Características da Estaurolita

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Universidade Estadual de Campinas 
 Instituto de Geociências 
 
GE606 -PETROGRAFIA E PETROLOGIA METAMÓRFICA 
Prof. Wagner da Silva Amaral 
 
 Estaurolita 
 
figura 1: estaurolita com geminação característica em cruz em amostra de mão retirada de 
Keivy Mountains, Russia, tamanho de 2.5 x 2.2 x 1cm. 
 
Julia Tucker- 141520 
Dezembro de 2014 
Campinas-SP 
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RESUMO 
 
No decorrer deste trabalho será caracterizado e descrito o mineral neossilicático Estaurolita. 
Será apresentado suas características mineralógicas, propriedades físicas, químicas, ópticas e 
cristalográficas, o seu uso, locais de ocorrência, paragênese mineral e ambientes que podem 
ser formadas. 
Palavras-chave: nesossilicato, stauros, anfibolito, estaurolita. 
 
INTRODUÇÃO 
 
Na disciplina Petrografia e Petrologia Metamórfica (GE606), ministrada para o curso de 
Geologia (053) na Universidades Estadual de Campinas, foram estudadas com afinco as 
rochas metamórficas e seus minerais característicos, com a finalidade de aprofundar nossos 
estudos sobre tais minerais foi resignado aos alunos desta matéria redigir um trabalho 
específico sobre cada mineral. 
Objetivamente neste trabalho será descrito minunciosamente a Estaurolita, reunindo o 
máximo de informações possíveis sobre tal mineral para facilitação e compreensão de suas 
características e pesquisas sobre. 
O mineral aqui apresentado será a Estaurolita, parte do grupo dos nesossilicatos, ou seja, faz 
parte de um grupo de minerais silicáticos que caracterizados por uma cristalografia formada 
de tetraedros de SiO4 sem oxigênio compartilhado, portanto os tetraedros não são 
polimerizados. 
Em campo pode ser encontrada com uma forma caracteristica em cruz o que deu origem ao 
seu nome derivado do grego em que as palavras stauros e lithos significam respectivamente 
cruz e pedra. 
Ë o mineral escolhido para ser apresentado neste trabalho é a estaurolita por ser comumente 
encontrada em rochas metamórficas como xistos, filitos e gnaisses. 
 
OBJETIVOS 
 
O objetivo deste trabalho é reunir as informações sobre determinado mineral para facilitar o 
conhecimento e pesquisa sobre o mesmo. A ideia é que cada mineral metamórfico, pois se 
trata de um trabalho feito para a disciplina sobre petrografia e petrologia das rochas 
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metamórficas, tenham suas informações assim reunidas em um texto facilitando o estudos 
destes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PROPRIEDADES CRISTALOGRÁFICAS, FÍSICAS, QUÍMICAS E ÓPTICAS DA 
ESTAUROLITA 
 
Fórmula química:(Fe,Mg)2Al9O6[SiO4]4(O,OH)2 , 
 
Composição química: 0,18 % de Li2O, 0,50 % de MgO, 54,63 % de Al2O3, 12,39 % de FeO, 
28,86 % de SiO2, 2,55 %de H2O. 
 
Grupo: é um silicato que faz parte dos nesossilicatos ( figura 2), que são minerais silicáticos 
com tetraedros de SiO4 isolados e unidos entre si somente por ligações iônicas, através de 
cátions intersticiais. A estaurolita especificamente é baseada em teatraedros Si-O e Fe-O e 
octaedros de Al-O arranjados de forma cúbica centrada de oxigênios. Sua estrutura é baseada 
em dois layers (figura 3), um formado por Al2SiO5 intercalado por outro mais ferroso de 
composição Al0,7Fe2O2(OH)2 . 
 
 
 
Figura 2: Estrutura dos nesossilicatos, no qual os tetraedros (SiO4)-4 são interligados por 
cátions, sem polimerização dos oxigênios. 
 
 
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figura 3: Uma parte da estrutura 
da estaurolita mostrando a 
camada de hidróxido de Ferro, 
octaedros compartilhando Al da 
aresta ao longo do eixo c são 
unidos por tetredros contend Fe e 
Si primaries. 
 
