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Mineralogia/ Petrografia I Evoluir Importa FASPEC Classificação química de minerais Ambientes de formação de minerais Propriedades físicas dos minerais Minerais formadores de rochas Óxidos e hidróxidos Outros silicatos importantes Processos Intempéricos Minerais metamórficos Classificação da gema Tipos de Equipamentos de Facetamento INTRODUÇÃO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. REFERÊNCIAS ÍNDICE Técnico de Mineração - Módulo 1 Técnico de Mineração - Módulo 1 Aula 1 - Classificação química de minerais Mineralogia/Petrografia I Introdução A mineralogia é a ciência que estuda os minerais, o que são eles, como são formados e onde ocorrem. Uma vez que os minerais estão por toda parte (são as substâncias formadoras das rochas, solos e sedimentos) e fornece uma grande parte das matérias primas usadas em aplicações tecnológicas e industriais, o potencial de aplicação deste conhecimento é vasto. O conceito mais aceito é o de Klein & Hurlbut (1999) - Um mineral é um sólido, homogêneo, natural, com uma composição química definida (mas geralmente não fixa) e um arranjo atômico altamente ordenado. É geralmente formado por processos inorgânicos. Mineralogia/Petrografia I Sólido: as substâncias gasosas ou líquidas são excluídas do conceito de mineral. Assim, o gelo nas calotas polares é um mineral, mas a água não. Vejamos algumas implicações deste conceito em maior detalhe, abaixo: Algumas substâncias que fogem a esta definição ainda assim são objeto de estudo do mineralogista. É o caso do mercúrio líquido, que pode ser encontrado na natureza, em determinadas situações. Nestes casos, a substância é chamada de mineralóide. Mineralogia/Petrografia I Homogêneo: algo que não pode ser fisicamente dividido em componentes químicos mais simples. Este conceito é obviamente dependente da escala de observação, uma vez que algo que é aparentemente homogêneo a olho nu pode ser constituído de mais de uma substância, quando observado em escala microscópica. Vejamos algumas implicações deste conceito em maior detalhe, abaixo: Mineralogia/Petrografia I Natural: exclui as substâncias geradas em laboratório ou por uma ação consciente do homem. Quando estas substâncias são idênticas em composição e propriedades a um mineral conhecido, o nome deste mineral pode ser usado, acrescido do adjetivo sintético (por exemplo, esmeralda sintética). Vejamos algumas implicações deste conceito em maior detalhe, abaixo: Mineralogia/Petrografia I ...continuação... Composição química definida: significa que um mineral é uma substância que pode ser expressa por uma fórmula química. Por exemplo, a composição do ouro nativo é Au, a do quartzo é SiO2, a da calcita é CaCO3, e assim por diante. Mineralogia/Petrografia I Entretanto em muitos minerais é possível a substituição de um ou mais elementos da fórmula original por outros. Em muitos casos, a composição química dos minerais pode variar dentro de certos limites, sem que seja necessário alterar o nome do mineral. Em outros casos as variações são tão grandes que caracterizam uma espécie mineral distinta. Mineralogia/Petrografia I Arranjo atômico ordenado: implica na existência de uma estrutura interna, onde os átomos ou íons estão dispostos em um padrão geométrico regular. Este padrão obedece às regras de simetria da disciplina de cristalografia, e os sólidos assim constituídos pertencem a um sistema cristalino. Mineralogia/Petrografia I Mineral de interesse econômico que compõe o minério per se ou associado a outros minerais de interesse econômico. Mineralogia/Petrografia I Mineral de minério Hematita Minério de Ferro http://sigep.cprm.gov.br/glossario/verbete/minerio.htm Classificação química dos minerais Minerais que possuem um mesmo ânion (ou grupo aniônico) dominante apresentam mais semelhanças entre si do que os que são formados pelo mesmo cátion dominante. Assim, um carbonato de cálcio apresenta muito mais semelhanças com um carbonato de magnésio do que com um sulfato de cálcio. Mineralogia/Petrografia I Classificação química dos minerais Além disso, minerais que possuem o mesmo ânion (ou grupo aniônico) dominante costumam ocorrer juntos, ou em ambientes geológicos semelhantes (por exemplo, cloretos de sódio e de potássio em evaporitos, carbonatos de cálcio e de magnésio em rochas calcárias, Mineralogia/Petrografia I Os minerais dentro de uma classe podem ainda ser subdivididos em famílias, de acordo com o tipo químico, grupos, de acordo com a similaridade estrutural, e espécies (minerais com mesma estrutura, mas com composição química diferente, como os membros de uma série isomórfica). Mineralogia/Petrografia I Elementos nativos Sulfetos Sulfossais Óxidos Halogênios Carbonatos Nitratos Boratos Fosfatos Arseniatos Vanadatos Sulfatos Tungstatos Silicatos As classes de minerais são: Mineralogia/Petrografia I Obrigada! Evoluir Importa FASPEC Técnico de Mineração - Módulo 1 Aula 2 - Ambientes de formação de minerais Ambientes de formação de minerais Minerais ocorrem como agregados naturais e multigranulares que constituem as rochas da crosta terrestre. As rochas, de acordo com o seu modo de formação, são classificadas em ígneas, metamórficas e sedimentares. Os minerais associados às rochas