são conhecidos. O volume da célula unitária pode ser calculado a partir das suas dimensões, a partir das fórmulas abaixo, para cada sistema cristalino: Sistema Volume Isométrico V = a3 Tetragonal V = a2 c Hexagonal V = a2 c sen 60o Ortorrômbico V = a b c Monoclínico V = a b c sen Triclínico V = a b c ( 1 - cos2 - cos2 - cos2 + 2 cos + 2 cos + 2 cos )1/2 O peso total (M) da célula unitária é dado por M=V x G, onde G é a densidade. As dimensões da célula unitária são dadas em Å (1 Å = 10-8 cm); e para se obter o peso em gramas, V em Å3 deve ser multiplicado por 10-24 M = V x G x 10-24 Conhecido o peso M da célula unitária, o número de átomos na célula unitária pode ser calculado a partir da análise química: - Se um mineral contem P% de um elemento X de peso atômico N, o peso de X na célula unitária deve ser: P x M / 100 - Como o peso real em gramas de um átomo de X é N x 1,6602 x 10-24; o número de átomos de X na célula unitária é: P x M / (100 x N x 1,6602 x 10-24 ) = (PVG)/ (166,02 N) - Chama-se Z o número de átomos de um determinado elemento na célula unitária. 20 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA B - Com solução sólida O resultado da análise química do mineral esfalerita é apresentado na tabela abaixo. Sabendo que o Zn, Fe e Cd se substituem no retículo do mineral, escreva sua fórmula química, expressando o grau de substituição destes elementos. Elemento % em peso Peso Atômico Fe 7,99 55,85 Cd 1,23 112,40 Zn 57,39 65,37 S 32,99 32,06 Fórmula química, com indicação do grau de substituição: ___________________________ 2 - MINERAIS COM OXIGÊNIO NA FÓRMULA (resultados analíticos expressos em termos de porcentagem em peso dos óxidos constituintes) A análise, por microssonda eletrônica de um cristal de olivina, revelou a seguinte composição percentual: Óxido % em peso Peso Molecular FeO 36,82 71,85 MgO 27,38 40,31 SiO2 35,80 60,09 A - Sabendo-se que o ferro e magnésio se substituem na estrutura da olivina, encontrar a fórmula química, expressando o grau de substituição desses elementos. Fórmula química, com indicação do grau de substituição: ___________________________ B - A composição da olivina varia principalmente entre um termo extremo rico em ferro [faialita (Fa)] e um termo rico em magnésio [forsterita (Fo)], podendo ser representada através de um diagrama linear. Expresse a composição do mineral analisado, em função dos termos extremos (Fax - Fo100-x) e represente-a no diagrama abaixo lado. C – Os índices de refração da olivina (bem como seu peso específico) influenciados pelo grau de substituição do Mg pelo Fe, sendo uma função linear. Utilizando o diagrama acima, indique o valor da birrefringência para o espécime analisado? 21 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA 3 - CÁLCULO DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA, A PARTIR DA FÓRMULA QUÍMICA: A.1- Calcular a composição química quantitativa de um carbonato, cuja fórmula se escreve como (Mg85, Fe14, Ca01)CO3. A.2 - Representar a composição no diagrama triangular (Ca-Mg-Fe) e dizer o nome do mineral. A.3 – Descrever, com base no diagrama ao lado, as relações de substituição do cálcio, ferro e magnésio na classe dos carbonatos. B - A columbita e a tantalita são termos extremos de uma série de solução sólida, cuja composição pode ser expressa em termos da fórmula Fe(Nb,Ta)2O6. Sabe-se que o peso específico e o teor em tântalo variam linearmente e têm correlação positiva (Figura). A respeito de um mineral desta série e cujo peso específico é 5,9; responda: B.1 – Qual a fórmula química do mesmo, expressando o grau de substituição entre Nb e Ta. Fórmula química, com indicação do grau de substituição: ___________________________ B.2 – Qual a porcentagem em peso de óxido de ferro (FeO) desse material (dados os pesos moleculares: FeO = 71,85; Nb2O5 = 265,82; Ta2O5 = 441,90)? B.3 – Quantas moléculas de FeO há na célula unitária do mineral, sabendo-se que ele se cristaliza no sistema ortorrômbico e que as dimensões da célula unitária são a = 5,74 Å; b = 14,27 Å; c = 5,09 Å. Óxido Peso Molecular MgO 40,31 FeO 71,85 CaO 56,08 CO2 44,01 Calcita CaCO3 Siderita FeCO3 Magnesita MgCO3 Ankerita CaFe(CO3)2 Dolomita CaMg(CO3)2 22 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA AULA PRÁTICA N 7: MINERAIS NÃO-SILICATOS: MINÉRIOS METÁLICOS E DE USO INDUSTRIAL A – Classe dos Elementos Nativos Família dos Metais Nativos: Grupo do Ouro Amostra 1 – Ouro Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: Retículo cúbico de face centrada; cada átomo de ouro é coordenado por doze outros do mesmo elemento. Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , brilho _______________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Maleável, dúctil e séctil. Aspectos diagnósticos: peso específico elevado e tenacidade. Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Veios de quartzo hidrotermais, onde, junto com a pirita e outros sulfetos, o ouro é depositado a partir de soluções ascendentes. Quando os veios são intemperizados, o ouro liberado permanece no solo como um depósito eluvial ou é levado pelas correntes d´água e forma os depósitos de placers ou aluvionares. Família dos Não-Metais Nativos: Amostra 2 – Enxofre Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: Consiste de grupos S8 ligados covalentemente na forma de anéis enrugados, os quais são fracamente ligados uns aos outros por forças de van der Waals. Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________,cor _______________________ , brilho _______________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Aspectos diagnósticos: Cor e facilidade de queima. Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Ocorre frequentemente próximo ou em crateras vulcânicas ativas ou extintas, derivados de gases liberados nas fumarolas. 23 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA Amostra 3 – Diamante Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: Cada átomo de Carbono é circundado por quatro outros, ligados covalentemente e formando uma trama contínua. Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , brilho _______________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Aspectos diagnósticos: Dureza elevada, brilho e clivagem. Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Ocorre mais comumente em depósitos aluvionares, constituindo os chamados depósitos secundários. Os depósitos primários são em rochas kimberlíticas, que são rochas ígneas ultramáficas de origem mantélica. Amostra 4 – Grafita Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: Consiste de folhas de anéis C6 covalentemente ligados, unidas por forças de van der Waals, de modo que as folhas são alternadamente idênticas. Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Aspectos diagnósticos: cor, dureza, natureza foliada e sensação gordurosa. Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Rochas metamórficas, tais como mármores, xistos e gnaisses. 24 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA B – Classe dos Sulfetos Amostra 5 – Galena Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: Cada átomo de chumbo é coordenado por seis átomos de enxofre e vice-versa, resultando em um retículo cúbico de face centrada análogo ao da halita. Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Aspectos diagnósticos: clivagem, peso específico elevado, baixa dureza e cor do traço Uso: ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________. Ocorrência geológica: Veios hidrotermais, associada à esfalerita, pirita e quartzo, dentre outros. Amostra 6 – Blenda ou Esfalerita Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: A estrutura da esfalerita é similar à do diamante, com metade dos átomos substituídos pelo Zn e a outra metade pelo S. Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Aspectos diagnósticos: Reconhecida por ser um sulfeto de brilho não-metálico. Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Similar à da galena, em veios hidrotermais associada ao quartzo e outros sulfetos. Amostra 7 – Calcopirita Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: Sua estrutura pode ser vista como derivada da estrutura da esfalerita, na qual metade do zinco é substituído pelo Fe e a outra metade pelo cobre, o que leva a uma duplicação da célula unitária. Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . 25 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA Aspectos diagnósticos: Reconhecida por sua cor e traço. Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Veios hidrotermais Amostra 8 – Pirita Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: Sua estrutura pode ser considerada como derivada da estrutura da halita, com Fe ocupando a posição do Na e S2 a do Cl. Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Aspectos diagnósticos: Distingue-se da calcopirita por sua cor mais clara e dureza mais elevada. Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Constitui o sulfeto mais comum. Associa-se principalmente à calcopirita, esfalerita e galena. 26 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA C – Classe dos Óxidos Amostra 9 – Hematita Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: Consiste do Fe3+ coordenado por 6 oxigênios, sendo que apenas 2/3 dos octaedros são ocupados pelo ferro, os outros 1/3 ficam vagos. Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Aspectos diagnósticos: Traço característico. Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Os maiores depósitos são de origem sedimentar. Amostra 10 – Coríndon Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: Similar à da hematita; o alumínio ocupando a posição do ferro. Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Aspectos diagnósticos: Dureza elevada. Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Em rochas aluminosas, deficientes em sílica. Amostra 11 – Rutilo Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: O Ti aparece em coordenação cúbica com o oxigênio, o qual possui coordenação tetraédricacom o cátion, resultando em uma estrutura similar à da fluorita. Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Aspectos diagnósticos: cor avermelhada e traço. Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Granitos, pegmatitos, gnaisses, calcário e dolomito. 27 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA Amostra 12 – Pirolusita Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: Similar à do rutilo. Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Aspectos diagnósticos: traço e baixa dureza Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: O manganês está presente em pequenas quantidades na maior parte das rochas cristalinas. Quando dissolvido destas rochas, ele pode ser redepositado sob a forma de vários minerais, mas principalmente como pirolusita. Amostra 13 – Cassiterita Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: similar à do rutilo. Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Aspectos diagnósticos: peso especifico elevado e traço claro. Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Pegmatitos. Amostra 14 – Magnetita Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: Na estrutura da magnetita, o Fe3+ ocupa o sitio tetraédrico, ao passo que o Fe2+ ocupa o sitio octaédrico. Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Aspectos diagnósticos: forte magnetismo, cor negra e forma dos cristais Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Mineral acessório comum em rochas ígneas. 28 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA D – Classe dos Hidróxidos Amostra 15 – Romanechita (principal constituinte do psilomelano) Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: A estrutura é similar à do rutilo, com complexas fitas de octaedros MnO,OH e grandes canais entre fitas vizinhas. Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Aspectos diagnósticos: habito e cor do traço. Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Ocorre comumente associada à pirolusita. Amostra 16 – Bauxita Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Aspectos diagnósticos: cor e aspecto terroso. Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Origem supérgena, comumente produzida pelo intemperismo sob condições climáticas tropicais a subtropicais, por intemperismo prolongado e lixiviação da sílica de rochas contendo alumínio. 29 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA E – Classe dos Haletos Amostra 17 – Halita Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: O Na aparece em coordenação octaédrica com o Cl e vice-versa, resultando em um retículo cúbico de face centrada. Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Gosto salgado e é higroscópica. Aspectos diagnósticos: Clivagem cúbica e gosto. Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Massas sedimentares evaporíticas. Amostra 18 – Fluorita Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: O retículo cristalino da fluorita é cúbico de face centrada, compreendido pelo Ca em coordenação cúbica com o flúor e este em coordenação tetraédrica com o Ca. Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Aspectos diagnósticos: forma dos cristais, clivagem octaédrica. Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Usualmente em veios hidrotermais. 30 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA F – Classe dos Carbonatos Amostra 19 – Calcita Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Efervesce prontamente com HCl. Aspectos diagnósticos: solubilidade em HCl, dureza e clivagem; Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Calcário, uma rocha sedimentar química. Amostra 20 – Magnesita Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Estrutura: idêntica à da calcita Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Aspectos diagnósticos: Distingue-se da calcita por apresentar maior dureza emenor solubilidade em HCl (apenas a quente). Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Rochas metamórficas e sedimentares. 31 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA G – Classe dos Sulfatos Amostra 21 – Gipso Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Aspectos diagnósticos: Pode ser riscado com a unha e três direções de civagem desiguais. Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Depósitos sedimentares evaporíticos. H – Classe dos Fosfatos Amostra 22 – Apatita Fórmula Química e Sistema Cristalino: _______________________________________________ Propriedades físicas: Hábito _____________________ , forma _____________________, clivagem/fratura _____________________________________, cor _______________________ , traço ________________, brilho ____________________, peso específico ____________ , dureza ______________ . Uso: __________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ . Aspectos diagnósticos: Cor e forma dos cristais e por sua dureza. Ocorrência geológica: Em rochas ígneas, sedimentares e metamórficas. 32 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA Aula Prática n 8: SILICATOS: MINERAIS FORMADORES DE ROCHA E DE USO INDUSTRIAL Com o auxílio de um livro de mineralogia, complete o quadro abaixo para cada um dos minerais. A – Subclasse dos Nesossilicatos Amostra 1 – Grupo das Olivinas Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Aspectos diagnósticos: cor verde, brilho vítreo, fratura conchoidal e natureza granular. Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Mineral formador de rocha, encontrada principalmente em rochas ígneas ricas em magnésio como os gabros, peridotitos e basaltos. Amostra 2 – Grupo das Granada: Almandina Fórmula Química e Sistema Cristalino: ______________________________________. Cátions na posição A: ___________________ e cátions na posição B: ________________ . Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Aspectos diagnósticos: cor, dureza e forma dos cristais. Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Mineral formador de rocha, encontrada amplamente em algumas rochas metamórficas e como acessório em algumas rochas ígneas. Amostra 3 – Cianita Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Aspectos diagnósticos: hábito tabular, cor azul e clivagem boa e anisotropia de dureza. Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Rochas metamórficas ricas em alumínio. 33 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA Amostra 4 – Topázio Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Aspectos diagnósticos: Clivagem basal, dureza e peso específico elevados. Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Rochas metamórficas ricas em alumínio. B – Subclasse dos Sorossilicatos Amostra 5 – Grupo do Epidoto: Epidoto Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Aspectos diagnósticos: cor verde pistache e clivagem. Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Mineral formador de rocha amplamente encontrado em roochas ígneas e metamórficas, comumente de tamanho microscópico. 