MINERALOGIA

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Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 1 
 
MINERALOGIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
E 
 
GEOLOGIA DO PETRÓLEO 
 
 
 
 
 
 
 
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M I N E R A L O G I A 
 
 
 GEOLOGIA 
 
É a ciência que estuda a história da Terra, sua origem e o conjunto de fenômenos 
físicos, físico-químicos e biológicos que compõe seu complexo histórico. 
A Geologia divide-se em: 
. Geologia Geral ou Dinâmica; 
. Geologia Histórica; 
. Geologia Ambiental. 
 
 Geologia Geral ou Dinâmica 
 
 Estuda os fenômenos químicos formadores da crosta terrestre, e dos fenômenos que 
agem sobre a superfície e no interior do planeta. 
 O conjunto dos fenômenos dividem-se em: 
 
- Dinâmica Externa ( Ex. : energia solar ) 
- Dinâmica Interna ( Ex.: erupção vulcânica, terremoto, maremoto, etc. ) 
 
 Geologia Histórica 
 
Estuda e procura datar cronologicamente a evolução geral, as modificações estruturais, 
geográficas e biológicas existentes no planeta. 
 
 Geologia Ambiental 
 
Consiste no estudo dos problemas geológicos decorrentes da relação que existe entre o 
homem e a superfície terrestre. 
 
 
 
 
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 A TERRA 
 
A Terra é um planeta do sistema solar, sendo o terceiro em ordem de afastamento do 
Sol e o quinto em diâmetro. É o maior dos quatro planetas telúricos. Entre os planetas do 
Sistema Solar, a Terra tem condições únicas: mantém grandes quantidades de água, tem 
placas tectónicas e um forte campo magnético. A atmosfera interage com os sistemas vivos. 
A ciência moderna coloca a Terra como único corpo planetário que possui vida, na forma 
como a reconhecemos. Alguns cientistas como James Lovelock consideram que a Terra é 
um sistema vivo chamado Gaia. 
O planeta Terra tem aproximadamente uma forma esférica, mas a sua rotação causa 
uma deformação para a forma elipsóidal (achatada aos pólos). A forma real da Terra é 
chamada de Geóide, apresenta forma muito irregular, ondulada, matematicamente 
complexa. 
 
. Formação e origem do planeta: 
 
O planeta teria se formado pela agregação de poeira cósmica em rotação, 
aquecendo-se depois, por meio de violentas reações químicas. O aumento da massa 
agregada e da gravidade catalisou impactos de corpos maiores. Essa mesma força 
gravitacional possibilitou a retenção de gases constituindo uma atmosfera primitiva. Os 
processos de formação do planeta Terra são a acreção ( acumulação de matéria na 
superfície de um astro, proveniente do meio circundante ), diferenciação ( processo de 
formação das camadas terrestres ) e desintegração radioativa. 
O envoltório atmosférico primordial atuou como isolante térmico, criando o ambiente 
na qual se processou a fusão dos materiais terrestres. Os elementos mais densos e 
pesados, como o ferro e o níquel, migraram para o interior; os mais leves localizaram-se nas 
proximidades da superfície. Dessa forma, constituiu-se a estrutura interna do planeta, com a 
distinção entre o núcleo, manto e crosta (litosfera). 
 
 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sol
http://pt.wikipedia.org/wiki/Planeta
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_Solar
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gua
http://pt.wikipedia.org/wiki/Placas_tect%C3%B3nicas
http://pt.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Atmosfera
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ci%C3%AAncia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Vida
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cientista
http://pt.wikipedia.org/wiki/James_E._Lovelock
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema
http://pt.wikipedia.org/wiki/Gaia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rota%C3%A7%C3%A3o
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ge%C3%B3ide
http://www.seinan-gu.ac.jp/~djohnson/natural/earthcs.html
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O conhecimento dessa estrutura deve-se à propagação de ondas sísmicas geradas 
pelos terremotos. Tais ondas, medidas por sismógrafos, variam de velocidade ao longo do 
seu percurso até a superfície, o que prova que o planeta possui estrutura interna 
heterogênea, ou seja, as camadas internas possuem densidade e temperatura distintas. 
A partir do resfriamento superficial do magma, consolidaram-se as primeiras rochas, 
chamadas magmáticas ou ígneas, dando origem a estrutura geológica denominado escudos 
cristalinos ou maciços antigos. 
Formou-se, assim, a litosfera ou crosta terrestre. A liberação de gases decorrentes do 
resfriamento do planeta originou a atmosfera, responsável pela ocorrência das primeiras 
chuvas e pela formação de lagos e mares nas áreas rebaixadas. Assim, iniciou-se o 
processo de intemperismo (decomposição das rochas) responsável pela formação dos solos 
e conseqüente início da erosão e da sedimentação. 
As partículas minerais que compõem os solos, transportados pela água, dirigiram-se, 
ao longo do tempo, para as depressões que foram preenchidas com esses sedimentos, 
constituindo as primeiras bacias sedimentares (bacias sedimentares são depressões da 
crosta, de origem diversa, preenchidas, ou em fase de preenchimento, por material de 
natureza sedimentar), e, com a sedimentação (compactação), as rochas sedimentares. No 
decorrer desse processo, as elevações primitivas (pré-cambrianas) sofreram enorme 
desgaste pela ação dos agentes externos, sendo gradativamente rebaixadas. 
Hoje, apresentam altitudes modestas e formas arredondadas pela intensa erosão, 
constituindo as serras conhecidas no Brasil como serras do 
Mar, da Mantiqueira, do Espinhaço, de Parima, Pacaraíma, Tumucumaque, etc, e, em outros 
países, os Montes Apalaches (EUA), os Alpes Escandinavos (Suécia e Noruega), os Montes 
Urais (Rússia), etc. Os escudos cristalinos ou maciços antigos apresentam disponibilidade 
de minerais metálicos (ferro, manganês, cobre), sendo por isso, bastante explorados 
economicamente. 
Nos dobramentos terciários podem haver qualquer tipo de minério. O carvão mineral e 
o petróleo são comumente encontrados nas bacias sedimentares. 
 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rochas
http://pt.wikipedia.org/wiki/Montes_Apalaches
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Alpes_Escandinavos&action=edit
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Já os dobramentos modernos são os grandes alinhamentos montanhosos que se formaram 
no contato entre as placas tectônicas em virtude do seu deslocamento a partir do período 
Terciário da era Cenozóica, como os Alpes (sistema de cordilheiras na Europa que ocupa 
parte da Áustria, Eslovênia, Itália, Suíça, Liechtenstein, Alemanha e França), os Andes (a 
oeste da América do Sul), o Himalaia (norte do subcontinente indiano), e as Rochosas. 
. Características Físicas: 
 Estrutura da Terra 
O interior da Terra, assim como o interior de outros planetas telúricos, é dividido por 
critérios químicos em uma camada externa (crosta) de silício, um manto altamente viscoso, e 
um núcleo que consiste de uma porção sólida envolvida por uma pequena camada líquida. 
Esta camada líquida dá origem a um campo magnético devido a convecção de seu material, 
eletricamente condutor. 
O material do interior da Terra encontra frequentemente a possibilidade de chegar à 
superfície, através de erupções vulcânicas e fendas oceânicas. Muito da superfície terrestre 
é relativamente novo, tendo menos de 100 milhões de anos; as partes mais velhas da crosta 
terrestre têm até 4,4 mil milhoes de anos. 
 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Terci%C3%A1rio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cenoz%C3%B3ica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Alpes
http://pt.wikipedia.org/wiki/Andes
http://pt.wikipedia.org/wiki/Himalaia
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Planetas_tel%C3%BAricos&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Crosta
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sil%C3%ADcio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Manto
http://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Condutor
http://pt.wikipedia.org/wiki/Vulc%C3%A3ohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Fenda_oce%C3%A2nica
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Camadas terrestres, a partir da superfície: 
 Litosfera (de 0 a 60,2km) 
 Crosta (de 0 a 30/35 km) 
 Manto (de 60 a 2900 km) 
 Astenosfera (de 100 a 700 km) 
 Núcleo externo (líquido - de 2900 a 5100 km) 
 Núcleo interno (sólido - além de 5100 km) 
Tomada por inteiro, a Terra possui aproximadamente seguinte composição em massa: 
 34,6% de Ferro 
 29,5% de Oxigênio 
 15,2% de Silício 
 12,7% de Magnésio 
 2,4% de Níquel 
 1,9% de Enxofre 
 0,05% de Titânio 
A temperatura no interior da Terra aumenta progressivamente. 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Litosfera
http://pt.wikipedia.org/wiki/Crosta
http://pt.wikipedia.org/wiki/Manto
http://pt.wikipedia.org/wiki/Astenosfera
http://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_externo
http://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_interno
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ferro
http://pt.wikipedia.org/wiki/Oxig%C3%AAnio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sil%C3%ADcio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Magn%C3%A9sio
http://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADquel
http://pt.wikipedia.org/wiki/Enxofre
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tit%C3%A2nio
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O interior da Terra atinge temperaturas de 5.270 K. O calor interno do planeta foi 
gerado inicialmente durante sua formação, e calor adicional é constantemente gerado pelo 
decaimento de elementos radioativos como urânio, tório, e potássio. O fluxo de calor do 
interior para a superfície é pequeno se comparado à energia recebida pelo Sol (a razão é de 
1/20k). 
 
OBS.: É denominado grau geotérmico o número de metros em profundidade na crosta 
terrestre necessário para haver o aumento da temperatura de 10C. 
 