ígneas e metamórficas formam-se a grandes profundidades no interior da crosta ou mesmo abaixo dela, sob condições de alta temperatura e pressão (dezenas a alguma centenas de kms de profundidade), ao passo que os relacionados às rochas resultam de processos que ocorrem na superfície da crosta. Mineralogia/Petrografia I Ambientes de formação de minerais Os processos de formação de rochas e, como conseqüência, de minerais encontram-se relacionados e integrados no ciclo das rochas. Conhecer os processos geológicos que conduzem à formação das rochas é um fator importante no reconhecimento dos minerais mais comuns que ocorrem na crosta terrestre. Mineralogia/Petrografia I Magma e Rochas Ígneas Dependendo das condições de pressão e temperatura no interior da crosta, ou em regiões abaixo dela, os materiais terrestres podem sofrer fusão e formar um fundido silicático (composto essencialmente de sílica - SiO2) denominado magma. Sua cristalização em profundidade ou na superfície (na forma de lava) da crosta terrestre irá resultar na formação de rochas ígneas ou magmáticas. Mineralogia/Petrografia I Magma e Rochas Ígneas Logo, os minerais em rochas ígneas devem apresentar alto ponto de fusão, assim como coexistir ou se cristalizar a partir de fundidos silicáticos a temperatura acima de 800°C. Nesta categoria incluem minerais como olivinas, piroxênios, anfibólios, biotita, hematita e magnetita que apresentam coloração escura por conterem Fe e Mg; são denominados minerais máficos ou ferro-magnesianos; Feldspatos, feldspatóides, muscovita e quartzo que são minerais de cor clara, pobre em Fe e Mg, ricos em Si e Na e H2O, são denominados félsicos. Mineralogia/Petrografia I Minerais de Rochas Metamórficas Minerais associados às rochas metamórficas são gerados a partir da recristalização de outros minerais, tanto em rochas ígneas como sedimentares, em função de mudanças no seguinte parâmetros: pressão (profundidade) temperatura e presença de fluidos. Cristal rotacionado em Gnaisse Mineralogia/Petrografia I Minerais de Rochas Metamórficas Em geral, o metamorfismo causa recristalização e crescimento de minerais (argilominerais transformam-se em micas), assim como a formação de novos minerais a partir de reações dos minerais presentes na rocha original. Minerais característicos do metamorfismo incluem zeolitas, cloritas, talco, micas (biotita e muscovita), grafita, asbestos, andalusita, silimanita, cianita, estaurolita, epidoto, granadas e anfibólios. O metamorfismo também pode causar deformação, rotação e orientação dos grãos minerais formando texturas orientadas na rocha, tais como foliação, lineação e bandamento. Cristal rotacionado em Gnaisse Mineralogia/Petrografia I Mineraisde Rochas Sedimentares Na superfície da crosta terrestre as rochas e seus minerais constituintes estão em constante desagregação física e química devido à ação do intemperismo. Os materiais resultantes desta desagregação, geralmente argila, areia ou cascalho, são transportados e depositados m bacias sedimentares, onde após compactação e cimentação transformam-se em rochas sedimentares denominadas de clásticas ou detríticas. Mineralogia/Petrografia I MINERAL Argila (%) Arenito (%) Calcário (%) Quartzo 32 70 4 Feldispato 18 8 2 Argilominerais 34 9 1 Calcita/dolomita 8 11 93 Óxidos de ferro 5 1 - No ambiente sedimentar, minerais como calcita/dolomita, halita, gipsita, magnetita e quartzo ainda podem se precipitar e acumular por processos essencialmente químicos e/ou bioquímicos para formar sequências, respectivamente, de calcário, evaporito, gipso, formações ferríferas, chert, etc., que são denominadas rochas sedimentares químicas. Mineralogia/Petrografia I Obrigada! Evoluir Importa FASPEC Técnico de Mineração - Módulo 1 Aula 3 - Propriedades físicas dos minerais PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS A composição e estrutura química dos minerais afetam suas propriedades físicas, o que permite em muitas situações identificar os minerais. Uma propriedade ideal é aquela que dá apenas um resultado para cada mineral e sempre o mesmo resultado para todas as amostras, ou seja, apresentam singularidade e constância em relação a outros minerais, fato muitas vezes não alcançado, por isso, geralmente utiliza-se de uma sequência de propriedades. Mineralogia/Petrografia I Cor Traço ou risca Transparência ou diafaneidade Brilho Dureza Densidade Hábito Clivagem e fratura As propriedades físicas usualmente são: Magnetismo Reação a ácidos Solubilidade Odor, sabor e tato Propriedades elétricas e térmicas Radioatividade Fluorescência, fosforescência, triboluminescência e termoluminescência Algumas outras propriedades podem ser usadas em casos particulares como: Mineralogia/Petrografia I Cor – é a primeira propriedade em que reparamos quando olhamos um mineral, quando a luz branca atravessa um cristal, alguns dos comprimentos de onda podem ser absorvidos enquanto outros são emitidos. Se isto acontecer, a luz que é emitida pelo cristal passa a ser colorida. Mineralogia/Petrografia I Traço – Traço ou risca, é a cor do pó do mineral, é uma propriedade mais constante do que a cor, já que embora o mesmo mineral possa ter várias colorações, o seu traço é sempre o mesmo. Mineralogia/Petrografia I Transparência – está relacionada com o modo como a luz interage com a superfície do mineral. . Mineralogia/Petrografia I Se a luz atravessa o mineral sem praticamente haver alteração então a substância diz-se transparente. Se a luz sofrer alteração e distorção então diz que o mineral é translúcido. Se a luz não consegue penetrar na superfície do mineral então diz que este é opaco. 