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Mineralogia Prof. Msc. José Alves Ferreira Neto III Engenharia Ambiental ENG. AMBIENTAL Trabalhos: - 20/06- Apresentação de trabalhos PET. ÍGNEA 6,0p. - 11/07- Apresentação de trabalhos PET. SEDIMENTAR 6,0p. - 18/07- Trabalho Mineralogia (entrega de minerais e relatórios) 10,0 p. - 25/07- Apresentação de trabalhos PET. METAMÓRFICA 6,0 p. - 01/08- Trabalho Petrografia (entrega de rochas e relatórios) 5,0 p. Atividades de laboratório: - 06/06- Aula laboratório – (turma completa). 3,5p. - 01/08- Aula de laboratório (turma completa) 3,5p. Provas: - PROVA I (matéria: Mineralogia e Petrografia Ígnea) – 27/06 30,0 p. - PROVA II (Petrografia Sedimentar e Petrografia Metamórfica) – 08/08 30,0 p. Matéria para estudar para as provas: SOMENTE OS SLIDES DISPONIBILIZADOS PELO PROFESSOR DA DISCIPLINA. ENG. AMBIENTAL Trabalho de Mineralogia – AMOSTRAS DE MINERAIS 18/07/2022 Valor: 10,0 pontos Trabalho em grupo: Máximo 5 alunas (os) - Deverão ser providenciadas 20 amostras de minerais (apenas uma (01) amostra de quartzo. - Todas as amostras deverão ser entregues em compartimento específico na data estipulada. Não serão aceitos trabalhos entregues fora da data. - Não serão aceitas amostras de minerais polidos. Todos deverão ser amostras sem polimento. - Além das 20 amostras de minerais, no mesmo dia também deverão ser entregue um relatório contendo: Propriedades físicas, químicas e óticas de cada amostra de mineral. Sendo: PROP. FÍSICA: pelo menos a descrição das 12 principais propriedades físicas de cada mineral; PROP. QUÍMICAS: colocar o nome e a composição química de cada mineral (tanto no relatório quanto na caixa em cada amostra; PROP. ÓTICAS: especificar a COR, BRILHO e TRAÇO de cada amostra. Trabalho em grupo: Máximo 6 alunas (os) - Deverão ser providenciadas 06 amostras de rochas (apenas uma (01) amostra de cada tipo de rocha. - Todas as amostras deverão ser entregues em compartimento específico na data estipulada. Não serão aceitos trabalhos entregues fora da data. - Serão aceitas amostra com partes polidas e não polidas. Além das 06 amostras de rochas, no mesmo dia também deverá ser entregue um relatório contendo de cada amostra descrições importantes sobre cada tipo de rocha. Deverão estar presentes no relatório em torno de 10 a 15 características principais de cada amostra de rocha. ENG. METALÚRGICA Trabalho de Mineralogia – AMOSTRAS DE ROCHAS 01/08/2022 Valor: 5,0 pontos ENG. AMBIENTAL Apresentação de trabalhos PET. ÍGNEA - 20/06/2022 Valor: 6,0 pontos - Trabalho em grupo: Máximo 5 alunas (os) - Material para consulta: Livro DECIFRANDO A TERRA (disponível na biblioteca) - Trabalhos iguais ou muito semelhantes receberão nota zero. - Cada grupo deverá ler o conteúdo apresentado e fazer uma apresentação com uso de data show, somente será necessário a apresentação em sala de aula, não é necessário trabalho escrito. Deverão ser apresentados os seguintes assuntos: Tema 01: Tipos de rochas ígneas e suas ocorrências no planeta Terra. Tema 02: Uso das rochas ígneas para fins ornamentais, destino de seus resíduos, possíveis usos para estes resíduos. Tema 03: Nomenclatura detalhada das rochas ígneas. 