 
Sistema cristalino: monoclínico, (Z = 2), com o ângulo b próximo de 90o (pseudo-
ortorrômbico) 
 
Cor: morrom, marrom avermelhado, marrom amarelado, castanho. 
 
Brilho: resinoso, podendo apresentar brilho vítreo. 
 
Traço: branco 
 
Fratura: sub-conchoidal 
 
Clivagem: distinta em {010} 
 
Hábito: prismático (figura 4), ou em forma de cruz. 
 
 
 
 
 
 
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 Figura 4: sistema cristalográfico da 
estaurolita, hábito prismático. 
 
Maclamento: Comum possuir maclamento formando angulo de 60 graus em {231}(figura 5 e 
6), geralmente de modo cíclico. Menos comum fazer angulos retos, formando uma cruz em 
{031}. 
 
 
figura 5: {110}, {010}, {001}, modificado figura 6: macla de penetração em 
Presl, 1837. In: V.M. Goldschmidt, Atlas {031}, Bretagne 
Krystallformen, 1913-1923. Lacroix, 1893, and others. In: V.M. 
 Goldschmidt, Atlas der 
 Krystallformen, 1913-1923. 
 
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Difaneidade: translúcido para o opaco, raramente transparente. 
 
Dureza na escala de Mohs: 7 à 7,5. 
 
Densidade: 3,6 até 3,8. 
 
Tipo; biaxial (+) 
 
Ângulo 2V: entre 84 e 88 graus. 
 
 Pleocroismo: visível, variando do incolor ao amarelo-ouro. 
 
Birrefringência: de 0,009-0,015(figura 7). 
 
 
figura 7; gráfico com a variancia de cor de birrefringencia em seu ponto máximo (30µm) 
 
Relevo: alto. 
 
Dispersão: fraca. 
 
Associado: Granada almandina, quartzo, muscovite, cianita, cloritóide, biotita e turmalina. 
 
 
 
 
 
 
 
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OCORRÊNCIA , PARAGÊNESE E REAÇÕES: 
 
Este mineral está associado a metamorfismo regional de grau médio em protólitos pelíticos 
ricos em aluminosilicatos ela é formada a partir de cloritóide em baixos graus metamórficos e 
em alto grau transforma- se em sillimanita e Granada, pode-se desenvolver também na cianita 
com orientação paralela. Devido sua estabilidade de P-T limitada é geralmente utilizada como 
mineral índice para grau médio de rochas sedimentares aluminosas. 
 
As localidades geográficas de ocorrencias são várias, entre os mais destacáveis estão na Suiça 
(Monte Campione), grandes cristais maclados na Bretanha, França, Escócia e no Estados 
Unidos.
 
Figura 8: mapa de ocorrência da Estaurolita. 
 
Típica da fácies anfiblotito, de grau médio com protólitos pelíticos, é estável em temperaturas 
médias a altas e médias pressões. Nessa fácies existe a zona da estaurolita, com clássica 
associações de biotita e granada. 
 
Cloritóide ⇌ clorita + Granada + estaurolita + H2O 
Cloritóide + O2 ⇌ estaurolita + magnetita + quartzo + H2O 
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Cloritóide + Al2SiO5 ⇌ estaurolita + quartzo + H2O 
Cloritóide + Al2SiO5 ⇌ clorita + estaurolita + H2O 
Cloritóide + quartzo ⇌ Granada + estaurolita + H2O 
Clorita + Granada + muscovite ⇌ biotita + estaurolita + quartzo + H2O 
Clorita +muscovite ⇌ biotita + estaurolita + quartzo + H2O 
Clorita + quartzo ⇌ clorita rica em magnésio + estaurolita + H2O 
Muscovita + magnetite + quartzo + H2O ⇌ estaurolita+ biotita + O2 
 
Existem algumas reações que acredita-se que definem a compatibilidade entre estaurolita e 
quartzo em uma moderada fugacidade de oxigênio em rochas metamórficas, isto foi 
determinado em termos hídricos de pressão de fluido e temperatura. A razão da composição 
O:H do fluido foi controlada com a assembléia (QFM) quartzo-faialita-magnetita. 
 