1. 2. 3. Brilho – refere-se ao aspecto da sua superfície quando reflete a luz. Existem dois tipos de brilho, metálico e não metálico, sem que haja uma separação nítida entre eles, e os de brilho intermediário são denominados sub-metálicos. . Mineralogia/Petrografia I Pirita Brilho metálico Wolframita Brilho sub-metálico Garnierita Brilho não metálico Adamantino: o brilho do diamante, excepcional e intenso, típico de minerais com um índice de refração elevado. Exemplos – pedras preciosas. Vítreo: o brilho do vidro, 70% dos minerais têm um brilho deste tipo. Exemplos – quartzo, turmalina, e etc. Resinoso: o brilho da resina, comum em minerais de cor amarela, castanha ou cor de laranja, com índice de refração intermediário, assemelha-se ao brilho do mel. Exemplos – esfarelita, enxofre, etc. Nacarado: o brilho das conchas, semelhante ao brilho das pérolas. Exemplos – micas, planos basais de talco e apofilita. Sedoso: o brilho da seda, causado pela reflexão da luz em finos agregados fibrosos. Exemplos – gesso fibroso, malaquita, serpentina, etc. Gorduroso ou oleoso: o brilho dos óleos e gorduras ocorre como se o mineral estivesse recoberto com uma fina camada de óleo, e resulta, normalmente, de superfícies microscopicamente rugosas. Exemplos – Nefelina, algumas espécies de esfarelita, quartzo maciço, etc. Minerais com brilho não metálico são geralmente de cor clara, transparentes ou translúcidos, apresentam traços brancos, incolores ou pouco coloridas sendo descritos pelos seguintes termos: Mineralogia/Petrografia I Mineralogia/Petrografia I Dureza – é uma medida da resistência da estrutura de um mineral, relativamente à resistência das suas ligações químicas. Mineralogia/Petrografia I A dureza é a resistência que o mineral oferece a ser riscado (desgastado) por outro, é estabelecida em uma gradação de 1 a 10 determinado através de comparação com uma escala denominada Escala de Dureza de Mohs: 1. Talco 2. Gesso 3. Calcita 4. Fluorita 5. Apatita 6. Ortoclásio 7. Quartzo 8. Topázio 9. Corindon 10. Diamante Mineralogia/Petrografia I Unha – 2,0 a 2,5 Alfinete ou moeda – 3,0 a 3,5 Prego – 4,0 a 4,5 Lâmina de aço – 5,0 – 5,5 Porcelana – 6,0 a 6,5 Vidro – 5,5 a 6,5 Mineralogia/Petrografia I Densidade relativa – O peso específico ou densidade relativa exprimem a relação entre o peso da substância e o peso de igual volume de água a 4°C. sendo assim, se um mineral possui densidade relativa igual a 2,0 isto quer dizer que ele tem uma densidade igual ao dobro da densidade da água. Mineralogia/Petrografia I Clivagem – São planos de fraqueza de origem cristalográfica, onde as ligações químicas são mais fracas e por onde os minerais costumam se partir. Em geral são classificadas observando tanto sua facilidade, quanto a perfeição resultante da quebra, estes são parâmetros qualitativos da clivagem. Mineralogia/Petrografia I Calcita - Clivagem em romboedros Mineralogia/Petrografia I Conchoidal – superfícies curvas suaves, com formato semelhante ao de conchas; Irregular ou desigual – superfícies rugosas ou irregulares; Serrilhada ou indentada – superfícies com irregularidades semelhantes a dentes de uma serra; Estilhaçada ou lascada – semelhante a uma extremidade de madeira partida. Fratura – um mineral pode ser incapaz de se partir ao longo de planos definidos quando sujeito ao choque. Neste caso formam- se superfícies de fratura sem controle cristalino. Exemplos: Mineralogia/Petrografia I Hábito de um mineral corresponde à descrição de forma ou formas em que ele ocorre como cristal, como agregado de cristais ou massa cristalina, Mineralogia/Petrografia I Magnetismo – O magnetismo ocorre quando não existe um arranjo estrutural dos íons de ferro e a intensidade do campo magnético pode variar desde uma ligeira mudança da direção da agulha de uma bússola até a capacidade de atrair pregos ou outros objetos metálicos. Exemplo: magnetita. Mineralogia/Petrografia I Magnetita Reação a ácidos – A forma como os minerais reagem aos ácidos é uma propriedade importante, já que todos os minerais são afetados por ácidos são carbonatos ou minerais que têm na sua composição íons carbonáticos, segundo esta reação: CaCO3+ 2H+ ------> Ca2++ H2O + CO2(g) Mineralogia/Petrografia I Calcita reagindo a ácido clorídrico Mineralogia/Petrografia I Cor: Amarelo - avermelhado Hábito: acicular Clivagem: boa em 3 direções Fratura: irregular , conchoidal Traço: marrom Opaco Não magnético Não reage a acido Exemplo: Mineralogia/Petrografia I Mineral: RUTILO (Óxido de Titânio) Cor: Amarelo - avermelhado Hábito: acicular Clivagem: boa em 3 direções Fratura: irregular , conchoidal Traço: marrom Opaco Não magnético Não reage a acido Exemplo: Obrigada! Evoluir Importa FASPEC Técnico de Mineração - Módulo 1 Aula 4 - Minerais formadores de rocha Embora sejam conhecidos milhares de minerais, a maioria das rochas são compostas por pouco mais de 30 minerais