- O Núcleo 
A massa específica média da Terra é de 5,515 toneladas por metro cúbico, fazendo 
dela o planeta mais denso no Sistema Solar. Uma vez que a massa específica do material 
superficial da Terra é apenas cerca de 3000 quilogramas por metro cúbico, deve-se concluir 
que materiais mais densos existem nas camadas internas da Terra (devem ter uma 
densidade de cerca de 8.000 quilogramas por metro cúbico). 
Em seus primeiros momentos de existência, há cerca de 4,5 bilhões de anos, a Terra 
era formada por materiais líquidos ou pastosos, e devido à ação da gravidade os objetos 
muito densos foram sendo empurrados para o interior do planeta (o processo é conhecido 
como diferenciação planetária), enquanto que materiais menos densos foram trazidos para a 
superfície. Como resultado, o núcleo é composto em grande parte por ferro (80%), e de 
alguma quantidade de níquel e silício. Outros elementos, como o chumbo e o urânio, são 
muitos raros para serem considerados, ou tendem a se ligar a elementos mais leves, 
permanecendo então na crosta. 
O núcleo é dividido em duas partes: o núcleo sólido, interno e com raio de cerca de 
1.250 km, e o núcleo líquido, que envolve o primeiro. O núcleo sólido é composto, segundo 
se acredita, primariamente por ferro e um pouco de níquel. Alguns argumentam que o núcleo 
interno pode estar na forma de um único cristal de ferro. Já o núcleo líquido deve ser 
composto de ferro líquido e níquel líquido (a combinação é chamada NiFe), com traços de 
outros elementos. Estima-se que realmente seja líquido, pois não tem capacidade de 
transmitir certas ondas sísmicas. A convecção desse núcleo líquido, associada a agitação 
causada pelo movimento de rotação da Terra, seria responsável por fazer aparecer o campo 
magnético terrestre, através de um processo conhecido como teoria do dínamo. O núcleo 
sólido tem temperaturas muito elevadas para manter um campo magnético (veja temperatura 
Curie), mas provavelmente estabiliza o campo magnético gerado pelo núcleo líquido. 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Kelvin
http://pt.wikipedia.org/wiki/Planeta
http://pt.wikipedia.org/wiki/Radioatividade
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ur%C3%A2nio
http://pt.wikipedia.org/wiki/T%C3%B3rio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pot%C3%A1ssio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Massa_espec%C3%ADfica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_Solar
http://pt.wikipedia.org/wiki/Diferencia%C3%A7%C3%A3o_planet%C3%A1ria
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ferro
http://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADquel
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sil%C3%ADcio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Chumbo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ur%C3%A2nio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Crosta
http://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ferro
http://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADquel
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cristal
http://pt.wikipedia.org/wiki/Onda_s%C3%ADsmica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico
http://pt.wikipedia.org/wiki/D%C3%ADnamo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Temperatura_de_Curie
http://pt.wikipedia.org/wiki/Temperatura_de_Curie
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Evidências recentes sugerem que o núcleo interno da Terra pode girar mais rápido do 
que o restante do planeta, a cerca de 2 graus por ano. 
Tanto entre a crosta e o manto como entre o manto e o núcleo existem zonas 
intermediárias de separação, as chamadas descontinuidades. Entre a crosta e o manto há a 
descontinuidade de Mohorovicic. 
 
- O Manto 
O manto estende-se desde cerca de 30 km e por uma profundidade de 2900 km. A 
pressão na parte inferior do mesmo é da ordem de 1,4 milhões de atmosferas. É composto 
por substâncias ricas em ferro e magnésio. 
Também apresenta características físicas diferentes da crosta. O material de que é 
composto o manto pode apresentar-se no estado sólido ou como uma pasta viscosa, em 
virtude das pressões elevadas. Porém, ao contrário do que se possa imaginar, a tendência 
em áreas de alta pressão é que as rochas mantenham-se sólidas, pois assim ocupam menos 
espaço físico do que os líquidos. Além disso, a constituição dos materiais de cada camada 
do manto tem seu papel na determinação do estado físico local. (O núcleo interno da Terra é 
sólido porque, apesar das imensas temperaturas, está sujeito a pressões tão elevadas que 
os átomos ficam compactados; as forças de repulsão entre os átomos são vencidas pela 
pressão externa, e a substância acaba se tornando sólida.) 
A viscosidade no manto superior (astenosfera) varia entre 1021 a 1024 pascal segundo, 
dependendo da profundidade. Portanto, o manto superior pode deslocar-se vagarosamente. 
As temperaturas do manto variam de 100 graus Celsius (na parte que faz interface com a 
crosta) até 3500 graus Celsius (na parte que faz interface com o núcleo). 
 
- A Crosta 
A crosta (que forma a maior parte da litosfera) tem uma extensão variável de acordo 
com a posição geográfica. Em alguns lugares chega a atingir 70 km, mas geralmente 
estende-se por aproximadamente 30 km de profundidade. É composta basicamente por 
silicatos de alumínio, sendo por isso também chamada de Sial. 
Existem doze tipos de crosta, sendo os dois principais a oceânica e a continental, 
sendo bastante diferentes em diversos aspectos. A crosta oceânica, devido ao processo de 
expansão do assoalho oceânico e da subducção de placas, é relativamente muito nova, 
sendo a crosta oceânica mais antiga datada de 160 Ma, no oeste do pacífico. 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Descontinuidade_de_Mohorovicic
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ferro
http://pt.wikipedia.org/wiki/Magn%C3%A9sio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Astenosfera
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pascal_segundo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Celsius
http://pt.wikipedia.org/wiki/Litosfera
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É de composição basáltica e é cobertas por sedimentos pelágicos e possuem em 
média 7km de espessura. 
A crosta continental é composta de rochas félsicas a ultramáficas, tendo composição 
média granodiorítica e espessura média entre 30 e 40km nas regiões tectonicamente 
estáveis (crátons), e entre 60 a 80km nas cadeias montanhosas como os Himalaias e os 
Andes. As rochas mais antigaspossuem até 3,96 Ma e existem rochas novas ainda em 
formação. 
A fronteira entre manto e crosta envolve dois eventos físicos distintos. O primeiro é a 
descontinuidade de Mohorovicic (ou Moho) que ocorre em virtude da diferença de 
composição entre camadas rochosas (a superior contendo feldspato triclínico e a inferior, 
sem o mesmo). O segundo evento é uma descontinuidade química que foi observada a partir 
da obdução de partes da crosta oceânica. 
 
. Resumo : Forma e características físicas 
 
- apresenta forma aproximada de uma elipsóide de rotação; 
- diâmetro equatorial = 12.756.776 m ; 
- diâmetro polar = 12.713.824 m ; 
- maior elevação: Monte Everest, no Himalaia, com aproximadamente 9.000 m ; 
- maior depressão: Fossa das Filipinas, no oceano Pacífico; 
- densidade global: d= 5,527 g/L 
 
 MINERALOGIA 
 
Mineralogia é a ciência da terra que se dedica ao estudo da química, estruturas 
molecular e cristalina e propriedades físicas (incluindo ópticas e mecânicas) de minerais, 
bom como a sua gênese, metamorfismo, evolução química e meteorização. A mineralogia 
começou por ter um caráter marcadamente taxonômico, isto e baseada na nomenclatura e 
classificação dos minerais, mas evoluiu para o campo da física aplicada, tendo hoje grande 
peso as áreas da cristalografia, da óptica, da simulação matemática e da nano-mecânica. 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Descontinuidade_de_Mohorovicic
http://pt.wikipedia.org/wiki/Feldspato
http://pt.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Obdu%C3%A7%C3%A3o&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ci%C3%AAncias_da_Terra
http://pt.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cristal
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%93ptica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mineral
http://pt.wikipedia.org/wiki/Taxonomia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cristalografia
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 Minerais e Rochas 
 
A crosta terrestre é formada essencialmente de rochas, cujos constituintes são na 
maioria das vezes os minerais, podendo também constituir-se dos chamados mineralóides, 
como o vidro vulcânico, o carvão ou outros compostos de origem orgânica. 
 
- Conceitos Básicos 
 
. Mineral: É um elemento ou composto químico, via de regra, resultante de processos 
inorgânicos, de composição química geralmente definida e encontrado naturalmente na 
crosta terrestre. Os minerais, em geral, são sólidos. Somente a água ( H2O ) e o mercúrio ( 
Hg ) se apresentam no estado líquido nas condições ambientes. 
 
. Minério: (do latim minera, mina) é um mineral cujo componente metálico, segundo a sua 
concentração e viabilidade das jazidas, é economicamente rentável para a sua prospecção e 
exploração industrial (mineração). 
 
. Rocha: É um agregado natural, formado de um ou mais minerais ( podendo, 
eventualmente, tratar-se de vidro vulcânico ou matéria orgânica, que são os mineralóides ) , 
que constitui parte essencial da crosta terrestre e é nitidamente individualizado. 
 
. Petrologia: A petrologia, do grego petros (rocha) + logos (conhecimento), é o ramo da 
geologia que trata da origem, ocorrência, estrutura e história das rochas. Existem três 
campos de estudo principais em petrologia: ígnea, sedimentar e metamórfica. 
 
 A petrologia ígnea foca a composição e textura de rochas ígneas (como o granito e o 
basalto, que cristalizam a partir de rocha fundida ou magma). 
 A petrologia sedimentar foca a composição e textura de rochas sedimentares (como o 
calcário e o arenito, compostas por partículas sedimentares cimentadas por uma matriz de 
material mais fino). 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Minera%C3%A7%C3%A3o
http://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADngua_grega
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rocha
http://pt.wikipedia.org/wiki/Geologia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rocha_%C3%ADgnea
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rocha_sedimentar
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rocha_metam%C3%B3rfica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Granito
http://pt.wikipedia.org/wiki/Basalto
http://pt.wikipedia.org/wiki/Magma
http://pt.wikipedia.org/wiki/Calc%C3%A1rio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Arenito
http://pt.wikipedia.org/wiki/Matriz
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 A petrologia metamórfica foca a composição e textura de rochas metamórficas (como o 
gneisse e o xisto, que começaram por ser rochas ígneas ou sedimentares mas que sofreram 
alterações químicas, mineralógicas ou texturais devido a temperaturas e/ou pressões 
extremas). 
A petrologia faz uso da mineralogia, da petrografia microscópica e das análises 
químicas para descrever a composição e textura das rochas. Modernamente, são também 
aplicados os princípios da geoquímica e geofísica através do estudo de tendências e ciclos 
geoquímicos e da utilização de dados termodinâmicos em experiências com o objectivo de 
melhor compreender as origens das rochas. 
 
 O ESTUDO DAS ROCHAS 
 
. Classificação 
 
As rochas podem ser classificadas quanto: 
- a constituição 
- a origem 
 
 Classificação quanto à constituição 
 
- Unimineralógicas ( visualmente só se enxerga um mineral – Ex.: ardósia ) 
- Plurimineralógica ( visulamente pode-se se distingüir mais de um mineral – Ex.: granito ) 
 
 Classificação quanto à origem 
 
- Rochas magmáticas ou ígneas; 
- Rochas sedimentares; 
- Rochas metamórficas. 
 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Gneisse
http://pt.wikipedia.org/wiki/Xisto
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mineralogia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Petrografia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Geoqu%C3%ADmica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Geof%C3%ADsica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A2mica
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. Rochas magmáticas ou Ígneas 
 
São aquelas formadas a partir do resfriamento e solidificação do magma. 
 
- rochas magmáticas intrusivas, abissais ou plutônicas => formadas por resfriamento lento do 
magma; no interior da crosta; mais definidos. 
 