17 alunos ENG. AMBIENTAL Apresentação de trabalhos PET. SEDIMENTAR - 11/07/2022 Valor: 6,0 pontos - Trabalho em grupo: Máximo 5 alunas (os) - Material para consulta: Livro DECIFRANDO A TERRA (disponível na biblioteca) - Trabalhos iguais ou muito semelhantes receberão nota zero. - Cada grupo deverá ler o conteúdo apresentado e fazer uma apresentação com uso de data show, somente será necessário a apresentação em sala de aula, não é necessário trabalho escrito. Deverão ser apresentados os seguintes assuntos: ENG. AMBIENTAL Apresentação de trabalhos PET. METAMÓRFICA - 25/07/2022 Valor: 6,0 pontos - Trabalho em grupo: Máximo 5 alunas (os) - Material para consulta: Livro DECIFRANDO A TERRA (disponível na biblioteca) - Trabalhos iguais ou muito semelhantes receberão nota zero. - Cada grupo deverá ler o conteúdo apresentado e fazer uma apresentação com uso de data show, somente será necessário a apresentação em sala de aula, não é necessário trabalho escrito. Deverão ser apresentados os seguintes assuntos: HISTÓRIA DA MINERALOGIA Mineralogia the scientific study of minerals. Fonte: Oxforddictionaries Minerais e Rochas Mineral: componente das rochas Rocha: assembléia de minerais Minério: mineral ou rocha com valor econômico agregado. Rocha calcárea Lapis lazuli Extração de minério de ferro Mineral Mineral: É um elemento ou composto químico, normalmente cristalino e formado por processos geológicos. Fonte: IMA, International Mineralogical Association Mineral: Sólido homogêneo, cristalino, inorgânico, de ocorrência natural e composição química definida. Fonte: Mineralogia – Conceitos Básicos / EVANGELISTA, H. J. Pirita com Quartzo HISTÓRIA DA MINERALOGIA Pintura rupestre – Serra do Espinhaço-MG Século IV a.C. Escreveram as primeiras obras dedicadas ao estudo das rochas e minerais Aristóteles Theophrastus Roma Escreveu vários tratados sobre gemas e minerais mais conhecidos em sua época. Caio Plínio Segundo – Plínio o Velho Idade Média Especialmente na renascença (fins do século XIV e meados do século XVI), a Mineralogia começou a se destacar como ciência. Destaque para as obras de Agricola: De Natura Fossilium (1546); De Re Metalica (1556). Alemão Agrícola História da Mineralogia no Brasil História da Mineralogia no Brasil José Bonifácio de Andrada e Silva (1763 - 1838) Mineralogista História da Mineralogia no Brasil Escola de Minas de Ouro Preto Fundada em 12 de outubro de 1876 Claude Henri Gorceix Definições em Mineralogia Aproveitamento econômico dos minerais -Minerais-minérios: São os que podem ser economicamente aproveitados para a extração de um ou mais elementos químicos, geralmente metais. Exemplos: Hematita (Fe2O3) e Magnetita (Fe3O4) → ferro; Galena (Pbs) → chumbo; Calcopirita (CuFeS) → cobre; Pirolusita (MnO2) e Romanechita [(Ba,H2O)2(Mn5O10)]→ manganês; Cassiterita (SnO2) → estanho; Scheelita (CaWO4) → tungstênio. Aproveitamento econômico dos minerais -Minerais-industriais: Utilizados como matéria prima para a indústria. Utiliza-se, neste caso, o mineral in natura e não somente um elemento químico extraído dele. Exemplos: Quartzo (SiO2) → para indústria óptica (lentes), de vidro (matéria prima de vidro) e eletrônica (controlador de frequências); Diamante (C) → para cortar vidro, como mineral abrasivo; Dolomita [CaMg(CO3)2] para fertilizantes; Ortoclásio (KAlSi3O8) → na indústria de porcelana. Aproveitamento econômico dos minerais -Minerais-gemas: Representam os minerais que podem ser utilizados como ornamento, constituindo cristais de rara beleza, destacando-se pela cor, transparência ou brilho. Exemplos: Ametista (SiO2) Citrino (SiO2) Diamante (C) Uso dos minerais Minerais de interesse gemológico; Minerais ornamentais; Abrasivos; Fluxos; Refratários; Cerâmica, vidro, esmalte; Fertilizantes; Aparelhos ópticos e científicos; Minérios de metais. Minerais de interesse gemológico: Importante que sejam raros. As propriedades físicas que os tornam valiosos como gemas, são a cor, o brilho, a dispersão e a dureza. Minerais de interesse ornamentais: Muitos desses são utilizados apenas localmente Abrasivos Utilizados para desgastar, polir ou limpar outros minerais. Exemplo: Diamante, corindon, quartzo e opala Opala Fluxos São minerais usados em operação de