diferentes, sendo estes constituintes da maioria das rochas e por esse motivo são chamados de mineraisformadores de rochas Devido a grande variedade de minerais formadores de rochas, fez-se necessário agrupá-los e classificá-los, tendo como base critérios como composição química, importância econômica e aplicabilidade (uso). Minerais formadores de rochas Mineralogia/Petrografia I Quartzo: (SiO2), Feldspatos: ortoclásio= KAlSi3O8, albita= NaAlSi3O8, anortita= CaAl2Si2O8 Piroxênios: série da enstatita (Mg, Fe)2Si2O6 e da augita (Ca, Na) (Mg, Fe, Al, Ti) (Si, Al)2O6. Biotita: K(Fe, Mg)3AlSi3O10(OH)2 Muscovita: KAl2(Si3Al)O10(OH, F)2 Hornblenda: (Ca, Na)2–3(Mg, Fe, Al)5[(Si, Al)8O22] (OH)2 Olivina: (Fe, Mg)2SiO4 Zircão: ZrSiO4 Calcita: CaCO3 Dolomita: CaMg (CO3)2 Apatita: CaPO4 Magnetita: Fe3O4 Pirita: FeS2 Minerais formadores de rochas Mineralogia/Petrografia I Classificação de minerais Os minerais podem ser classificados de acordo com sua ocorrência como minerais essenciais e minerais acessórios. Minerais Essenciais (Principais): São grupos de minerais que compõem a maioria da mineralogia da rocha. São aqueles minerais que definem, classificam e caracterizam uma rocha. Minerais Acessórios: São grupos de minerais que participam das rochas como elementos menores ou traços. Ocorrem em percentagem pouco significativa e não influem na classificação da rocha. Mineralogia/Petrografia I PERIDOTITO Mineralogia/Petrografia I Minerais Essenciais Minerais Acessórios Olivina Piroxênio Espinélio PERIDOTITO Mineralogia/Petrografia I Classificação de minerais A classificação dos minerais é baseada comumente na composição química, separando os minerais em grupos Elementos nativos Sulfetos Sulfossais Óxidos Halogênios Carbonatos Nitratos Boratos Fosfatos Arseniatos Vanadatos Sulfatos Tungstatos Silicatos As classes de minerais são: Mineralogia/Petrografia I Mineralogia/Petrografia I Obrigada! Evoluir Importa FASPEC Técnico de Mineração - Módulo 1 Aula 5 - Classes dos minerais Elementos Nativos Mineralogia/Petrografia I Elementos Nativos Com exceção dos gases livres da atmosfera, encontra-se no estado nativo (apenas um elemento) somente cerca de vinte elementos, que podem ser divididos em metais, semimetais e não-metais. Mineralogia/Petrografia I Au Au Au Au Au Mineralogia/Petrografia I Elementos Nativos - Metais I - O grupo do ouro: ouro, prata, cobre e chumbo: Os elementos do grupo do ouro pertencem à mesma família na classificação periódica dos elementos e, portanto possuem propriedades químicas semelhantes, todos são suficientemente inertes para ocorrerem livres na natureza. Quando não estão combinados com outros elementos os átomos desse grupo estão unidos em estruturas cristalinas por ligações metálicas (relativamente fracas). Mineralogia/Petrografia I I - O grupo do ouro: ouro, prata, cobre e chumbo: As propriedades semelhantes dos membros desse grupo originam-se da estrutura comum. Todos são apresentam dureza relativamente baixa, são maleáveis, dúcteis e sécteis. Todos são excelentes condutores de calor e eletricidade, tendo pontos de fusão bem baixos. Possuem densidades elevadas. Elementos Nativos - Metais Mineralogia/Petrografia I II. O grupo da platina: platina, paládio, irídio e ósmio; Os elementos do grupo da platina são elementos mais duros e têm pontos de fusão mais elevados do que o do grupo do ouro. Elementos Nativos - Metais Mineralogia/Petrografia I III- o grupo do ferro: ferro e ferro-níquel. Ligas de Fe e Ni Respectivamente Ferro nativo e uma liga natural de Ferro-níquel comum em meteoritos. Elementos Nativos - Metais Mineralogia/Petrografia I Os semimetais nativos formam grupos isoestruturais, e são comparativamente mais frágeis e piores condutores de calor e de eletricidade do que os metais nativos. Estas propriedades refletem um tipo de ligação intermediária entre a metálica e a covalente. Exemplos: arsênio, antimônio e bismuto Elementos Nativos - Semietais arsênio Mineralogia/Petrografia I Os não-metais mais importantes são o carbono, sob forma de diamante e grafita e o enxofre. Elementos Nativos - Não-metais Diamante - Carbono Grafita - Carbono Enxofre Mineralogia/Petrografia I Diamante - Carbono Grafita - Carbono Mineralogia/Petrografia I AU – OURO NATIVO Prata: Dureza=2.5 a 3, densidade=10, Ag, Brilho = Metálico, Cor = Branco da prata, Uso = Joalherias e também com propósitos ornamentais. Ocorrência = A prata nativa é distribuída em pequenas quantidades principalmente na zona oxidada dos depósitos do minério. AG – PRATA NATIVA Dureza=2.5 a 3, densidade=19.3, Au, Brilho = Metálico Cor = Amarelo dependendo da pureza Uso = Joalherias e instrumentos científicos, Ocorrência = Ocorre em pequenas quantidades e é muito comum em filões. PROPRIEDADES E USOS DOS ELEMENTOS NATIVOS Mineralogia/Petrografia I Cu – Cobre nativo Cobre: Dureza=2.5 a 3, densidade=8.9, Brilho = Opaco, Cor = Vermelho Uso = Minério secundário de cobre. Ocorrência = Encontra-se amplamente em filões de cobre, mas geralmente em pequenas quantidades. Mineralogia/Petrografia I Pt – Platina nativa Dureza=4 a 4.5, densidade=2.1 a 4.5, Brilho = metálico, Cor = Cinzento do aço, Uso = Em aparelhos químicos, equipamentos elétricos e joalheria. Ocorrência = É um metal raro que ocorre quase sempre no estado