- rochas magmáticas extrusivas => formadas por resfriamento mais rápido ( quanto mais 
rápido o resfriamento, maior é o cristal ) , menos definidos. 
 
. Rochas metamórficas 
 
São rochas formadas a partir das transformações provocadas por mudanças de temperatura 
e pressões em rochas magmáticas ou sedimentares. 
 
OBS.: O processo de mudança na estrutura cristalina pelos efeitos da temperatura e pressão 
é denominado metamorfose ou metamorfismo . 
 
Ex.: 
- ardósia, gnaisse, filito 
- mármore ( a partir do calcáreo ) 
 
. Rochas sedimentares 
 
São aquelas formadas a partir da decomposição de outras rochas formando extratos 
(camadas) de sedimentos. 
Podem conter fósseis - animais ou vegetais fossilizados. 
Os sedimentos podem ser : 
 
- mecânicos; 
- químicos; 
- orgânicos. 
 
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. O ciclo das rochas 
 
 
 
OBS.: magma – são minerais no estado de fusão , na forma incandescente. 
 
 EXERCÍCIOS 
 
1) O que a litosfera ? 
2) Qual a composição predominante do núcleo terrestre, da litosfera e do manto superior ? 
3) O que são rochas ? Como estão classificadas ? 
4) O que são minerais ? 
5) O que são rochas plurimineralógicas ? 
6) O que são rochas magmáticas intrusivas ? 
7) Quais as condições necessárias para a formação de uma rocha metamórfica ? 
8) Explique o ciclo da rochas. 
 
 
 
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 INTEMPERISMO 
 
Constitui um conjunto de processos que ocorrem na superfície terrestre e que 
ocasionam a decomposição dos minerais das rochas, por ação dos agentes atmosféricos, 
biológicos e químicos. 
 
. Tipos de Intemperismo 
 
1. Intemperismo físico; 
2. Intemperismo químicos; 
3. Intemperismo biológico. 
 
1. Intemperismo físico: são todos os processos que causam desagregação das rochas, 
com separação dos grãos minerais que a constituem. 
Esses processos ocorrem pela ação: 
. clima 
. temperatura 
. gelo 
. degelo 
. crscimento de cristaissalinos 
 
1a- termoclastia: é o processo de decomposição das rochas ocasionado pela elevação ou 
diminuição da temperatura. 
 
1b- crioclastia: é o processo de decomposição das rochas pela ação do gelo e degelo. 
 
1c- haloclastia: é o processo de decomposição das rochas ocasionado pelo crescimento de 
cristais de sais. 
 
1d- crescimento das raízes de vegetais 
 
 
 
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2. Intemperismo químico: É o processo de decomposição caracterizada pela reação 
química entre a rocha e soluções aquosas diversas. 
Tal processo é mais rápido se a rocha for previamente preparada pelo intemperismo 
físico, que a reduz em fragmentos menores, facilitando e aumentando o contato com os 
agentes aquosos ativos na degradação da rocha. 
A água de precipitação atmosférica, apesar de naturalmente “destilada”, não é pura, 
pelo fato de os gases do ar serem dissolvidos nela. 
Destes gases os mais importantes no intemperismo são: O2(g) , CO2(g) . O N2(g) além de ser 
pouco solúvel é inerte. 
O nitrogênio atmosférico, no entanto, graças a ação das faíscas elétricas e do 
oxigênio do ar nos dias chuvosos, forma o ácido nitroso ( HNO2 ) e o ácido nítrico ( HNO3 ), 
de ação corrosiva sobre as rochas e de valor como adubo nitrogenado para os vegetais. 
Ao infiltrar-se no solo, a água dissolve e acarreta ainda diversas substâncias 
orgânicas e inorgânicas, muitas vezes de natureza ácida, ativas também no intemperismo 
químico. 
O clima úmido é o ambiente mais propício a tal fenômeno, especialmente nas 
condições de umidade e calor como no Brasil, onde a velocidade da reação é acelerada pela 
temperatura. Esta por sua vez favorece o deenvolvimento da vegetação, assim aumentando 
a quantidade de gás carbônico e ácidos orgânicos, substâncias importantes na 
decomposição química das rochas. 
A penetração da decomposição em profundidade pode ser considerável, ao contrário 
da desintegração física. 
Distingüem-se três estágios na evolução intempérica de uma rocha : 
 
.1º estágio: início do ataque químico. 
 
.2º estágio: os minerais que constituem a rocha são completamente atacados e 
decompostos. 
 
.3º estágio: decomposição total da rocha ; formação do solo ( regolito ou manto de 
intemperismo ) 
 
 
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- Tipos de Intemperismo Químico 
 
. Decomposição por oxidação; 
. Decomposição por queluviação; 
. Decomposição por hidrólise e hidratação; 
. Decomposição por ácido carbônico ( H2CO3(aq) ) ; 
. Decomposição por dissolução. 
 
. Decomposição por oxidação 
 
É um dos primeiros processos ocorrentes na decomposição subaérea. 
Pode ser promovida por agentes orgânicos ou inorgânicos, sendo mais importantes os 
primeiros, resultantes principalmente do metabolismo de bactérias. 
Ferro (Fe) e manganês (Mn) são os elementos mais suscetíveis à oxidação durante o 
intemperismo. 
 
- enxofre, como sulfetos ( S2-) , ácido sulfúrico ( H2SO4(aq) ) => agente poderoso na 
decomposição das rochas. 
- o Fe2+ passa para Fe3+ => mudança na estrutura cristalina dos minerais que passa para 
vermelho ou amarelo. 
 
. Decomposição por queluviação 
 
Certos agentes originados à partir do húmus têm a propriedade de fixar determinados 
íons que perdem sua reatividade, sendo assim, removidos. 
Os íons ferro e alumínio são passíveis de serem removidos assim como o silício. 
Este processo é ativo em regiões de clima tropical, nos solos mal drenados, onde se 
acumulam as substâncias orgânicas. 
Os hidróxidos de ferro, concentram-se em níveis inferiores levados pelos quelatos , 
nome dado aos compostos orgânicos complexos. 
 
 
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. Decomposição por Hidrólise e Hidratação 
 
1) Hidratação: a água é incorporada ao retículo cristalino ( estrutura ) do mineral. 
2) Hidrólise : retirada da água da estrutura do mineral. 
 
. Decomposição pelo ácido carbônico - H2CO3(aq) 
 
Reação: H2O + CO2 H
+ + HCO3
- 
Não é mais uma modalidade de hidrólise, pois a água da chuva dissolve o gás 
carbônico atmosférico. 
A maior parte do CO2(g) continua em solução, enquanto uma pequena parte se 
combina com a água para formar ácido carbônico que se encontra sempre em estado de 
dissociação. 
Assim, o CO2(g) é o agente mais importante do intemperismo químico. Age 
secularmente sobre os feldspatos ( o mineral mais comum na crosta terrestre ). 
Além do CO2(g) são importantes : ácidos húmicos, ácidos orgânicos resultantes do 
metabolismo de microorganismos; ácido sulfúrico proveniente da decomposição da pirita 
(FeS2). 
 
. Decomposição por dissolução 
 
Os ácidos agem também diretamente na dissolução de certos minerais. 
Os carbonato são os mais fáceis de se solubilizar. Um calcáreo ou um dolomito é facilmente 
solubilizado. 
Ex.: dissolução do mármore por chuva ácida; cavernas calcáreas por intensa circulação de 
água nas fendas, provocando seu aumento. 
 
. Decomposição químico-biológica 
 
A atividade orgânica, principalmente a de bactérias viventes no solo, toma parte na 
decomposição das rochas. 
 
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Os primeiros ataques são as de bactérias e fungos, a seguir, os líquens, depois algas 
e musgos, formando e preparando o solo para as plantas. 
Todas elas segregam CO2(g), NO3
-, ácido orgânicos, etc., como produtos de seus 
metabolismos. 
Estes são incorporados pelas soluções que atravessam o solo, atingindo embaixo da 
rocha, num ataque químico, aumentando sua ação contra os minerais formadores das 
rochas. 
Os tecidos mortos das plantas servem de alimento a numerosos microorganismos. Na 
presença de O2(g) , o material vegetal pode decompor-se por completo em água e gás 
carbônico principalmente. Caso contrário pode formar húmus. 
Sua compisção química é heterogênea, complexa e variável, de natureza coloidal, 
atuando geralmente como ácido orgânico. 
 
 SOLOS 
 
. FORMAÇÃO DO SOLO 
 
O solo nada mais é do que o resultado da ação conjunta de agentes externos (como 
chuva, vento, umidade etc) sobre restos minerais, porém enriquecidos com matéria orgânica. 
 Sem a presença de matéria orgânica e sem atividades de microorganismos, não há a 
formação de solo, tratando-se somente de minerais não consolidados. 
Denomina-se também regolito ou manto de intemperismo, pelo fato de formar um 
manto sobre as rochas em vias de decomposição. 
 O solo pode ainda, ser compreendido como conseqüência da ação do tempo ( 
intemperismo ), dos vegetais e animais, do clima e da topografia sobre o material do subsolo 
(rocha). Estes fatores são chamados de agentes formadores do solo. Estes agentes podem 
ser divididos em agentes ativos: o clima e a biosfera, e em agentes passivos: a rocha e o 
relevo. 
O tempo determina a maturidade do processo de formação do solo, dividindo os solos 
em jovens e maduros, dependendo da intensidade da atuação. 
 
 
 
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. PERFIL DO SOLO 
 
O solo é dividido em camadas horizontais, chamados de horizontes. As características 
que podem ser levadas em conta para diferenciação dos horizontes dependem do 
conhecimento da pessoa que está realizando o trabalho e são baseados em alguns critérios 
como textura, cor, consistência, estrutura, atividade biológica, tipo de superfície dos 
agregados, etc. 
 Normalmente o solo possui três horizontes bem fáceis de distinguir, o horizonte O, que 
representa a matéria orgânica presente na superfície; o horizonte A, que representa a região 
em que o solo perde material para as camadas mais profundas e o horizonte B, local em que 
se acumulam os materiais perdidos pelo horizonte A. Outras camadas importantes para se 
distinguir um perfil de solo são o horizonte C, e R, caracterizados pela rocha matriz 
decomposta (C) e não decomposta (R) 
 No exame do perfil do solo três variáveis são de fácil identificação, podendo serrealizadas no campo e por pessoas sem experiência nesta área. 
 A cor é uma das características que mais chamam a atenção, devido às várias 
tonalidades de coloração existentes no perfil, permitindo uma rápida delimitação dos 
horizontes. 
 Na determinação da cor do solo 3 são os fatores predominantes; a matéria orgânica, 
que confere uma cor escura; o ferro, que confere um tom avermelhado e a quantidade de 
sílica (quartzo), que clareia o horizonte. Ou seja, quanto mais escuro (negro) for o solo, mais 
matéria orgânica ele possui; quanto mais vermelho, mais compostos de ferro e quanto mais 
claro (branco), mais quartzo terá. 
 A textura do solo refere-se às proporções dos grupos de grãos que formam o solo, ou 
seja à proporção de argila, silte e areia. Na prática o conhecimento da textura é feito 
mediante a manipulação do solo úmido entre os dedos, o que dará uma idéia, pela 
manipulação táctil, da predominância das frações granulométricas finas e grosseiras. 
 A consistência do solo é a última variável de fácil identificação no campo e é dividida 
em seca, úmida, molhada e cimentada. Estas classes são expressas pelo grau de adesão ou 
pela resistência à deformação. 
 