fusão para tornar a escória mais fluída. Exemplos: Calcita, Fluorita e o quartzo. Fluorita Cerâmica, vidro, esmalte. Argila (caolinita) → Tijolo, telha, porcelana, cerâmica; Quartzo → Base para manufatura de vidro; Feldspato → Manufatura do vidro. Vitrificação sobre a cerâmica, porcelana, telha, etc; Nefelina → Manufatura do vidro; Fluorita → Manufatura do vidro e revestimentos de esmalte. Quartzo Fertilizantes Exemplos: Apatita e rocha fosfatada→ Para o P Silvita → Para o K Salitre do Chile (nitrato de sódio NaNO3) → Para o N Silvita Aparelhos óticos e científicos Quartzo → lentes especiais; Fluorita → Lentes transparentes em luz ultravioleta e no infravermelho; Gipso → Lâminas do gipso, acessórios do microscópio; Turmalina → Manômetros para pressões momentâneas altas. Gipsita Refratários Cianita, andaluzita, durmotierita → porcelanas de alta qualidade, como nas usadas para velas de motores; Mica → para fins de isolamento térmico; Zircão, Cromita → para fins de isolamento de fornos. Zircão Minérios de metais Ferro → hematita, goethita, magnetita; Cobre → cobre nativo, calcocita, calcopirita, bornita; Urânio → uraninita, carnotita; Zinco → esfalerita, hemimorfita; Estanho → cassiterita Calcopirita Formação e ocorrência dos minerais Os minerais podem ser formados a partir da cristalização de magmas, da precipitação de soluções ou vapor e da transformação de minerais preexistentes. Rochas → escape de gás; drusas; Gipisita Geodo de Ametista UEMG Unidade I – Propriedades físicas dos minerais Prof. Msc. José Alves Ferreira Neto DENSIDADE RELATIVA E PESO ESPECÍFICO - Peso específico: g/cm3 - Densidade relativa A densidade é uma das propriedades físicas mais importantes para a identificação de um mineral, dependendo essencialmente de: 1) Arranjo estrutural dos átomos; 2) Peso atômico dos átomos que compõem o mineral; 3) Raio dos elementos constituintes 1- Arranjo estrutural dos átomos: Nos minerais polimorfos (arranjo atômico diferente, mas a composição química é a mesma). Quanto mais compacta for a estrutura, maior será a densidade Grafita e diamante 2- Peso atômico que compõem os átomos: -Neste caso deve ser observado com bastante detalhes a massa atômica dos elementos químicos que compõem os minerais. Exemplo: O carbonato do sistema ortorrômbico com densidade mais elevada é a Cerussita (PbCO3). Cerussita 2- Peso atômico que compõem os átomos: Muitos minerais formam séries de soluções sólidas, em que a composição química é variável. Havendo variação contínua da densidade em função da variação química. Exemplo: Olivina→ solução sólida entre forsterita (Mg2SiO4, d= 3,22) e faialita (Fe2SiO4, d= 4,41). Olivina composta por teores iguais de Mg e Fe (50% de forsterita e 50% de faialita) apresenta d= 3,81; Assim, conhecendo-se a densidade de uma amostra de olivina, pode-se saber qual é a sua composição química. Xenólito de basalto com olivina 3- Raio dos elementos constituintes: A maior densidade de um mineral também ocorre à medida que o raio iônico dos elementos químicos for menor. Assim, haverá maior empacotamento estrutural e consequentemente maior densidade. Pode haver casos em que a diferença de raios atômicos chega a compensar a diferença de pesos atômicos. Como exemplo a silvita e a halita, ambas do sistema cúbico. Silvita (KCl): raio atômico do K= 1,33 ; peso atômico do K= 39, densidade= 1,98; Halita (NaCl): raio atômico do Na= 0,98 ; peso atômico do Na= 23, densidade= 2,17. Silvita Halita Métodos de determinação da densidade A obtenção da densidade pela balança de Jolly baseia-se no princípio de Arquimedes: “qualquer corpo mergulhado num líquido sofre um empuxo de baixo para cima, igual ao peso do líquido deslocado”. a. Mola em hélice; b. Indíce