nativo associado ao ouro Mineralogia/Petrografia I Fe – Ferro nativo Dureza=4.5, densidade=7.3 a 7.9, Brilho = Opaco, Cor = Cinzento do aço ao negro, Uso = Amplamente utilizado pela indústria. Ocorrência = Ocorre, escassamente, como ferro terrestre e nos meteoritos. S – Enxofre nativo Dureza=1.5 a 2.5, densidade=2.05 a 2.09 Brilho = Resinoso, Cor = Amarelo do enxofre Uso = Principalmente na indústria química na fabricação de ácido sulfúrico. Ocorrência = Ocorre normalmente nas bordas das crateras dos vulcões extintos e ativos. As – Arsênio nativo Dureza=3,5, densidade=5.7 a 4.5, Brilho = semi-metálico Cor = branco ao arrom Mineralogia/Petrografia I C – Diamante nativo Dureza=10, densidade=3.5, Brilho = Adamantino, Cor = Amarelo-pálido ou incolor, Uso = Joalheria e industrial Ocorrência = Encontra-se diamantes geralmente nas areias e cascalhos dos leitos dos rios. C – Grafita nativa Dureza=1 a 2, densidade=2.2, Brilho = Metálico, Cor = Negro a cinzento do aço, Uso = Fabricação de cadinhos refratários para as indústrias do aço. Ocorrência = Ocorre normalmente em rochas metamórficas como os calcários cristalinos, xistos e gnaisses. Mineralogia/Petrografia I Obrigada! Evoluir Importa FASPEC Técnico de Mineração - Módulo 1 Aula 6 - Classes dos minerais Sulfetos e Sulfatos Mineralogia/Petrografia I Cristal de Galena Formam uma importante classe de minerais que incluem a maioria dos minerais- minérios. São formados pela ligação de um enxofre (S) com outro elemento não-metálico. Principais minerais: Galena, Esfarelita, Calcopirita, Estanita, Pirrotita, Nicolita, Covelita, Estilbita, Pirita, Molibdenita e a Bornita. Cristal de Esfarelita SULFETOS Mineralogia/Petrografia I Cristal de Galena Dureza=2.5, densidade=7.4 a 7.6, Brilho = Metálico , Cor = Cinza do chumbo. Uso = minério de chumbo e um minério importante de prata, Ocorrência = É um sulfeto metálico muito comum, encontrado em veios, associada à esfarelita, pirita, marcassita, calcopirita, dolomita, calcita, quartzo, barita e fluorita. Galena (PbS2): Dureza=3.5, densidade=3.9 a 4.1, Brilho = Não-metálico, Cor = Geralmente amarela, indo castanho para o negro, Uso = Minério de Zinco. Ocorrência = Geralmente associada à galena, pirita, calcopirita, calcita e dolomita. É encontrada também em filões de rochas ígneas e nos depósitos metamórficos de contato. Esfarelita (ZnS): Cristal de Esfarelita SULFETOS Mineralogia/Petrografia I Calcopirita Estanita SULFETOS Dureza=3.5 a 4, densidade=4.1 a 4.3, Brilho = Metálico, Cor = Amarelo do latão, Uso = minério de cobre, Ocorrência = Encontra-se distribuído em veios metálicos e associado à pirita, pirrotita, esfarelita,galena, quartzo, calcita, dolomita, siderita, e vários minerais de cobre. Calcopirita (CuFeS2): Dureza=4, densidade=4.4, Brilho = Metálico, Cor = Cinza do aço ao negro do ferro, Uso = minério secundário de estanho. Ocorrência = Ocorre nos veios contendo estanho com a cassiterita, calcopirita, wolframita, pirita e quartzo. Estanita (Cu2FeSnS4): Mineralogia/Petrografia I Pirrotita (FExS) Dureza=4, densidade=4.58 a 4.65, Brilho = Metálico, Cor = Bronze Uso = é explorada por causa do seu níquel associado, Ocorrência = Ocorre associada à pentlandita, calcopirita e outros sulfetos na rochas ígneas básicas. Nicolita (NiAsS) Dureza=5 a 5.5, densidade=7.78, Brilho = Metálico, Cor = Vermelho do Cobre, pálido, Uso = minério de níquel de menor importante, Ocorrência = A nicolita ocorre com outros arsenetos e sulfetos de níquel, pirrotita e calcopirita. Covelita (CuS) Dureza=1.5 a 2, densidade=4.6 a 4.76, Brilho = Metálico, Cor = Azul anil ou mais escura, Uso = minério secundário de cobre , Ocorrência = Geralmente associada à calcocita, calcopirita, bornita e enargita sendo derivada dela por alteração. Mineralogia/Petrografia I Estilbita (Sb2S3) Dureza=2, densidade=4.52 a 4.62, Brilho = Metálico, Cor = Cinza do chumbo a preto, Uso = Minério de Antimônio, Ocorrência = Associada com rochas intrusivas e a outros minerais como a galena, esfarelita, barita, ouro. Pirita (FeS2) Dureza=6.5, densidade=5.02, Brilho = Metálico Cor = Amarelo do latão, Uso = Geralmente explorada pelo ouro ou pelo cobre associado, Ocorrência = Associada com a calcopirita, esfarelita e a galena. Molibdenita (MoS2) Dureza=1 a 1.5, densidade=4.62 a 4.73, Brilho = Metálico Cor = Cinza do chumbo Uso = Minério de Molibdênio, Ocorrência = Ocorre com os minérios de estanho e tungstênio nos depósitos de alta temperatura. Mineralogia/Petrografia I Bornita (Cu5FeS4) Dureza=3, densidade=5.06 a 5.08, Brilho = Metálico, Cor = Bronze pardacento (fresco) e várias cores (oxidado) Uso = Minério de Cobre, Ocorrência = Encontra-se usualmente associada a outros minerais de cobre. Mineralogia/Petrografia I São minerais que possuem em sua fórmula química o radical SO4. Os sulfatos dividem-se em: anidros e hidratados. Os anidros mais importantes e comuns são os do grupo da barita, que possuem densidade relativa diretamente proporcional ao peso atômico. Entre os sulfatos hidratados o gipso é o mais importante e abundante. Principais minerais: Barita, celestita, anglesita, gipso e epsomita. SULFATOS Mineralogia/Petrografia I Dureza=3 a 3.5, densidade=2.32, Brilho = Vítreo, Cor = Branca com matrizes claras, azul, vermelho, Incolor, Uso = Principal fonte de bário utilizado na industria do petróleo. Ocorrência = Ocorre geralmente como mineral de ganga nos filões metálicos, associada especialmente com minérios de prata, chumbo, cobre, cobalto, manganês e antimônio. Encontrada em veios no calcário, junto à calcita, ou como massas residuais na argila que recobre o calcário. Barita BaSO4: Barita SULFATOS ANIDROS Mineralogia/Petrografia I Dureza = 3 a 3,5, densidade = 4,5, Brilho = Vítreo a nacarado, Cor = Incolor, branca, Azul pálido, Uso = Empregado na preparação de nitrato de estrôncio para fogos de artifício , Ocorrência = Encontra-se no calcário ou arenito, ou em ninhos e cavidades revestidas nessas rochas. Associada com a calcita, dolomita, gipso, halita, enxofre, fluorita. Dureza = 3, densidade = 6,2 a 6,4, Brilho = Adamantino quando pura e opaco quando terrosa, Cor = Incolor, branca, cinzenta, matizes pálidos de amarelo, Uso = Minério secundário de chumbo, Ocorrência = Encontrada nas porções superiores, oxidadas, dos veios de chumbo, associada com a galena, cerussita, esfarelita, hemimorfita e óxido de ferro. Celestita SrSO4: Anglesita PbSO4: Anglesita Celestita SULFATOS ANIDROS Mineralogia/Petrografia I Dureza= 2, densidade = 2,32, Brilho = Usualmente vítreo; também nacarado e sedoso, Cor = Incolor, branco, cinzento, vários matizes do amarelo, vermelho, castanho por causa das impurezas, Uso = Usado principalmente na produção de gesso, Ocorrência = Mineral comum amplamente distribuído nas rochas sedimentares, muitas vezes em camadas espessas. Gipsita (CaSO4.2H2O): Dureza= 2 a 2,5, densidade = 1,68, Brilho = Vítreo a terroso. Cor = Incolor a branca, transparente a translúcido, Uso = O mineral epsomita tem pouco uso, pois o sal de epsom comercial é fabricado a partir de outros minerais magnesianos, Ocorrência = Está depositada, usualmente, como uma eflorescência sobre as rochas, nas galerias das minas e sobre as paredes das cavernas. Epsomita (MgSO47H2O): SULFATOS HIDRATADOS Gipso Epsomita Mineralogia/Petrografia I Obrigada! Evoluir Importa FASPEC Técnico de Mineração - Módulo 1 Aula 7 - Classes dos minerais Óxidos, Hidróxidos. Halogenetos e Carbonatos Mineralogia/Petrografia I ÓXIDOS Os óxidos incluem minerais em que o oxigênio está combinado com um ou mais metais. Dentro da classe dos óxidos há muitos minerais de importância econômica. Incluem os minérios de ferro (hematita, magnetita e goetita), cromo (cromita), manganês (pirolusita), estanho (cassiterita) e urânio (uranita) Estrutura de um óxido Mineralogia/Petrografia I Hematita (Fe2O3): Dureza=5.5 a 6.5, densidade=5.26, Brilho = Metálico, Cor = castanho avermelhado a preto, Uso = minério de ferro, Ocorrência = Ocorre nos depósitos metamórficos de contato e nas rochas ígneas feldspáticas como o granito. llmentita (FeTiO3) Dureza=5.5 a 6, densidade=4.7, FeTiO3 , Brilho = Metálico a sub-metálico, Cor = preto do ferro, Uso = minério de Titânio, Ocorrência = Ocorre em camadas e em massas lenticulares em gnaisses e associada à magnetita. Rutilo (TiO3): Dureza=6 a 6.5, densidade=4.18 a 4.25, , Brilho = Adamantino a sub-metálico, Cor = Vermelho, castanho avermelhado a preto, Uso =revestimento de hastes de solda, Ocorrência = Encontra-se o rutilo nos granitos, pegmatitos, gnaisses, mica xistos e associados à magnetita, zircão e monazita. Hematita Ilmenita Rutilo Mineralogia/Petrografia I Pirolusita (MnO2) Dureza=1 a 2, densidade=4.75, MnO2 , Brilho = Metálico, Cor = preto do ferro, Uso = minério de manganês, Ocorrência = Encontrado em filões com quartzo e vários minerais metálicos. Cassiterita (SnO2) D=6 a 7, d=6.8 a 7.1, SnO2 , Brilho = adamantino a sub-metálico e fosco, Cor = Castanho ou preto, Uso = minério de estanho, Ocorrência = Encontrado em veios com cassiterita, turmalina, topázio, a fluorita e a apatita. Cassiterita Pirolusita Mineralogia/Petrografia I HIDRÓXIDOS Os hidróxidos incluem minerais com a presença do grupo hidroxila (OH-) ou moléculas de H2O em sua estrutura. Em geral apresentam estruturas muito mais fracas em comparação aos óxidos. Importantes minerais-minérios dessa classe são : Bauxita (minério de alumínio) e Goetita (mineral de ferro) Fe Fe O OH Mineralogia/Petrografia I Goetita (FeO.OH): Dureza=5.0 a 5.5, densidade=3.3 - 4.3 , Brilho = Metálico, terroso, fosco Cor = Vermelho, Marrom, Amarelo, Marrom escuro, Preto Uso = minério de ferro Ocorrência = É um dos constituintes mais comuns em muitas limonitas, ocorrendo em chapéus de ferro e em lateritas. Bauxita - mistura do diásporo, gibbsita e boehmita (AlO(OH)) Dureza=6.5- 7.0, densidade=3.2 - 3.5 Brilho = terroso, fosco Cor = Verde, Marrom, Branco, Violeta, Amarelo, Incolor, Uso = minério de alumínio Ocorrência = É produto da alteração de minerais ricos em alumínio (como a andaluzita), e normalmente ocorre associado a apofilita e coríndon Bauxita Goetita Mineralogia/Petrografia I A classe química dos halóides caracteriza-se pela predominância dos íons halogênicos eletronegativos, Cl-, Br-, F- e I-. Esses íons são grandes, carregados fracamente e de fácil polarização. Apresentam dureza relativamente baixa, pontos de fusão moderados a altos e são maus condutores de calor e eletricidade no estado sólido. Principais minerais. Halita, Silvita, Fluoritae Carnalita HALOGENETOS