 
 
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 MINERAIS 
 
Minerais são substâncias de origem inorgânica e natural que ocorrem na natureza no 
estado sólido, com uma composição química definida e uma estrutura interna de átomos na 
forma de arranjo geométrico. Para ser considerada um mineral, uma substância tem de 
obedecer todos esses critérios da definição. A água não pode ser considerada um mineral, 
dessa forma, já que na temperatura e pressão ambientes ela ocorre em estado líquido. O 
mesmo se aplica ao petróleo (cuja origem é orgânica, além de ser líquido), ao mercúrio (que, 
como a água, é líquido), à calcita (que tem origem orgânica) e a várias outras substâncias. 
Os minerais diferem dos seres orgânicos por não terem funções vitais como 
respiração, reprodução, auto-locomoção etc. Por outro lado, é dos minerais que todo ser vivo 
toma a matéria que precisa para suas funções vitais, e é a partir dos minerais que a 
humanidade conseguiu construir esta sociedade em que vivemos, industrial, baseada na 
transformação das matérias naturais. 
 
 
. Propriedades Físicas dos Minerais 
 
 As propriedades físicas dos minerais são o resultado direto de sua composição 
química e de suas características estruturais. Existe um conjunto de propriedades físicas que 
podem ser examinadas ou testadas rapidamente, com auxílio de instrumentos simples como 
um imã, uma lupa de mão, um canivete e uma placa de porcelana. Com, freqüência estas 
propriedades são suficientes para a identificação de um mineral desconhecido e, pela 
facilidade de seu estudo, são de emprego corriqueiro por mineralogistas, tanto no campo 
como em laboratório. 
As propriedades a serem estudadas nesta aula e aplicadas nas próximas aulas do 
curso são as seguintes: hábito, clivagem, partição, fratura, dureza, tenacidade, densidade 
relativa, magnetismo, cor, traço e brilho. 
 
 
 
 
 
 
 
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1 . Hábito: Por hábito de um mineral se entende a (s) forma (s) com a qual ele aparece 
freqüentemente na natureza, por exemplo: como prismas alongados; como cristais 
tabulares (achatados); como agregados cristalinos com arranjos geométricos 
característicos; ou mesmo como grãos sem uma forma definida. Muitas espécies minerais 
ocorrem preferencialmente com um determinado hábito. Por exemplo, cristais de magnetita - 
Fe3O4 são frequentemente octaédricos, pirita - FeS2 , comumente ocorre como cristais em 
forma de cubos, e as micas ocorrem como lamelas. Embora nem sempre um determinado 
mineral tenha que apresentar 
seu hábito característico, o fato de que isto ocorra com freqüência é de grande auxílio na sua 
identificação. 
A lista a seguir inclui os termos mais comumente usados na descrição do hábito dos 
minerais. 
• Prismático: os cristais do mineral são freqüentemente constituídos por prismas (ou 
combinações de mais de um prisma). Usualmente são empregados adjetivos para qualificar 
os cristais prismáticos, como colunares (prismas alongados, com uma direção . geralmente 
coincidente com o eixo c . mais desenvolvida que as demais), aciculares (muito alongados 
e finos, com forma que lembra uma agulha), fibrosos, capilares ou filiformes (ainda mais 
finos, lembrando fios de cabelo) tabulares (achatados, com duas direções mais bem 
desenvolvidas do que a terceira), laminares (alongados e achatados, como a lâmina de 
uma faca). 
• Cúbico, octaédrico, dodecaédrico, romboédrico, etc . mineral caracterizado pela 
ocorrência freqüente de cristais com as formas citadas. 
• Micáceo : cristais tabulares ou lamelares formados por placas finas (como as micas) 
• Euédrico, subédrico, anédrico : mineral ocorre comumente como cristais bem formados 
(euédricos), ou com apenas algumas faces bem desenvolvidas (subédricos), ou ainda como 
grãos sem faces cristalinas presentes (anédricos .,embora deva ser ressaltado que a 
ausência de formas cristalinas visíveis externamente não signifique que o mineral não 
possua uma estrutura cristalina ordenada) . 
 
 
 
 
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 Muitos dos termos acima, especialmente os relativos a prismas, podem ser 
igualmente aplicados a agregados de cristais (por exemplo, agregados colunares, agregados 
aciculares, etc.). Os seguintes termos são específicos da descrição de agregados cristalinos: 
 • Dendrítico : arborescente, em ramos divergentes, como os de uma planta. 
• Divergente ou radiado : agregado de cristais (geralmente prismas colunares, aciculares 
ou tabulares) divergentes a partir de um ponto central. Tipos específicos de agregados 
radiais podem ser: 
a) Globular - agregados de cristais radiais, formando pequenas superfícies esféricas ou 
semi-esféricas. 
b) Botrioidal - formas globulares assemelhando-se (em tamanho dos glóbulos) a um cacho 
de uvas. 
c) Mamelonar - grandes superfícies arredondadas, semelhantes a mamas, formadas por 
indivíduos radiais ou divergentes. 
d) Reniforme : agregados radiados terminando em formas arredondadas com forma de rins. 
e) Colomorfo : termo genérico aplicado a formas arredondadas compostas de agregados 
radiados, sem levar em conta o tamanho. 
• Granular: agregado simplesmente composto por grãos (sem nenhuma conotação 
específica de forma ou tamanho) 
• Concêntrico : camadas mais ou menos esféricas, superpostas umas às outras. 
• Pisolítico: massas arredondadas, mais ou menos do tamanho de ervilhas 
• Oolítico : massa arredondadas, mais ou menos do tamanho de ovas de peixe 
• Bandado : mineral formado por camadas de diferentes cores ou texturas 
• Maciço : material compacto, sem formas ou feições especiais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Outros termos específicos, relacionados ao modo de ocorrência do agregado: 
• Drusa : superfície coberta de pequenos cristais 
• Geodo : cavidade (em uma rocha) cuja superfície é coberta de pequenos cristais 
• Concreção : massas formadas por deposição de material em torno de um núcleo. 
Algumas concreções são esféricas, mas outras podem ter forma variável. 
• Estalactite : agregados em cilindros ou cones pendentes (como por exemplo em 
cavernas) 
 
2 . Clivagem, partição e fratura: Um mineral pode apresentar (ou não) tendência a se 
romper segundo planos preferenciais, quando submetido a um esforço externo. Este 
comportamento está diretamente relacionado ao tipo de ligação química envolvida e à 
eventual presença de defeitos ou descontinuidades na estrutura cristalina. Em presença de 
um esforço externo um cristal poderá apresentar tendência a se romper ao longo de direções 
em que: 
 
• A força de ligação é menor• Existem menos ligações por unidade de volume 
• Existem defeitos estruturais 
• Existe um maior espaçamento interplanar, embora as ligações químicas sejam do mesmo 
tipo 
 
Clivagem, partição e fraturas são propriedades físicas diferentes. A distinção entre 
elas é extremamente importante do ponto de vista da identificação de minerais . 
 
 
• Clivagem : tendência do mineral partir-se paralelamente a planos atômicos identificados 
por índices de Miller, tais como faces do cristal. Os planos de clivagem são, portanto, 
repetitivos desde a escala mesoscópica (do cristal) a escala microscópica e até a escala da 
própria estrutura cristalina. A clivagem é sempre consistente com a simetria do cristal. Para 
estudar a clivagem de um mineral não é suficiente apenas reconhecê-la, mas é 
necessário caracterizá-la em termos de sua orientação e sua qualidade. 
 
 
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Em termos de orientação (geometria) a clivagem pode ser descrita por adjetivos que a 
relacionam com formas cristalinas. Assim, pode-se caracterizar a clivagem como cúbica 
(como na galena . PbS), octaédrica (como no diamante . C), dodecaédrica (como na 
esfalerita . ZnS), romboédrica (como na calcita . 
CaCO3), prismática (como nos piroxênios e anfibólios), pinacoidal (como a clivagem basal 
das micas), etc. 
Uma outra maneira de expressar esse conceito é utilizando os índices de Miller para 
a forma cristalina em questão, como {111} para a clivagem octaédrica. 
Vimos que a clivagem está intrinsecamente relacionada à estrutura cristalina. 
Portanto, se um mineral possui uma determinada direção de clivagem, existe o potencial 
para ocorrerem inúmeros planos de clivagem ao longo daquela direção. Entretanto, nem 
sempre a clivagem é perfeitamente desenvolvida nos cristais. Assim, deve-se utilizar 
adjetivos para caracterizar a qualidade da clivagem. Isto é feito de acordo com uma escala 
comparativa e empírica. Assim, pode-se dizer que uma clivagem é excelente (como a 
clivagem basal das micas e do grafite), boa, pobre ou ruim. Finalmente, alguns minerais 
se caracterizam pela ausência de clivagem. O quartzo, um dos minerais mais comuns 
não apresenta clivagem. 
 • Partição: Assim como a clivagem, a partição também está associada a planos 
cristalográficos, mas não é tão bem desenvolvida. A partição pode ter outras causas, como a 
presença de planos de geminação no cristal ou ocorrer como resposta à aplicação de 
pressão. Assim, ao contrário do que ocorre com a clivagem, alguns indivíduos de uma 
espécie mineral podem apresentar partição enquanto outros não a possuem. Por exemplo, 
em uma população de cristais de um determinado mineral, pode ocorrer que apenas os 
cristais geminados ou submetidos a pressão apresentem planos de partição visíveis. Outro 
critério útil para distinguir clivagem de partição é o caráter menos penetrativo da última. Por 
exemplo, um cristal pode se partir ao longo de planos de geminação relativamente 
espaçados entre si, e ao mesmo tempo fraturar-se de maneira irregular na região entre dois 
planos de partição. Exemplos comuns de partição incluem a partição octaédrica da 
magnetita, a partição basal dos piroxênios e a partição romboédrica do corindon. 
 