para fazer as leituras; c. Prato superior; d. Índice a manter sempre ao nível da água no copo; e. Copo; f. Prato inferior; g. Suporte móvel, onde se coloca o copo com água (também chamado platina); h. Parafuso nivelador; i. Escala espelhada, graduada; j. Tripé, suporte da balança Na balança de Jolly é necessário que as amostras sejam homogêneas, isto é, sem fraturas, inclusões e alteração. Assim, é necessário que elas tenham volume aproximadamente de 1 a 2 cm3. Método de líquidos densos Ao colocar-se um grão de um mineral em um líquido denso e, a seguir, acrescentando o diluente, altera-se a densidade da solução até que o mineral fique em suspensão sem vir à tona nem ir ao fundo. Pode-se então obter a densidade do mineral pela determinação da densidade da solução. Apenas é possível a determinação de densidades inferiores à densidade do líquido usado. Neste processo se trabalha com grãos minerais muito pequenos. Método de líquidos densos Alguns líquidos densos utilizados são: - Bromofórmio: d= 2,9; diluente acetona; - Iodeto de metileno: d= 3,3; diluente éter ou acetona; - Solução de Thoulet (iodeto de K e Hg): d= 3,2; diluente água; - Solução de Clerici: d= 4,2; diluente água. ESCALA DE MOHS Instrumentos práticos para a determinação da dureza relativa: Canivete: D=5,5 Unha: D= 2,5 Vidro de vidraça comum: D= 5,5 - Minerais com dureza igual a 1 são untosos ao tato. Ex: talco (D=1), grafita (D=1), molibdenita (D=1 – 1,5). - Minerais com dureza até 2 são riscados pela unha. Ex: gipsita (D=2), halita (D=2), moscovita (D= 2 – 2,5). - Minerais com dureza até 5 são riscados por canivete. Ex: dolomita (D= 3,5 – 4), barita (D= 3 – 3,5), esfalerita (D= 3,5 – 4). - Minerais com dureza 6 ou superior riscam o vidro. Exemplos cassiterita (D= 6 – 7), berilo (D= 7,5 – 8), turmalinas (D= 7 – 7,5). Muitos desses minerais de alta dureza são gemológicos, demonstrando que dureza elevada é um dos requisitos da maioria das gemas. Talco CORRELAÇÃO ENTRE DUREZA E ESTRUTURA CRISTALINA 1- A dureza aumenta com a densidade de empacotamento dos átomos ou íons.(átomo ou molécula que perdeu ou ganhou um ou mais elétrons: - ânions; + càtions) Exemplo Minerais polimorfos (Minerais de mesma composição química , porém com arranjos atômicos diferentes) do carbono: Diamante D=10, sistema cúbico Grafita D=1, sistema hexagonal Grafita e diamante CORRELAÇÃO ENTRE DUREZA E ESTRUTURA CRISTALINA 2- A dureza aumenta à medida que diminui o tamanho dos íons. Exemplo Minerais isomorfos (Minerais de mesma estrutura cristalina, composição química , mas composição química levemente diferentes) dos carbonatos do sistema trigonal: Calcita: CaCO3, raio iônico Ca2+ = 0,99 Å, D=3, Magnesita: MgCO3, raio iônico Mg2+ = 0,66Å, D=4,5 Magnesita Calcita CORRELAÇÃO ENTRE DUREZA E ESTRUTURA CRISTALINA 3- A dureza aumenta com a valência ou carga dos íons em minerais cristalizados na mesma classe de simetria. Exemplo: NaNO3, raio iônico Na+ = 0,97 Å, D=2 CaCO3, raio iônico Ca2+ = 0,99 Å, D=3, Cuidados na determinação da dureza - Superfície inalterada: valor obtido poderá ser menor que o real - Superfície relativamente lisa: - Não confundir risco (sulco ou ranhura que o mineral mais duro deixa no mais macio) com traço (linha de pó que o mineral mais macio deixa no mais duro) - Importante realizar a inversão do ensaio. TENACIDADE Descreve o modo como um mineral se comporta sob a ação de esforços mecânicos. Ela depende da natureza das forças de coesão entre os átomos. - Quebradiço (frágil): mineral que se pulveriza ao choque mecânico (calcita, quartzo) - Tenaz: mineral relativamente resistente à ruptura (nefrita) - Séctil: mineral que pode ser cortado sem se pulverizar (ouro, gipsita, prata) - Maleável: mineral