(I) Fe-estaurolita+quartzo ⇌ almandina+sillimanita+água. 
 
(II) Fe-staurolita+quartzo ⇌ Fe-cordierita+sillimanita+ água. 
 
(III) Fe-chloritoide+sillimanita ⇌ Fe-staurolita+quartzo+água. 
 
Estas informações mostram os limites de PT de quartzo e assembléia de fluido QFM 
envolvendo Fe-estaurolita, FE- cordierira, Fe-cloritóide, almandine e silimanita.A partir disso 
podemos citar algumas assembléias: 
 
(a) Acima de ∼5 kb: estaurolita, quartzo, cianita, fluido; 
(b) Entre ∼1.5 e ∼8.5 kb: estaurolita, quartzo, cordierita, fluido. 
(c) Below ∼3.5 kb: Fe-cordierita, andalusita, fluido of oxigenio fugacidade equivalente com a 
assembléia quartzo-falialita-magnetita. 
 
 
 
 
 
 
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USOS: 
 
Utilizado para identificar pressão e temperature de metamorfismo por ser estável em um curto 
limite de ambas, além do fundo de pesquisa o seu unico outro uso é esotérico, como forma de 
amulet já que o seu peculiar formato de cruz gera curiosidade. É vulgarmente chamada de a 
pedra das fadas ou pedra da cruz. 
 
 
CONCLUSÃO 
 
Pode-se concluir que a Estaurolita é um mineral metamórfico formado em médio grau de 
metamorfismo, fácies anfibolito na zona da Estaurolita, possui um restrito grau de pressão e 
temperatura estável, sendo assim um bom indicador de pressão e temperatura em rochas 
metapelíticas aluminosas. 
Não apresenta utilização industrial/econômico de relevância, mas o estudo do mineral é 
fundamental para o entendimento do progresso do metamorfismo regional em rochas 
pelíticas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2FOTOS EM AMOSTRA DE MÃO E LAMINA DELGADA: 
 
 
 figura 9: lamina delgada com Estaurolita em associação 
 com hornblenda e granada. 
 
 
figura 10: Estaurolita em secção delgada associada a quartzo, muscovita, 
biotita e clorita. 
 
 
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
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 figura 11: estaurolita em lamina delgada com luz polarizada 
 
 
 
figura 12: estaurolita em amostra de mão, de Fraconia Mine, USA. 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS: 
 
http://www.rc.unesp.br/museudpm/banco/silicatos/nesossilicatos/estaurolita.html 
 
http://www.anba-ufsc.org/#!minerais-pesados/c1ook 
 
http://geology.com/minerals/staurolite.shtml 
 
http://webmineral.com/data/Staurolite.shtml 
 
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MineralData?mineral=Staurolite 
 
Deer, W.A; Howie, R.A; Zussman,J. Rock-Forming Minerals: Micas. 2ªedição. 2003. Volume 
3A. 
 
Deer, W.A; Howie, R.A ; Zussman,J. Rock-Forming Minerals: Orthosilicates. 2ª edição. 
1982. Volume 1A. 
 
HENRY, Darrell J.; GUIDOTTI, Charles V. Tourmaline as a petrogenetic indicator mineral- 
An example from the staurolite-grade metapelites of NW Maine. American mineralogist, 
1985, 70.1-2: 1-15. 
 
HOSCHEK, G. The stability of staurolite and chloritoid and their significance in 
metamorphism of pelitic rocks. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1969, 22.3: 208-
232. 
 
KLEIN, Cornelis; DUTROW, Barbara. Manual de Ciência dos Minerais. 23ª 
Edição. Bookman, 2012 
 
 
RICHARDSON, STEPHEN W. Staurolite stability in a part of the system Fe-Al-Si-OH. 
Journal of Petrology, 1968, 9.3: 467-488. 
 
 
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STAUROLITE, COMPOSITIONAL SECTOR-ZONING IN. Origin, mechanism, and 
consequences of compositional sector-zoning in staurolite. THE AMERICAN 
MINERALOGIST, 1970, 55.