 
 
 
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• Fratura: Refere-se à maneira pela qual o mineral se rompe, exceto aquelas 
controladas pelas propriedades de clivagem e partição. Ocorre quando a força das 
ligações químicas é mais ou menos a mesma em todas as direções e, portanto, o 
rompimento não ocorre ao longo de nenhuma direção cristalográfica em particular. Assim, 
ao estudar as fraturas de um mineral, o estilo de fraturamento é a observação importante a 
ser feita. Alguns minerais apresentam estilos de fratura característicos, o que pode auxiliar 
na sua identificação. 
Os termos mais comuns usados para descrever fraturas em um mineral são: 
conchoidal (superfícies lisas e curvas, semelhantes à parte interna de uma concha, comum 
vidro e nomineral quartzo), fibrosa (quando o mineral se rompe formando estilhaços ou 
fibras), serrilhada (superfície denteada, irregular, com bordas cortantes), irregular 
(superfícies rugosas e irregulares). 
 
3.Dureza: Esta é uma das mais importantes propriedades para a identificação de muitos 
minerais. Define-se como dureza de um mineral a resistência que uma superfície lisa do 
mineral apresenta a ser arranhada, (sulcada) por outro material (outro mineral, a ponta de 
uma faca, etc.). Em última instância, a dureza de um mineral está relacionada à reação da 
estrutura cristalina à aplicação de esforço sem ruptura. 
Em cristais formados essencialmente por ligações metálicas, os quais podem fluir 
plasticamente, o atrito de um material de dureza mais alta contra a superfície do cristal tende 
a produzir um sulco. Minerais formados por ligações iônicas ou covalentes tendem a 
apresentar um comportamento mais rúptil. Ao ser submetidos ao mesmo teste, a produção 
do sulco poderá ser acompanhada da produção de pó do mineral mais mole. 
Em compostos iônicos o tamanho e a carga dos íons envolvidos afetam a dureza do 
mineral. Assim, para um grupo de substâncias diferentes com o mesmo tipo de estrutura 
cristalina, quanto maior a distância interiônica e quanto menores as cargas dos íons, mais 
fraca será a ligação e, consequentemente, menor será a dureza do mineral. 
É importante ressaltar que a força global de uma estrutura cristalina é dada por uma 
combinação dos diferentes tipos de ligação química presentes, mas a dureza desta mesma 
estrutura é uma expressão da sua ligação mais fraca. 
 
 
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A dureza é uma característica de cada mineral, e pode ser avaliada quantitativamente 
através do uso de equipamentos adequados. Entretanto, sua principal utilidade na 
identificação mineralógica consiste em estimar qualitativamente a dureza do mineral que 
se deseja identificar, comparando-o com outros minerais e/ou materiais de dureza 
conhecida. O teste de dureza baseia-se no fato de que um mineral de dureza mais alta é 
capaz de provocar um sulco em um mineral de dureza mais baixa, mas o segundo não é 
capaz de sulcar o primeiro. 
O mineralogista austríaco F. Mohs idealizou uma escala de dureza com base em 
dez minerais relativamente comuns, aos quais atribuiu graus de dureza relativa de um a dez. 
Esta escala ficou conhecida como Escala de Dureza de Mohs e é de uso corrente entre 
mineralogistas e outras pessoas interessadas na identificação de minerais. Os minerais da 
Escala de Mohs são listados abaixo, em ordem crescente de dureza: 
 
Escala de Mohs 
1 . Talco 
2 . Gipso (= gipsita) 
3 . Calcita 
4 . Fluorita 
5 - Apatita 
6 . Ortoclásio 
7 . Quartzo 
8 . Topázio 
9 . Corindon 
10 . Diamante 
 
 Portanto, se um mineral que se deseja identificar é capaz de sulcar a fluorita, mas não 
sulca a apatita, pode-se dizer que este mineral tem uma dureza entre 4 e 5. Um grupo de 
materiais de fácil acesso pode ser usado para testar dureza, em complemento aos minerais 
da escala. 
 
 
 
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Assim, a unha humana possui dureza pouco acima de 2 (sulca talco e gipsita, mas 
não sulca calcita); o cobre tem dureza pouco abaixo de 3; o aço comum tem dureza pouco 
acima de cinco; o vidro comum tem dureza 5 ½ , o aço temperado tem dureza 6 ½ etc. Ao 
avaliar a dureza de qualquer mineral é imprescindível realizar o teste nos dois sentidos (ou 
seja tentar 
sulcar o mineral A com o mineral B e vice-versa), porque um mineral excessivamente friável 
(pulverulento) ou quebradiço pode ser fisicamente desagregado por outro, mesmo que este 
possua dureza mais baixa. 
Em termos de dureza absoluta, a progressão de talco (dureza 1)até diamante 
(dureza 10) não é linear, mas segue uma curva exponencial, de tal maneira que a diferença 
de dureza entre o diamante (10) e o corindon (9) é muito maior do que a diferença de dureza 
entre a gipsita (2) e o talco (1). 
Como a dureza é uma propriedade direcional, alguns minerais possuem dureza 
diferente segundo direções cristalográficas distintas. Quando ocorre, este fato 
freqüentemente auxilia na identificação do mineral. Por exemplo, os cristais de cianita 
possuem dureza igual a 5 na direção do comprimento e dureza igual a 7 na direção 
perpendicular ao comprimento. 
 
4 . Tenacidade : A tenacidade é uma medida da coesão de um mineral, ou seja, a sua 
resistência a ser quebrado, esmagado, dobrado ou rasgado. A tenacidade não guarda 
necessariamente relação com a dureza. O exemplo clássico desta diferença é o diamante, 
que possui dureza muito elevada mas tenacidade relativamente baixa, quando submetido a 
um impacto. Os seguintes termos qualitativos são usados para expressar tenacidade de 
um mineral: 
 
• Quebradiço : o mineral se rompe ou é pulverizado com facilidade. 
• Maleável : o mineral pode ser transformado em lâminas, por aplicação de impacto. 
• Séctil : o mineral pode ser cortado por uma lâmina de aço. 
• Dúctil : o mineral pode ser estirado para formar fios. 
• Flexível : o mineral pode ser curvado, mas não retorna a sua forma original, depois de 
cessado o esforço. 
 
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• Elástico: o mineral pode ser curvado, mas volta à sua forma original, depois de cessado o 
esforço. 
 Propriedades como ductilidade, sectilidade e maleabilidade são típicas de materiais 
constituídos por ligações metálicas. Neste tipo de ligação o material é considerado como 
cátions imersos em uma nuvem de elétrons de alta mobilidade. Quando é aplicado um 
esforço externo, os cátions podem mover-se relativamente uns aos outros sem 
necessariamente originar forças eletrostáticas repulsivas (e, consequentemente, sem perder 
coesão). 
 O comportamento flexível é típico de minerais com estruturas em folha, como talco e clorita, 
onde as folhas são unidas entre si por forças de van der Waals ou pontes de hidrogênio 
(quando submetida a um esforço externo, a estrutura desliza ao longo dessas ligações mais 
fracas). Um outro grupo de minerais com estrutura em folha, as micas, apresenta 
propriedades elásticas, porque nestes minerais as camadas da estrutura são mantidas 
unidas entre si por ligações iônicas envolvendo álcalis como K+ (consideravelmente mais 
fortes do que as forças de van der Waals) . 
 
5 - Densidade relativa : definida como a relação entre o peso do mineral e o peso de um 
volume igual de agua pura, é um número adimensional, e não tem o mesmo significado 
que peso específico (medido em unidades de peso por unidade de volume). A densidade 
relativa é característica para cada mineral, e depende basicamente de dois fatores: os 
elementos químicos que constituem o mineral e a maneira como estes elementos estão 
arranjados dentro da estrutura cristalina. Os efeitos destes fatores podem ser facilmente 
avaliados comparando-se: a) minerais com estrutura semelhante mas composição distinta, 
como os carbonatos ortorrômbicos de Ca, Sr, Ba e Pb, onde a densidade relativa aumenta 
com o aumento do peso atômico do cátion, de 2,95 na aragonita (CaCO3) até 6,55 na 
cerussita (PbCO3). Por outro lado, a diferença de densidade relativa entre o carbono puro na 
forma de grafite (2,2) e de diamante (3,5) ilustra o efeito da estrutura cristalina sobre 
esta propriedade. Existem vários métodos de determinação quantitativa de densidade em 
minerais, com o uso de equipamentos adequados (balança de Jolly, balança de Berman, 
picnômetro), líquidos pesados (bromofórmio, iodeto de metileno, etc.), ou cálculos com base 
na cela unitária do mineral, os quais não serão discutidos aqui. 
 
 
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Para um reconhecimento expedito, entretanto, pode-se estimar a densidade relativa 
por comparação entre amostras de diferentes minerais. Associada ao estudo de outras 
propriedades físicas, esta análise comparativa de densidade é muitas vezes uma 
ferramenta fundamental na identificação de minerais. 
 
6 . Magnetismo: Materiais que apresentam a propriedade de ser atraídos por uma um imã 
são chamados de ferromagnéticos. O número de minerais que apresentam esta 
propriedade é muito pequeno. Dentre os minerais comuns na natureza, apenas a magnetita 
(Fe3O4) e a pirrotita (Fe1-xS) apresentam esta propriedade. 
Portanto, quando presente em um mineral, o magnetismo é de extrema utilidade na 
identificação. 
Adicionalmente, o fato de que diferentes minerais possuem diferentes susceptibilidades 
magnéticas permite a separação física de grãos de minerais distintos mediante o uso de 
equipamentos. 
 Ao ser aquecidos acima de uma temperatura específica, os materiais ferromagnéticos 
perdem suas fortes propriedades magnéticas, que são substituídas por um magnetismo 
comparativamente mais fraco (paramagnetismo). A temperatura à qual esta mudança ocorre 
é conhecida como .temperatura de Curie.. Para a magnetita, este fenômeno ocorre a 85 oC. 
 
7 . Cor: Esta é provavelmente a primeira propriedade física a chamar a atenção quando 
alguém examina um mineral. O que o nosso cérebro interpreta como cor é, na verdade, o 
resultado da absorção seletiva de determinados comprimentos de onda da luz que 
atravessa o mineral. Os comprimentos de onda que não são absorvidos tornam-se 
dominantes no espectro que emerge do mineral, e a combinação destes comprimentos de 
onda é o que é percebido como cor. 
A maior parte dos mecanismos que produzem cor são produtos da interação de ondas 
luminosas com elétrons. A origem da cor em minerais está ligada a uma variedade de 
razões, tais como a presença de íons metálicos (em especial metais de transição como Ti, 
V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni e Cu), fenômenos de transferência de carga, efeitos de 
radiação ionizante, entre outros. 
 