séctil que permite ser transformado em lâminas muito delgadas por percussão com um martelo (ouro, prata, cobre) - Dúctil: mineral que pode ser transformado em fios (ouro, platina nativos - Flexível: mineral cujas placas ou fibras podem ser encurvadas, permanecendo assim quando cessa o esforço (talco) - Elástico: mineral cujas placas ou fibras podem ser encurvadas, retornando à posição original quando cessa o esforço (micas) Ouro, prata e cobre nativo CLIVAGEM Propriedade que tem um mineral de se partir ao longo de superfícies planas e lisas, paralelas entre si, definidas por planos cristalográficos de ligação mais fraca da estrutura atômica. Clivagem do Feldspato Clivagem da Calcita Clivagem da muscovita Clivagem da halita PARTIÇÃO E FRATURA Partição é a ruptura do mineral ao longo de superfícies de menor resistênciarelativamente planas, desenvolvidas ocasionalmente por deformação, por geminação ou presença de inclusões paralelas a essas superfícies. - Também é chamada de pseudoclivagem; - A partição vai ocorrer apenas em algumas amostras de determinada espécie mineral. Fratura é o rompimento do mineral em superfícies que não são de clivagem nem de partição Partição em hematita Fratura conchoidal em quartzoFratura desigual ou irregular em turmalina Hábito cristalino É a forma geométrica externa desenvolvida habitualmente pelo mineral quando o crescimento se dá em condições ideais para o desenvolvimento de suas faces. Pirita – HC: Cúbico Magnetita – HC: Octaédrico Quartzo – HC: Prismático Hábito cristalino Pirita – Hábito cristalino cúbico Magnetita – Hábito cristalino octaédrico Agregado cristalino Em geral, os cristais não ocorrem isolados, mas sim em agrupamentos denominados agregados cristalinos, que podem ser bastante característicos para determinadas espécies minerais. Agregado cristalino Cianita – Agregado cristalino fibroso UEMG Unidade II – Propriedades óticas dos minerais Prof. Msc. José Alves Ferreira Neto COR DOS MINERAIS Para minerais transparentes, a impressão de cor é o resultado da mistura dos comprimentos de onda não absorvidos da luz que o atravessou. Se praticamente toda luz que penetrou no mineral o atravessa, ele é incolor (hialino), como a variedade de quartzo denominada cristal-de-rocha. Se a absorção é total ou quase total, a coloração será negra, como na variedade de quartzo morion. Se há absorção seletiva de alguns comprimentos de onda, o mineral apresenta a cor ou cores elementares não absorvidas. Assim, a esmeralda é verde porque o comprimento de onda na luz verde é transmitido e os comprimentos de onda na faixa do vermelho e violeta-azul são absorvidos. Cor é a aparência decorrente do modo como uma substância absorve ou reflete a luz. CLASSIFICAÇÃO DA COR EM RELAÇÃO À CONSTÂNCIA DA COR IDIOCROMÁTICOS: São minerais de cor constante e característica resultante da composição química e estrutural do mineral, portanto a cor é propriedade intrínseca. - Mn responsável pela cor rosada da rodonita MnSiO3 - Mn responsável pela cor rosada da rodocrosita MnCO3 - Cu responsável pela cor verde - da malaquita [Cu2CO3(OH)2] CLASSIFICAÇÃO DA COR EM RELAÇÃO À CONSTÂNCIA DA COR ALOCROMÁTICOS: São minerais de cor variável, como o quartzo. Qtz incolor Qtz leitoso Ametista Citrino Qtz enfumaçado Morion Qtz verde/aventurina Qtz rosa Qtz azul CLASSIFICAÇÃO DA COR EM RELAÇÃO À CONSTÂNCIA DA COR PSEUDOCROMÁTICOS: São minerais que apresentam colorações complexas, de certo modo falsas, causadas por efeitos ópticos, como dispersão, refração ou interferência da luz branca. CAUSAS DE COR EM MINERAIS - Absorção da luz por íons de elementos metálicos dispersos: Em certos minerais alocromáticos a presença de íons metálicos capazes de absorver parte