34 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA C – Subclasse dos Ciclossilicatos Amostra 6 – Berilo Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Aspectos diagnósticos: forma dos cristais e cor. Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Pegmatitos. Variedade de berilo Cor Variedade de berilo Cor 1 - 4 - 2 - 5 - 3 - Amostra 7 – Turmalina Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Aspectos diagnósticos: seção basal triangular, com arestas arredondadas e faces do prisma estriadas verticalmente. Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Pegmatitos. Cátion Espécie de turmalina Cor Cátion Espécie de turmalina Cor Fe Li Na Mg Ca 35 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA D – Subclasse dos Inossilicatos Amostra 8 – Grupo dos Piroxênios: Diopsídio Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Aspectos diagnósticos: Forma dos cristais e clivagens a90°. Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Rochas metamórficas. Amostra 9 – Grupo dos Piroxênios: Espodumênio Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Nomes e cores das variedades gemológicas: ____________________________________ . Aspectos diagnósticos: Forma dos cristais e clivagens a 90°. Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Pegmatitos ricos em lítio. Amostra 10 – Grupo dos Anfibólios: Actinolita Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Aspectos diagnósticos: Forma dos cristais e clivagens a 120°. Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Rochas metamórficas. 36 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA E – Subclasse dos Filossilicatos Amostra 11 – Grupo da Serpentina: Crisotila Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Aspectos diagnósticos: Natureza fibrosa, cor e brilho. Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Como produto de alteração de silicatos magnesianos. Amostra 12 – Grupo dos argilo-minerais: Caulinita Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Aspectos diagnósticos: aspecto de argila. Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Como produto do intemperismo ou de alteração hidrotermal de silicatos aluminosos, principalmente feldspato. Significado do termo argila em termos: - mineralógicos: _________________________________________________________ - granulométricos: _______________________________________________________ Amostra 13 – Talco Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Aspectos diagnósticos: clivagem basal, sensação ao tato. Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Como produto de alteração de silicatos magnesianos. 37 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA Amostra 14 – Grupo das Micas: Muscovita Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Aspectos diagnósticos: hábito micáceo, clivagem basal perfeita e cor clara. Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Mineral formador de rocha amplamente distribuído, encontrado em granitos e pegmatitos e também em rochas metamórficas como ardósias, filitos e xistos. Amostra 15 – Grupo das Micas: Biotita Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Aspectos diagnósticos: hábito micáceo, clivagem basal perfeita e cor escura. Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Mineral formador de rocha, encontrado em uma grande variedade de ambientes geológicos. Em rochas ígneas, desde granitos e pegmatitos até gabros e peridotitos. Também em rochas metamórficas como xistos e gnaisses. 38 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA F – Subclasse dos Tectossilicatos Amostra 16 – Grupo da Sílica: Quartzo – Variedades macrocristalinas Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Aspectos diagnósticos: Brilho vítreo, fatura conchoidal e forma dos cristais Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Mineral abundante e comum, encontrado em muitas rochas ígneas e metamórfica. É também o principal mineral da ganga dos veios mineralizados. Amostra 17 – Grupo da Sílica: Quartzo (calcedônia) - variedades microcristalinas Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Amostra 18 – Grupo dos Feldspatos: Série dos Feldspatos Alcalinos: Microclina Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Variedade de quartzo Cor Variedade de quartzo Cor 1 - 4 - 2 - 5 - 3 - 6 - Variedade de quartzo microcristalino fibroso Cor e bandamento Variedade de quartzo microcristalino granular Cor e bandamento 1 - 1 - 2 - 2 - 3 - 3 - 4 - 5 - 39 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MINERAIS - ROTEIROS DE AULA PRÁTICA Aspectos diagnósticos: Reconhece-se o feldspato pelo seu aspecto leitoso e coloração. Distingue- se a microclina do ortoclásio pela geminação quadriculada,quase sempre perceptível apenas ao microscópio. Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: Importante mineral formador de rocha, encontrado em granitos e sienitos. Pode estar presentes em rochas sedimentares como o arcósio e alguns conglomerados e também em rochas metamórficas gnáissicas. A amostra de microclina apresentada é pertítica? Justifique. Amostra 19 – Grupo dos Feldspatos: Série dos Feldspatos Plagioclásios: Albita Fórmula Química e Sistema Cristalino: __________________________________________ Propriedades físicas: Hábito ________________________ , forma _________________ , clivagem/fratura ___________________________ , cor ___________________________, brilho ____________ , peso específico ______________ , dureza __________ . Aspectos diagnósticos: Reconhece-se o feldspato plagioclásio pela presença das estrias de geminação polissitética, quase sempre perceptível apenas ao microscópio. Uso: _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ . Ocorrência geológica: A mesma da microclina.