 
 
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Para muitos minerais a cor é uma característica diagnóstica fundamental, enquanto para 
outros ela é tão variável que não pode ser usada como um critério de identificação. Devido 
à possibilidade de alteração de muitos minerais por contato com o ar, 
água, etc., a cor deve ser sempre observada preferencialmente em uma fratura recente do 
mineral. 
 
• Metais de transição: podem estar presentes em minerais em quantidades importantes 
(como os constituintes principais) ou em quantidades muito pequenas (como impurezas). Em 
ambos os casos, estes elementos podem provocar o aparecimento de cor. 
Em estruturas cristalinas que admitem substituições de grandes quantidades de um cátion 
por outro, as variações químicas podem implicar em um amplo espectro de variação de 
cor. Este é o caso da esfalerita (ZnS), que admite a substituição do Zn por quantidades 
variáveis de Fe e cuja cor varia em tons de branco, amarelo, castanho e preto, dependendo 
da quantidade de Fe presente. 
Em outros casos, onde um determinado metal ocorre em pequenas quantidades na 
estrutura, 
variedades coloridas podem ocorrer em um mineral cuja composição química global é 
essencialmente constante. No caso do mineral berilo, por exemplo, a presença de pequenas 
quantidades de Fe2+ produz cor azul enquanto a presença de Cr3+ como impureza produz 
coloração verde. As variedades azul e verde do mineral berilo possuem importância 
econômica como gemas preciosas (água-marinha e esmeralda, respectivamente). Com 
exceção da cor, as demais propriedades físicas da água-marinha e da esmeralda são 
idênticas às do berilo comum. O mesmo ocorre com o mineral corindon: a presença de Cr3+ 
como impureza no corindon gera a variedadevermelha conhecida como rubi. 
 
• Transferência de carga : este processo só ocorre em compostos que tenham pelo menos 
dois elementos com estados de oxidação diferentes e variáveis. O processo pode produzir 
cores intensas em minerais e gemas, e envolve a transferência de elétrons entre elementos 
diferentes. Alguns exemplos de elementos que participam no processo de transferência de 
carga são: Fe2+ e Fe3+; Ti3+ e Ti4+; Mn2+, Mn3+ e Mn4+ , ou combinações entre eles (por 
exemplo, minerais contendo ferro e manganês). 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 31 
 
 
A transferência de um elétron de um átomo a outro envolve a absorção de energia, a 
qual pode ocorrer segundo um comprimento de onda definido. Por exemplo, a 
transferência de um elétron entre Fe2+ e Ti4+ envolve a absorção de energia luminosa no 
comprimento do vermelho, e portanto produz a cor azul da Safira. O mesmo processo pode 
ocorre entre ânions (por exemplo, a cor azul do mineral lazurita decorre da transferência 
de carga entre um triângulo de átomos de enxofre) ou entre cátion e ânion. 
 
• Centros de cor : são imperfeições na estrutura cristalina que causam absorção de energia 
luminosa e, consequentemente, o aparecimento de cor. Na maioria dos casos este 
fenômeno está associado à exposição à radiação ionizante. A fonte da radiação pode ser 
natural (elementos radioativos, como U, Th, K presentes em minerais ) ou artificial e, em 
raros casos, radiação ultravioleta pode produzir centros de cor. Quando um mineral é 
exposto a radiação, elétrons podem ser removidos de suas posições normais e, depois de 
perder energia, ficar aprisionados em uma posição vaga na estrutura cristalina. Estes 
elétrons aprisionados absorvem seletivamente determinados comprimentos de onda, 
produzindo cor. 
Um exemplo deste fenômeno é a variedade violeta (ametista) de quartzo (SiO2). A presença 
de pequenas quantidades de Fe3+ como impureza no quartzo produz cores amarelas 
(variedade citrino). 
Quando submetido a radiação, o Fe3+ pode perder um elétron (efetivamente tornando-se 
Fe4+), o qual é aprisionado em um centro de cor na estrutura do quartzo, produzindo a 
cor violeta típica da ametista. 
Como os centros de cor são um tipo de defeito causado por radiação, este defeito pode ser 
eliminado pela adição de energia. Por exemplo, ao submeter a ametista a um tratamento 
térmico, o processo é revertido, e a cor passa de violeta a amarelo. Na verdade, alguns 
tipos de ametista tendem a perder a cor com a simples exposição prolongada à luz 
(radiação ultravioleta). Tratamento térmico é um recurso freqüentemente usado na indústria 
de pedras preciosas, para modificar, melhorar ou controlar a coloração de uma determinada 
gema. Ametrino é uma variedade natural de quartzo que apresenta setores com cor de 
ametista e setores com cor de citrino. 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 32 
 
 
 
8 . Traço: é definido como a cor do pó fino de um mineral. A observação do traço de um 
mineral é geralmente feita atritando-se o mineral contra uma superfície de porcelana não 
polida (dureza ~ 7). Embora a cor de um mineral seja freqüentemente variável, o seu traço 
tende a ser relativamente constante, e portanto é uma propriedade extremamente útil na 
identificação do mineral. Os óxidos de ferro magnetita (Fe3O4) e hematita (Fe2O3), por 
exemplo, podem ser distinguidos por seu traço preto e avermelhado, respectivamente. 
Alguns minerais possuem dureza tão baixa que são capazes de deixar traço em materiais 
como papel, como é o caso do grafite e da molibdenita (MoS2) 
 
9 . Brilho: refere-se à aparência do mineral à luz refletida. Em uma classificação ampla, o 
brilho dos minerais pode ser dividido em metálico e não metálico, com uma categoria 
transicional (sub-metálico) entre eles. Os termos geralmente utilizados para descrever o 
brilho dos minerais são: 
 
• Metálico - brilho semelhante ao dos metais. Característico de minerais dominados por 
ligações metálicas ou parcialmente metálicas. Minerais de brilho metálico geralmente (mas 
nem sempre) apresentam traço escuro. Este tipo de brilho é comum em minerais do grupo 
dos metais nativos, sulfetos e óxidos. 
• Não metálico - sem aparência de metal. Típico de minerais dominados por ligações 
iônicas ou covalentes. Geralmente possuem traço claro. Uma série de termos são usados 
para descrever os tipos de brilho não-metálico: 
• Vítreo - brilho como o do vidro. O exemplo típico é o mineral quartzo. 
• Resinoso - brilho semelhante ao de resina. 
• Nacarado - brilho semelhante ao brilho da pérola. Normalmente é melhor observado nos 
planos de clivagem . 
• Gorduroso ou graxo, brilho que lembra uma superfície coberta de óleo. O mineral nefelina 
é um exemplo típico. 
 
 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 33 
 
 
•Sedoso - brilho que lembra a seda. Comum em agregados fibrosos, como o asbesto e a 
gipsita fibrosa. 
•Adamantino - brilho que lembra o brilho do diamante. Além do diamante, ocorre 
tipicamente em minerais transparentes de chumbo, como a cerussita (PbCO3) e a anglesita 
(PbSO4) 
 
9 . Outras propriedades dependentes da luz 
 
• Jogo de cores : a cor muda em sucessão rápida, quando o mineral é girado (diamante, 
opala) . 
 • Mudança de cores : idem, mas a variação é lenta (labradorita). 
 • Iridescência : espectro de cores no interior (fraturas, clivagens) ou na superfície 
(revestimento superficial) do mineral (bornita, calcopirita). 
• Opalescência : reflexão leitosa ou nacarada no interior do mineral (opala) 
• Embaçamento : a cor da superfície é diferente da cor do interior do mineral (calcocita, 
bornita, calcopirita) . 
 • Asterismo . formação de raios de luz como uma estrela, quando o mineral é observado 
ao longo do eixo vertical. Ocorre principalmente em minerais hexagonais. 
 • Luminescência : emissão de luz, exceto as provocadas por incandescência. 
Normalmente é tênue, melhor observável no escuro . 
• Triboluminescencia : emissão de luz provocada por atrito. Ocorre em minerais não 
metálicos e anidros (fluorita, esfalerita). 
• Termoluminescência . emissão de luz provocada por aquecimento (fluorita). 
• Fluorescência e fosforescência . emissão de luz provocada por exposição a 
determinados 
tipos de radiação, como luz ultravioleta, raios-x, raios catódicos. (fluorita, scheelita) . 
• Transparência . capacidade do mineral de ser atravessado pela luz. 
• Transparente . é possível ver contornos de objetos através do mineral. 
• Translúcido . há passagem de luz, mas não é possível distinguir contornos de objetos. 
 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 34 
 
 
• Opaco . não permite a passagem de luz, mesmo em seções delgadas. 
• Refração . mudança na direção da luz, quando passa de um meio para outro de densidade 
diferente (por exemplo do ar para o mineral). Depende do índice de refração (n) do mineral. 
Para minerais com n = 2, a velocidade da luz no mineral é a metade da velocidade no ar. 
Esta propriedade é de vital importância para os minerais utilizados como gemas, pois 
influencia o tipo de brilho dos minerais transparente. Assim, um mineral com n = 1.5 tenderá 
a apresentar brilho vítreo, enquanto um mineral com n = 2.4 tenderá a 
apresentar brilho adamantino. 
 • Dupla refração: Quando um raio de luz penetra em um mineral ele se desdobra em dois 
raios, cada um viajando com velocidade e direção diferentes. A dupla refração ocorre na 
maioria dos minerais não isométricos, mas geralmente é muito fraca para poder ser 
observada. Uma exceção notável é a calcita de qualidade ótica (espato de Islândia), que 
possui dupla refração forte. 
 
10. Propriedades elétricas 
 
 A condução de eletricidade em minerais é fortemente controlada pelo tipo de 
ligação existente. Assim, minerais formados exclusivamentepor ligações metálicas (p.ex. 
os metais nativos) são condutores, minerais formados por ligações parcialmente metálicas 
(p.ex. alguns sulfetos) são semi condutores, e minerais formados por ligações iônicas e/ou 
covalentes são maus condutores de eletricidade. 
 • Piezoeletricidade . produção de eletricidade por aplicação de pressão ao longo de um 
eixo polar (eixo com formas cristalinas distintas em cada uma das pontas). Este efeito só 
pode ocorrer em cristais que não possuem centro de simetria. 
 • Piroeletricidade . produção de eletricidade por variação de temperatura. Ocorre apenas 
em minerais que não possuem centro de simetria e têm pelo menos um eixo polar 
(piroeletricidade verdadeira). A piroeletricidade secundária ocorre em minerais que sofre 
expansão desigual ao longo de direções distintas, ao ser aquecidos. A deformação do 
retículo resulta em pressão localizada, gerando piezoeletricidade. 
 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 35 
 
10. Radioatividade 
 
Ocorre em minerais formados por elementos radioativos, tais como U e Th, e pode ser um 
importante critério de identificação nestes casos. 
 