da luz visível é responsável pela variação da cor. Esses íons ocorrem em quantidade tão pequena que se encontram dispersos na estrutura do mineral, isto é, encontram-se suficientemente separados uns dos outros por outros tipos de átomos de modo a nunca interagir. Os mais comuns são íons dos seguintes metais em transição: Titânio (Ti); Vanádio (V); Cromo (Cr); Manganês (Mn); Ferro (Fe); Cobalto (Co); Níquel (Ni) e Cobre (Cu). FENÔMENOS DE TRANSFERÊNCIA DE CARGA - Fenômenos de transferência de carga: Nesses processos é envolvido mais de um tipo de íon. Em vez de ficarem no mesmo íon, como no processo descrito anteriormente, pode acontecer que os elétrons que mudam de orbita saltem de um átomo para outro, levando ao aparecimento de cores ainda mais intensas do que as geradas pelos íons dispersos de metais. Esse processo é chamado de transferência de carga. Um exemplo constitui a transferência de carga entre Fe2+ e Fe3+ em águas marinhas de cor azul mais escuro. Deve-se lembrar, no entanto, que, se o Fe3+ for muito mais abundante do que o Fe2+, prevalecerá a cor verde do berilo comum. Outro exemplo é a cor azul da variedade de coríndon denominada safira, resultante da transferência de cargas entre íons de Fe2+ e Ti4+. SafiraBerilo - Centros de cor: É comum a ocorrência de defeitos na estrutura cristalina dos minerais (ausência de átomos, átomos adicionais ou átomos substitucionais). Centros de cor são defeitos que causam absorção de luz. Os centros de cor podem ser ativados ou gerados por algum tipo de radiação natural, como a emitida pelos elementos Exemplos: - Quartzo fumê. No quartzo há pequena quantidade de átomos de (Al3+) substituindo parte do silício (Si4+), que causa um desequilíbrio eletrônico local. A presença do Al por si só não é capaz de produzir cor, mas se o quartzo estiver sujeito a uma radiação natural ao longo do tempo geológico pode ocorrer a remoção de elétron do átomo de oxigênio próximo a um íon de Al3+, o que leva ao restabelecimento local do equilíbrio eletrônico. Esse centro de cor gerado pela falta de um elétron no átomo de oxigênio é responsável por intensa absorção, causando aparecimento da cor fumê ou até da variedade de quartzo morion. Um outro exemplo é o diamante verde, cujo centro de cor é gerado quando a radiação arranca um átomo de carbono da sua estrutura, e isto é responsável pela absorção seletiva de alguns comprimentos de onda, levando ao surgimento da cor verde, não absorvida. Um outro exemplo é o diamante verde, cujo centro de cor é gerado quando a radiação arranca um átomo de carbono da sua estrutura, e isto é responsável pela absorção seletiva de alguns comprimentos de onda, levando ao surgimento da cor verde, não absorvida. - Impurezas: Alguns minerais podem ser coloridos devido a impurezas na forma de inclusões de outros minerais ou substâncias diversas. Exemplo: No prásio (quartzo verde), a cor resulta de inclusões de actinolita. - Cores causadas por fenômenos físicos especiais: Ocorre nos minerais pseudocromáticos, nestes a cor resulta da dispersão, difração e interferência da luz em estruturas internas, o que gera o jogo de cores. - Labradorescência: É o jogo de cores de alguns feldspatos, como a labradorita (plagioclásio rico em cálcio), o qual caracteriza-se por reflexos coloridos de tonalidades de azuladas a esverdeadas no interior do cristal. Esse fenômeno ocorre pela difração da luz em lâmelas de espessura inferior ao comprimento de onda da luz visível. As cores produzidas dependem do ângulo de incidência da luz e da espessura das lâmelas. - Pátina (embaçamento) e irisação: Alguns minerais, especialmente os de brilho metálico, alteram-se em contato com o ar, ficando recobertos por finas películas