Mineralogia/Petrografia I Halita (NaCl): Dureza = 2,5, densidade = 2,16, Brilho = vítreo Cor = incolor ao branco, quando impura pode exibir tonalidades amarelo, vermelho, azul e púrpura, Uso: Maior uso na indústria química como fonte de sódio e de cloro. Ocorrência: Ocorre, muitas vezes em camadas e massas irregulares extensas, precipitadas das águas dos oceanos inter-estratificadas com rochas sedimentares. Silvita (KCl): Dureza = 2, densidade = 1,99, Brilho = vítreo Cor = Incolor ou branco, tonalidades de azul, amarelo ou vermelho quando impura, Uso = Principal fonte de compostos de potássio, usado largamente como fertilizantes, Ocorrência: Mesmo caso da halita sendo mais rara por se precipitar depois que a mesma. HALOGENETOS Halita Silvita Mineralogia/Petrografia I Fluorita (CaF2) Dureza = 4, densidade = 3,18, CaF2, Brilho = Vítreo, Cor = verde-claro, amarelo, verde-azulado e purpúreo, também incolor, branco, rosa, azul e castanho, Uso = Usada principalmente como fluxona fabricação do aço, na manufatura de vidros opalescentes, na esmaltação de utensílios de cozinha, Ocorrência = Encontrado em veios nos quais é o mineral principal, seja como mineral de ganga, associado a minérios de metais. Carnalita (KMgCl3.6H2O) Dureza = 1, densidade = 1,6, , Brilho = vítreo, gorduroso, Cor = Branco leitoso, muitas vezes avermelhado, Uso = Fonte de compostos de potássio, e magnésio, Ocorrência = Associada a halita e a silvita. HALOGENETOS Mineralogia/Petrografia I Os principais membros dessa classe possuem em sua composição química complexos aniônicos dos carbonatos (CO3). São os principais constituintes das rochas calcárias, certos carbonatos decompõem-se em presença de H (efervescência em ácido). Principais minerais: Calcita, Dolomita, Magnesita, Aragonita, Malaquita e Azurita. CARBONATOS Mineralogia/Petrografia I Calcita (CaCO3): Dureza=3.0, densidade=2.72, Brilho = vítreo a terroso, Uso = fabricação de cimento, Ocorrência = Em massas rochosas sedimentares enormes e espalhadas amplamente, sendo o único mineral presentes em certos calcários. Aragonita (CaCO3): possuem características similares à calcita, porém, cristalizando-se no sistema ortorrômbico. Ocorrência = encontra-se depositada em fontes termais associadas a camadas de gipso e depósito de minério de ferro. Magnesita (MgCO3) Dureza=3.5, densidade=4.3, Brilho = vítreo, Cor = branco cinzento a castanho, Uso = fabricação de tijolos, fonte de magnésia, para fabricação de produtos químicos e minério de magnésio metálico Ocorrência = geralmente em veios e massas irregulares. Mineralogia/Petrografia I Malaquita Cu2(CO3)2(OH)2 Dureza=3.5 a 4.0, densidade=3.9 a 4.03, Brilho = Vítreo adamantino, Cor = verde brilhante, Uso = minério de cobre, Ocorrência = associada à azurita, cuprita, óxido de ferro e vários sulfetos de cobre e de ferro; encontrada usualmente em veios de cobre que penetram no calcário. Azurita Cu2(CO3)2(OH)2 Dureza=3.5 a 4.0, densidade=3.77, Brilho = Vítreo, Cor = azul celeste, Uso = minério de cobre de menor importância. Ocorrência = geralmente associada à malaquita, mas também encontrada em forma de cristais. Dolomita CaMg(CO3)2 D=3.5 a 4.0, d=2.85, Brilho = Vítreo a nacarado, Cor = branco cinzento, castanho ou preto. Uso = pedras de construção e minério potencial de manganês. Ocorrência = Ocorre geralmente sob forma de massas rochosas como calcário dolomítico ou mármore dolomítico, também encontrado em veios de zinco e chumbo que atravessam o calcário. Mineralogia/Petrografia I Obrigada! Evoluir Importa FASPEC Técnico de Mineração - Módulo 1 Aula 8 - Classes dos minerais Silicatos Mineralogia/Petrografia I São minerais que contém o radical SiO2 em sua estrutura. Essa é a classe mineral mais importante e de maior ocorrência na natureza. Cerca de 25% dos minerais conhecidos e 40% dos minerais comuns são silicatos. Praticamente todos os minerais que formam as rochas ígneas são silicatos, constituindo, então mais de 90% da crosta terrestre. Minerais formados essencialmente por grupos tetraédricos SiO2, que estão unidos entre si diretamente ou por meio de cations como Fe, Ca, Mg, Na, K. Principais formadores de rochas são: quartzo, feldspatos, micas, piroxênios e anfibólio SILICATOS Mineralogia/Petrografia I SILICATOS Mineralogia/Petrografia I Micas: As micas cristalizam no sistema monoclínico, os cristais são, de ordinário, tabulares, com planos basais bem desenvolvidos e com um contorno rômbico ou hexagonal tendo ângulos de 60° a 120°, aproximadamente. As micas caracterizam-se por uma clivagem {001} altamente perfeita. Existe substituição iônica limitada entre os diferentes membros. Todavia, é freqüente que dois membros do grupo cristalizem juntos em posição paralela na mesma placa do cristal, com a clivagem estendendo-se através de ambos. Tem como principais variedades: a muscovita, biotita, lepidolita, marganita, flogopita. Piroxênios: Os piroxênios incluem um número de espécies que se cristalizam nos sistema ortorrômbico e monoclínico, sendo, entretanto, estreitamente relacionados na estrutura cristalina. Os piroxênios formam uma série, na qual os membros são estritamente análogos, do ponto de vista químico, aos da família dos anfibólios. Principais minerais são: família da