 EXERCÍCIOS 
1) O que são minerais ? 
2) Qual a importância do estudo das propriedades físicas do minerais ? 
3) O que é dureza ? Como é chamada a unidade de medida desta propriedade e qual a sua 
escala? 
4) Qual a diferença entre traço e partição ? 
5) Quanto ao brilho, como estão classificados os minerais ? 
6) Comente a importância da propriedade física cor . 
7) O que é tenacidade e como é classificada ? 
8) O que é clivagem ? 
9) Mencione as propriedades elétricas de um mineral. 
10) Para um mineral, defina : 
a- magnetismo 
b- luminescência 
c- fratura 
 
 Uso dos minerais 
 
Os minerais são extremamente importantes do ponto de vista econômico, porque todos os 
materiais inorgânicos do comércio ou são minerais ou substâncias derivadas deles. Abaixo, 
relacionam-se alguns minerais economicamente importantes de acordo com seus vários 
usos. O uso dos minerais está agrupados sob os títulos seguintes: 
 
- minerais de interesse gemológico; 
- minerais ornamentais; 
 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 36 
 
- abrasivos; 
- fluxos; 
- refratários; 
- cerâmicos, vidro; 
- esmalte; 
- fertilizantes; 
- aparelhos ópticos e científicos; 
- minerais dos metais; 
 
 
A) Minerais de interesse gemológico 
 
. Gemas: 
 
 
Uma gema é um mineral, rocha (como a lápis-lazúli) ou material petrificado que 
quando cortado e facetado ou polido é coleccionável ou pode ser usado em joalheria. Outros 
são orgânicos, como o âmbar (resina de árvore fossilizada) e o azeviche (uma forma de 
carvão). Algumas gemas geralmente consideradas preciosas e bonitas são demasiado 
macias ou frágeis para serem usadas em jóias (por exemplo, rodocrosita monocristalina), 
mas são exibidas nos museus e procuradas por colecionadores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mineral
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rocha
http://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1pis-laz%C3%BAli
http://pt.wikipedia.org/wiki/Joalheria
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%82mbar
http://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3ssil
http://pt.wikipedia.org/wiki/Azeviche
http://pt.wikipedia.org/wiki/Carv%C3%A3o
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rodocrosita
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 37 
 
 
 
 
Uma seleção de seixos de gemas polidos por abrasão em tambor cilíndrico. O seixo maior 
tem 40 mm de comprimento. 
 . 
1 - Turquesa, 2 - Hematita, 3 - Crisocola, 4 - Olho de tigre 5 - Quartzo, 6 - Turmalina, 7 - 
Cornalina, 8 - Pirita, 9 - sugilite, 10 - Malaquita, 11 - Quartzo rosa, 12 - Obsidiana, 13 - Rubi, 
14 - Ágata muscínea, 15 - Jaspe, 16 - Ametista, 17 - Ágata azul, 18 - Lápis-lazúli 
 
 As propriedades físicas dos metais, que os tornam valiosos como pedras preciosas, são a 
cor, o brilho, a dispersão e a dureza. 
 O valor da gema de alguns minerais pode ser atribuído a uma só destas propriedades, por 
exemplo, a cor, no caso da turquesa. 
 Por outro lado, o diamante, o rubi, a safira e a esmeralda combinam todas essa 
propriedades e são assim, estimadas acima de todas as outras gemas. Elas são conhecidas 
como pedras preciosas. 
 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:Gem.pebbles.800pix.label.jpg
http://pt.wikipedia.org/wiki/Turquesa
http://pt.wikipedia.org/wiki/Hematita
http://pt.wikipedia.org/wiki/Crisocola
http://pt.wikipedia.org/wiki/Olho_de_tigre
http://pt.wikipedia.org/wiki/Quartzo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Turmalina
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cornalina
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pirita
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sugilite
http://pt.wikipedia.org/wiki/Malaquita
http://pt.wikipedia.org/wiki/Quartzo_rosa
http://pt.wikipedia.org/wiki/Obsidiana
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rubi
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gata_musc%C3%ADnea
http://pt.wikipedia.org/wiki/Jaspe
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ametista
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gata
http://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1pis-laz%C3%BAli
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 38 
 
 Além das propriedades físicas mencionadas, as pedras preciosas populares devem ser 
relativamente raras, mas ao mesmo tempo, bastante abundantes para criar uma procura por 
elas. 
 
. diamante; 
. rubi; 
. safira; 
. esmeralda; 
. água marinha (azul-verde); 
. morganita ( rosa ); 
. granada ( usualmente vermelha ); 
. topázio ( vinho, amarelo, azul, rosa ); 
. zircão ( incolor ); 
. opala; 
. turqueza ( verde-azul ); 
. quartzo; 
. quartzo rosa. 
 
B) Minerais ornamentais 
 
. calcita; 
. mármore; 
. jade; 
. Quartzo ( ágata ; quartzo rosa ); 
. malaquita. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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C) Minerais abrasivos 
 
. diamante; 
. coríndon; 
. esmeril; 
. diatomito; 
. sílex; 
. granada. 
 
D) Minerais fluxos 
 
São materiais utilizados em operações de fusão. 
 
Principais: 
 
. calcita; 
. fluorita; 
. quartzo. 
 
E) Minerais para a indústria 
 
. caolim ( papel, tijolos, telhas, etc ); 
. feldspato ( quartzo ); 
. quartzo ( vidro ); 
. apatita; 
. silvita fertilizantes 
. salitre do chile 
 
 
 
 
 
 
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F) Minerais para aparelhos ópticos e científicos 
 
. quartzo; 
. fluorita; 
. gipso ( para lentes de microscópios ) 
. mica ( moscosita - transparente ) 
. turmalina 
 
G) Minerais metálicos 
 
mineral metal 
Bauxita Al 
Arsenopirita As 
Galena Pb 
Cobaltita Co 
Hematita Fe 
Uranimita U 
Calcocita Cu 
Cobre nativo Cu 
Ouro nativo Au 
Ilmenita Ti 
Esfarelita Zn 
Prata nativa/argentita Ag 
 
H) Minerais refratários 
 
. dolomita . asbesto ( crisólita ) 
. talco . magnesita 
. argila ( caolinita ) . grafita 
 
 
 
 
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 MINERALOGIA DESCRITIVA 
 
 Nas descrições individuais, consideram-se, na ordem as seguintes propriedades: 
 
. cristalográficas; 
. químicas ( composição ); 
. físicas; 
. ensaios que auxiliam no reconhecimento dos minerais; 
. ocorrência; 
. usos; 
. nome; 
. espécies semelhantes. 
 
 Classificação dos minerais baseada na composição química 
 
Os minerais podem ser classificados de acordo com sua composição química e são 
listados abaixo na ordem aproximada de abundância na crosta terrestre. 
 
.Silicatos 
O grupo dos silicatos é de longe o maior grupo de minerais, sendo compostos 
principalmente por sílica e oxigênio, com a adição de cátions como o magnésio, o ferro e o 
cálcio. Alguns dos mais importantes silicatos constituintes de rochas comuns são o feldspato, 
o quartzo, as olivinas, as piroxenas, as granadas e as micas. 
 
. Carbonatos 
O grupo dos carbonatos é composto de minerais contendo o ânion (CO3)
2- e inclui a 
calcita e a aragonita (carbonatos de cálcio), a dolomita (carbonatode magnésio e cálcio) e a 
siderita (carbonato de ferro). Os carbonatos são geralmente depositados em ambientes 
marinhos pouco profundos, com águas límpidas e quentes, como por exemplo em mares 
tropicais e subtropicais. 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Crusta
http://pt.wikipedia.org/wiki/Silicato
http://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Oxig%C3%A9nio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Magn%C3%A9sio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ferro
http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1lcio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Feldspato
http://pt.wikipedia.org/wiki/Quartzo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Olivina
http://pt.wikipedia.org/wiki/Piroxena
http://pt.wikipedia.org/wiki/Granada_%28mineralogia%29
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Carbonato
http://pt.wikipedia.org/wiki/Aragonita
http://pt.wikipedia.org/wiki/Dolomita
http://pt.wikipedia.org/wiki/Siderita
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Os carbonatos encontram-se também em rochas formadas por evaporação de águas 
pouco profundas (os evaporitos, como por exemplo os existentes no Great Salt Lake, Utah) e 
em ambientes de karst, isto é regiões onde a dissolução e a precipitação dos carbonatos 
conduziu à formação de cavernas com estalactites e estalagmites. A classe dos carbonatos 
inclui ainda os minerais de boratos e nitratos. 
 
. Sulfatos 
Todos os sulfatos contém o ânion sulfato na forma SO4
2-. Os sulfatos formam-se 
geralmente em ambientes evaporíticos, onde águas de alta salinidade são lentamente 
evaporadas, permitindo a formação de sulfatos e de halóides na interface entre a água e o 
sedimento. Também ocorrem em sistemas de veios hidrotermais sob a forma de minerais 
constituintes da ganga associada a minérios de sulfetos. Os sulfatos mais comuns são a 
anidrita (sulfato de cálcio), a celestita (sulfato de estrôncio) e o gesso (sulfato hidratado de 
cálcio). Nesta classe incluem-se também os minerais de cromatos, molibdatos, selenatos, 
sulfetos, teluratos e tungstatos. 
 
. Halóides 
O grupo dos halóides é constituído pelos minerais que formam os sais naturais, 
incluindo a fluorita, a halite (sal comum) e o sal amoníaco (cloreto de amónio). Os halóides, 
como os sulfatos, são encontrados geralmente em ambientes evaporíticos, tais como lagos 
do tipo playa e mares fechados (por exemplo nas margens do Mar Morto). Inclui os minerais 
de fluoretos, cloretos e iodetos. 
 