de oxidação ou carbonatação nas quais a luz sofre interferência. Irisação: Nesta a amostra apresenta-se multicolorida e com cores metálicas. Exemplos são a hematita e a calcopirita. Pátina: Nesta a película é de cor uniforme e escura, sendo acompanhada de perda do brilho metálico. Exemplo é a prata nativa, a qual adquire facilmente pátina escura obliterando a sua cor metálica branca. Prata nativa Calcopirita Brilho dos minerais Brilho é o aspecto da superfície do mineral resultante da quantidade de luz refletida Galena – Brilho metálico Grafita- Brilho submetálico Brilho vítreo do berilo Brilho dos minerais Nefelina – Brilho gorduroso Gipsita fibrosa - Brilho sedoso Brilho dos minerais Acatassolamento: É um tipo especial de brilho sedoso ondulante, em que somente certas faixas do mineral, nas quais a luz se concentra, apresentam este brilho. Este fenômeno é produzido pela reflexão da luz em abundantes inclusões aciculares orientadas paralelamente. Girando-se a amostra, a faixa brilhante muda de lugar, daí o nome de olho de gato/olho de tigre para as gemas que apresentam este efeito, devido à semelhança do movimento da estreita faixa luminosa com o da pupila dos felinos. Exemplos de Acatassolamento Olho de tigre Turmalina roxa e verde Brilho dos minerais Asterismo: Esta propriedade representa umacaracterística em que certos minerais depois de lapidados mostram uma estrela luminosa, em geral de seis pontas. Rubi astérico Safira Safira astérica UEMG Unidade III – Propriedades químicas dos minerais Prof. Msc. José Alves Ferreira Neto Classificação dos Minerais James Dwight Dana (12/02/1813 – 14/04/1895) Geólogo, Mineralogista e Zoólogo A classificação de Dana agrupou os milhares de minerais em classes com base no ânion (íon com carga negativa) ou radical aniônico da fórmula química. De início essa classificação foi essencialmente química, sofreu algumas modificações, relacionando, sempre que possível, a composição química com as respectivas estruturas cristalinas, como na subdivisão dos silicatos. Classificação dos Minerais Elementos nativos 25 elementos podem ocorrer no estado nativo, formando cristais ou minerais na crosta terrestre; - Exemplos: C – carbono S – enxofre Mn – manganês Co – cobalto Ni – níquel Cu – Cobre Zn – Zinco Hg – mercúrio As – arsênio Se – selênio Au - ouro Sulfetos São formados de um cátion (íon com carga positiva) metálico ligado ao ânion (um íon com carga negativa) sulfeto. Muitos são economicamente importantes para extração do metal, isto é, são minerais-minérios. A maioria dos sulfetos têm brilho metálico. Exemplos: Galena (PbS), Esfalerita (ZnS), Calcopirita (CuFeS2) Pirita (FeS2), Arsenopirita (FeAsS) Galena (PbS) Arsenopirita (FeAsS) Sulfetos Sulfossais Apresentam elementos como As (Arsênio) e Sb (Antimônio) (semimetais), que entram na estrutura cristalina como cátions (íon com carga positiva) junto com um elemento metálico, diferindo dos sulfetos, nos quais os semimetais, quando presentes, são ânions (é um íon com carga negativa). Exemplos: Enargita (Cu3AsS4), Pirargirita (Ag3SbS3) Enargita (Cu3AsS4), Pirargirita (Ag3SbS3) Sulfossais Halóides Classe restrita que engloba os halogenetos naturais. Exemplo: Halita (NaCl); Silvita (KCl); Fluorita (CaF2) Halóides Classe restrita que engloba os halogenetos naturais. Exemplo: Halita (NaCl); Silvita (KCl); Fluorita (CaF2) HalitaFluorita Silvita Carbonatos Apresenta com ânion o radical CO3. Os carbonatos em contato com ácido clorídrico (HCl) diluído apresenta efervescência. Calcita (CaCO3) Dolomita [(CaMg(CO3)2] Magnesita (MgCO3) Rodocrosita (MnCO3) Siderita (FeCO3) Calcita (CaCO3) Dolomita [(CaMg(CO3)2] Carbonatos Sulfatos Possuem radical aniônico SO4. Característica