enstatita, diopsídio, espodumênio, jadeíta, egirita, augita. Mineralogia/Petrografia I Anfibólios: Os minerais mais comuns da família dos anfibólios cristalizam-se nos sistemas ortorrômbico e monoclínico. Quimicamente formam um grupo paralelo à família dos piroxênios, todavia os anfibólios contêm a hidroxila. Os anfibólios e piroxênios assemelham-se muito entre si e distinguem-se pela clivagem. Os principais minerais são: antofilita, tremolita, hornblenda, arfvedsonita. Feldspatos: Os feldspatos formam um dos grupos minerais mais importantes. São silicatos de alumínio com potássio, sódio e cálcio e, raramente, bário. Podem pertencer ao sistema monoclínico ou triclínico, mas os cristais dos diferentes sistemas assemelham-se entre si estritamente nos ângulos e nos hábito cristalino. Todos eles apresentam clivagens boas em duas direções que fazem entre si um ângulo de 90° ou próximo de 90°. A dureza é em torno de 6 e a densidade relativa vai de 2,55 a 2,76. Mineralogia/Petrografia I Quartzo (SiO2): Dureza = 7, densidade = 2.65, , Brilho = Vítreo às vezes gorduroso em algumas variedades, Cor = A cor da origem a diferentes variedades (cristal de rocha, ametista, quartzo rosa, quartzo enfumaçado, citrino, quartzo leitoso, olho-de-gato), Uso = O quartzo tem muitos e variados usos. Suas formas coloridas são largamente usadas como gemas e pedras ornamentais, Ocorrência = Um dos principais constituintes das rochas ácidas. Mineralogia/Petrografia I Sodalita Na4(AlSiO4)3Cl Outros silicatos importantes Caulinita: Al4(Si4O10) (OH)8 Turmalina: NaY3Al6(Bo3)3 X=Na, Mineralogia/Petrografia I Outros silicatos importantes Granada: A3B2 (SiO4)3 A=Ca, Mg, Fe ou Mg B= Al, Fe, Ti ou Cr Epidoto: Ca2(AlFe)Al2O(SiO4) (Si2O7) (OH) Olivina (Mg.Fe)1(SiO4) Mineralogia/Petrografia I Outros silicatos importantes Espodumênio (LiAl9SiO2)6 Hornblenda Ca2Na(Mg,Fe2/)4(Al,Fe3/,Ti) (Al,SiO4)8O22(O,OH)2 Topázio Al2(SiO6) (F,OH)2 Mineralogia/Petrografia I Outros silicatos importantes Aluminossilicatos Cianita Al2SiO5 Silimanita Al2SiO5 Andalusita Al2SiO5 Mineralogia/Petrografia I Outros silicatos importantes Aluminossilicatos Mineralogia/Petrografia I Técnico de Mineração - Módulo 1 - Mineralogia/Petrografia I 1 - A M E R I C A N G E O L O G I C A L I N S T I T U T E . L i v r o B á s i c o d e G e o l o g i a e C i ê n c i a s A f i n s . C o o r d e n a ç ã o g e r a l , t r a d u ç ã o e a d a p t a ç ã o d e N a b o r R i c a r d o R ü e g g . S ã o P a u l o : F u n d a ç ã o B r a s i l e i r a p a r a o D e s e n v o l v i m e n t o d o E n s i n o d e Ci ê n c i a s , 1 9 7 0 . 2 - B I O N D I , J . C . P r o c e s s o s m e t a l o g e n é t i c o s e o s d e p ó s i t o s m i n e r a i s b r a s i l e i r o s . S ã o P a u l o : O f i c i n a d e T e x t o s , 2 0 0 3 . 3 - B R A S I L . D e p a r t a m e n t o N a c i o n a l d a P r o d u ç ã o M i n e r a l . P r i n c i p a i s d e p ó s i t o s m i n e r a i s d o B r a s i l . C a r l o s S c h o b b e n h a u s ( C o o r d . ) . B r a s í l i a : D N P M / C P R M , 1 9 9 1 . 4 v . 4 - D A N A , J . D . M a n u a l d e M i n e r a l o g i a . 4 . e d . R i o d e J a n e i r o : L i v r o s T é c n i c o s e C i e n t í f i c o s , 1 9 7 6 . v . 1 . 5 - _ _ _ _ _ _ . _ _ _ _ _ _ . 4 . e d . R i o d e J a n e i r o : L i v r o s T é c n i c o s e C i e n t í f i c o s , 1 9 7 6 . v . 2 . 6 - H U A N G , W . T . P e t r o l o g i a . T r a d u c c i ó n a l e s p ã n o l p o r R a f a e l G a r c i a D i a z . R e v i s i ó n d e l a t r a d u c c i ó n p o r S a l v a d o r O r e l l a n a R o m e r o . M é x i c o : C e n t r o R e g i o n a l d e A y u d a T é c n i c a , 1 9 6 8 . 7 - L E I N Z , V . G u i a p a r a D e t e r m i n a ç ã o d e M i n e r a i s . 5 . e d . r e v . e a m p l . S ã o P a u l o : E d i t o r a N a c i o n a l , 1 9 7 1 . 8 - _ _ _ _ _ _ . G l o s s á r i o G e o l ó g i c o : c o m a c o r r e s p o n d e n t e t e r m i n o l o g i a e m i n g l ê s , a l e m ã o e f r a n c ê s . 2 . e d . v e r . e a u m . S ã o P a u l o : E d i t o r a N a c i o n a l , 1 9 7 7 . 9 - P O T S C H , C . M i n e r a l o g i a e G e o l o g i a . 5 . e d . [ S . I . ] : E d . D i d á t i c a C i e n t í f i c a , [ 1 9 - - ] . 1 0 - S I A L , A . N . P e t r o l o g i a Í g n e a : o s f u n d a m e n t o s e a s f e r r a m e n t a s d e e s t u d o . S a l v a d o r : S B G / C N P q / B u r e a u , 1 9 8 4 . v . 1 . 1 1 - S U G U I O , K . R o c h a s s e d i m e n t a r e s : p r o p r i e d a d e s , g ê n e s e , i m p o r t â n c i a e c o n ô m i c a . S ã o P a u l o : E d g a r d B l ü c h e r , 1 9 8 0 . 1 2 - V A Z , T . D e t e r m i n a ç ã o d e M i n e r a i s . 3 . e d . B e l o H o r i z o n t e : E s c o l a N a c i o n a l d e M i n a s e M e t a l u r g i a , 1 9 5 3 . 1 3 - W I N P L E R , H . G . F . P e t r o g ê n e s e d a s R o c h a s M e t a m ó r f i c a s . T r a d u ç ã o d e C a r l o s B u r g e s J u n i o r . R e v i s ã o d e R u y O z ó r i o d e F r e i t a s . S ã o P a u l o : E d g a r d B l ü c h e r ; P o r t o A l e g r e : U n i v e r s i d a d e F e d e r a l d o R i o G r a n d e d o S u l , 1 9 7 7 . REFERÊNCIAS Obrigado! Evoluir Importa FASPEC
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