principal é o fato de muitos se precipitarem na superfície terrestre pela evaporação de águas salinas. Gipsita (CaSO4.2H2O) Anidrita (CaSO4) Gipsita (CaSO4.2H2O) Anidrita (CaSO4) Sulfatos Óxidos e Hidróxidos Apresentam um cátion ligado ao ânion O2- e/ou ao ânion (OH). Hematita (Fe2O3) Magnetita (Fe3O4) Pirolusita (MnO2) Coríndon (Al2O3) Goethita (FeO.OH) Óxidos e Hidróxidos Hematita (Fe2O3) Goethita (FeO.OH) Magnetita (Fe3O4) Óxidos e Hidróxidos Apresentam um cátion ligado ao ânion O2- e/ou ao ânion (OH). Hematita (Fe2O3) Magnetita (Fe3O4) Pirolusita (MnO2) Coríndon (Al2O3) Goethita (FeO.OH) E o quartzo????????????????? Silicatos Reúne a grande maioria dos minerais constituintes das rochas. Nesossilicatos – Si:O= 1:4 Sorossilicatos – Si:O= 2:7 Ciclossilicatos – Si:O= 1:3 Inossilicatos – Cadeias simples - Si:O= 1:3 ; Cadeias dupas - Si:O= 4:11 Filossilicatos - Si:O= 2:5 Tectossilicatos – Si:O= 1:2 Nesossilicatos Tetraedros isolados que não compartilham nenhum oxigênio. A proporção de átomos de Si:O é 1:4 Silicatos Silicatos Nesossilicatos Tetraedros isolados que não compartilham nenhum oxigênio. A proporção de átomos de Si:O è 1:4 Olivinas [(Mg,Fe)2SiO4] Granadas [(Fe, Mg)3Al2Si3O12] Sorossilicatos Pares de tetraedros que compartilham entre si um oxigênio, sendo Si:O = 2:7. Silicatos Sorossilicatos Pares de tetraedros que compartilham entre si um oxigênio, sendo Si:O = 2:7. Silicatos Epidoto Ca2(Fe,Al)Al2O(SiO4)(Si2O7)(OH) Ciclossilicatos Anéis de tetraedros compostos por 3, 4 ou 6 tetraedros que compartilham 2 oxigênios, sendo Si:O= 1:3. Silicatos Ciclossilicatos Anéis de tetraedros compostos por 3, 4 ou 6 tetraedros que compartilham 2 oxigênios, sendo Si:O= 1:3. Silicatos Berilo (Be3Al2Si6O18) Insossilicatos Cadeias simples: os tetraedros se ligam pelo compartilhamento de dois oxigênios, sendo Si:O= 1:3. Silicatos Grupo dos piroxênios (diopsídio- CaMgSi2O6) Insossilicatos Cadeias duplas: os tetraedros que se ligam formando uma cadeia dupla compartilhando, alternadamente, 2 ou 3 oxigênios, sendo Si:O= 4:11. Silicatos Grupo dos anfibólios [actinolita- Ca2(Fe,Mg)5Si8O22 (OH2)] Classes menos importantes Nitratos Salitre (KNO3) Salitre do Chile (NaNO3) Classes menos importantes Boratos Bórax (Borato de sódio) (Na2B4O5(OH)4.8H2O) Classes menos importantes Fosfatos Apatita Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) Classes menos importantes Tungstato Scheelita CaWO4 Cristalografia Ciência que estuda a geometria dos arranjos atômicos nos cristais naturais e artificiais. A estrutura interna dos minerais representa a principal influência nas propriedades físicas dos e óticas dos minerais, como: FORMA EXTERNA, DUREZA, CLIVAGEM, DENSIDADE RELATIVA, COR E BRILHO. Cristalografia I- Cristalografia Morfológica→ Descreve os aspectos externos dos cristais, ocupando-se da forma exterior destes. Ex: quanto a elementos de simetria e dos ângulos entre as faces. Cristalografia • I- Cristalografia Morfológica→ Descreve os aspectos externos dos cristais, ocupando-se da forma exterior destes. Ex: quanto a elementos de simetria e dos ângulos entre as faces. • II- Cristalografia Estrutural → Estuda a estrutura reticular da matéria cristalina com o apoio, principalmente dos raios X; Cristalografia • I- Cristalografia Morfológica→ Descreve os aspectos externos dos cristais, ocupando-se da forma exterior destes. Ex: quanto a elementos de simetria e dos ângulos entre as faces. • II- Cristalografia Estrutural → Estuda a estrutura reticular da matéria cristalina com o apoio, principalmente dos raios X; • III- Cristaloquímica → Estuda simultaneamente os aspectos estruturais em escala atômica e a química dos minerais.
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