. Óxidos 
Os óxidos constituem um dos grupos mais importantes de minerais por formarem 
minérios dos quais podem ser extraídos metais. Ocorrem geralmente como precipitados em 
depósitos sitos próximo da superfície, como produtos de oxidação de outros minerais 
situados na zona de alteração cerca da superfície ou ainda como minerais acessórios das 
rochas ígneas da crusta e do manto. 
 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Evaporito
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Great_Salt_Lake&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Utah
http://pt.wikipedia.org/wiki/Karst
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http://pt.wikipedia.org/wiki/Estalactite
http://pt.wikipedia.org/wiki/Estalagmite
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http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Molibdato&action=edit
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Selenato&action=edit
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http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Tungstato&action=edit
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http://pt.wikipedia.org/wiki/Sal
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http://pt.wikipedia.org/wiki/Crusta
http://pt.wikipedia.org/wiki/Manto
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Os óxidos mais comuns incluem a hematita (óxido de ferro), a espinela (óxido de 
alumínio e magnésio, um componente comum do manto) e o gelo (de água, ou seja óxido de 
hidrogénio). São também incluídos nesta classe os minerais de hidróxidos. 
 
. Sulfetos 
Muitos sulfetos são também economicamente importantes como minérios metálicos, 
incluindo-se entre os mais comuns a calcopirita (sulfeto de cobre e ferro) e a galena (sulfeto 
de chumbo). A classe dos sulfetos também inclui os minerais de selenetos, teluretos, 
arsenietos, antimonetos, os bismutinetos e ainda os sulfossais ( minerais compostos de 
chumbo, cobre , prata em combinação com enxofre e antimônio ou bismuto – enargita : 
Cu3AsS4). 
 
. Fosfatos 
O grupo dos fosfatos inclui todos os minerais com uma unidade tetraédrica de AO4 
onde A pode ser fósforo, antimônio, arsênio ou vanádio. O fosfato mais comum é a apatita, a 
qual constitui um importante mineral biológico, encontrado nos dentes e nos ossos de muitos 
animais. Esta classe inclui os minerais de fosfatos, vanadatos, arseniatos e antimonatos. 
 
. Elementos nativos 
O grupo dos elementos nativos inclui os metais e amálgamas intermetálicas (como as 
de ouro, prata e cobre), semi-metais e não-metais (antimônio, bismuto, grafite e enxofre). 
Este grupo inclui também ligas naturais, como o electrum (uma liga natural de ouro e prata), 
fosfinos (hidretos de fósforo), nitritos e carbetos (que geralmente são só encontrados em 
alguns raros meteoritos). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Espinela
http://pt.wikipedia.org/wiki/Manto
http://pt.wikipedia.org/wiki/Gelo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sulfeto
http://pt.wikipedia.org/wiki/Calcopirita
http://pt.wikipedia.org/wiki/Galena
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Seleneto&action=edit
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Telureto&action=edit
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Arsenieto&action=edit
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Antimoneto&action=edit
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfossal&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Fosfatos
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http://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3sforo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Antim%C3%B3nio
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http://pt.wikipedia.org/wiki/Biologia
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Vanadato&action=edit
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Arseniato&action=edit
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Antimonato&action=edit
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Elemento_nativo&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ouro
http://pt.wikipedia.org/wiki/Prata
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cobre
http://pt.wikipedia.org/wiki/Antim%C3%B3nio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Bismuto
http://pt.wikipedia.org/wiki/Grafite
http://pt.wikipedia.org/wiki/Enxofre
http://pt.wikipedia.org/wiki/Electrum
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Fosfino&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Nitrito
http://pt.wikipedia.org/wiki/Carbeto
http://pt.wikipedia.org/wiki/Meteorito
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. Subdivisão dos minerais 
 
 
 Os minerais dietéticos 
 
Designam-se por minerais dietéticos os compostos inorgânicos necessários à vida, 
incluindo aqueles que devem fazer parte da boa nutrição humana. Entre estes minerais 
inclui-se o sal de cozinha e compostos contendo nutrientes e oligoelementos como o 
potássio, o cálcio, o ferro, o zinco, o magnésio e o cobre. 
Os mineraisdietéticos podem ser constituintes naturais do alimento ou 
propositadamente adicionados, na forma elementar ou mineral, ao alimento, como o 
acontece com suplementos à base de carbonato de cálcio ou de sais ferrosos. Alguns destes 
aditivos provêm de fontes naturais, como os depósitos de conchas, para o carbonato de 
cálcio. Em alternativa, os minerais podem ser adicionados à dieta em separado dos 
alimentos, sob a forma de suplementos. 
Entre os animais, e também de forma inadvertida, entre os humanos, uma fracção 
importante de minerais dietéticos é ingerida acidentalmente por ingestão de poeiras. Entre 
os herbívoros é importante a pica, ou geofagia, isto é a ingestão acidental de poeiras e 
materiais do solo em conjunto com a dieta normal. A geofagia humana também é corrente 
nalgumas sociedades rurais e como distúrbio alimentar, particularmente entre crianças. 
 
 
 
 
 
 
 
Classes famílias grupos espécies séries 
variedades 
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Minerais_diet%C3%A9ticos&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Nutri%C3%A7%C3%A3o
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cloreto_de_s%C3%B3dio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Oligoelemento
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pot%C3%A1ssio
http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1lcio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ferro
http://pt.wikipedia.org/wiki/Zinco
http://pt.wikipedia.org/wiki/Magn%C3%A9sio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cobre
http://pt.wikipedia.org/wiki/Alimento
http://pt.wikipedia.org/wiki/Carbonato_de_c%C3%A1lcio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Carbonato_de_c%C3%A1lcio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Geofagia
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 45 
 
 
 EXERCÍCIOS 
 
1) Mencione os principais usos dos minerais. 
2) Quais são as principais propriedades individuais que consideramos para a realização e 
identifcação dos minerais ? 
3) Como são classificados os minerais quanto a composição ? 
4) Indique a subdivisão dos minerais por meio de representação esquemática. 
5) O que são elementos nativos e como são classificados ? 
6) Pesquisar o que determina o caráter sólido dos minerais do grupo do ouro e o que os 
diferem um dos outros uma vez que possuem algumas semelhanças. 
7) Pesquisar as características do grupo da platina e do ferro. 
 
 JAZIDAS MINERAIS 
 
São depósitos de substâncias minerais ou fósseis ( carvão, petróleo ), 
economicamente aproveitáveis. 
As jazidas minerais podem ser: 
 
. Concentrações excepcionais de minerais habitualmente escassos na natureza. 
Ex.: veios, filões 
 
O quartzo é um dos minerais mais comuns na natureza. Os veios contém algumas 
dezenas de gramas de ouro por tonelada de quartzo. 
 
. Ocorrência dos minerais na natureza: 
 
A ocorrência tem que ser em quantidade significativa, caso contrário não podem ser 
explorada economicamente. 
 
Ex.1: exploração econômica de pegmatito onde são encontradas massas consideráveis de 
feldspatos, sendo possível separá-lo economicamente; jazidas de feldspatos em Perus, 
Socorro e partes do Estado de São Paulo. 
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Ex. 2: jazidas de bauxita do Planalto de Poços de Caldas são exploradas para a produção do 
metal alumínio. 
 
Ex. 3: a crosta terrestre é constituída por um número pequeno de rochas que servem para 
brita, aterro, alvenaria, etc. ; essas rochas são constituídas por um número pequeno de 
minerais ordinários ; algumas vezes aparecem concentrações de minerais raros : ouro etc e 
constituirão jazidas minerais se permitirem a exploração econômica. 
 
 Classificação das jazidas 
 
1) Jazidas magmáticas: são aquelas resultantes das atividades dos magmas; subdividem-se 
em: 
 
a- ortomagmáticas: a jazida é um magma consolidada (rocha eruptiva) rico em alguma 
substância valiosa e economicamente explorável. 
b- pneumatolíticas: a jazida resulta da ação de gases dos magmas. 
c- hidrotermais: jazida que resulta de soluções ( em camadas dos magmas ) que atacaram 
as rochas e depositaram solutos nos poros ou fraturas destas mesmas rochas. 
 
2) Jazidas metamórficas: resultam do fenômeno do metamorfismo. 
 
3) Jazidas sedimentares: sedimentos com composição rara, responsável pelo valor 
econômico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 47 
 
 CRISTAIS 
 
Um cristal é um sólido no qual os constituintes, sejam eles átomos, moléculas ou 
íons, estão organizados num padrão tridimensional bem definido, que se repete no espaço, 
formando uma estrutura com uma geometria específica. 
Em química e mineralogia, um cristal é uma forma da matéria na qual as partículas 
constituintes estão agregadas regularmente, criando uma estrutura cristalina que se 
manifesta macroscopicamente por assumir a forma externa de um sólido de faces planas 
regularmente arranjadas, em geral com elevado grau de simetria tridimensional. 
 
 Cristais e vidros 
 
Embora o termo cristal tenha um significado preciso no âmbito da ciência dos 
materiais e da física do estado sólido, em linguagem coloquial o termo é utilizado de forma 
muito abrangente para designar objectos sólidos que apresentam características de brilho e 
forma bem marcados, em geral associados a formas geométricas simples. Se alguns são 
cristais, como o gelo, a neve e o sal de cozinha, outros são na realidade vítreos, isto é são 
compostos por materiais cujos átomos não apresentam qualquer ordenação especifica. 
Apesar de em geral o arrefecimento de uma substância conduzir à formação de 
cristais (isto é à cristalização), tal não é uma verdade universal. Misturas de substâncias 
muito heterogéneas raramente cristalizam e nalguns casos o arrefecimento pode ser tão 
rápido que as moléculas ou átomos perdem mobilidade antes de poderem atingir a posição 
correcta na malha cristalina. Um material não cristalino, como o vulgar vidro, não apresenta 
ordenação espacial dos seus átomos ou moléculas ao longo de distâncias consideráveis, 
face ao raio desses átomos ou moléculas, pelo que é denominado amorfo ou vítreo. Estes 
materiais são em geral denominados sólidos amorfos, sendo um exemplo geológico 
conhecido a obsidiana. 
Daí que seja numa acepção totalmente diversa que a palavra cristal é usada quando 
aplicada aos vidros, especialmente aos designados cristais, que não são mais do que vidro 
muito transparente e denso devido à introdução de um elevado teor de óxido de Chumbo: na 
realidade aqueles “cristais” não têm estrutura cristalina, já que neles os átomos não 
apresentam qualquer forma de arranjo regular. Os “cristais” de vidro não podem de forma 
alguma ser considerados um cristal no sentido aqui utilizado! 
http://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3lido
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%8Dons
http://pt.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mineralogia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mat%C3%A9ria
http://pt.wikipedia.org/wiki/Estrutura_cristalina
http://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3lido
http://pt.wikipedia.org/wiki/Vidro
http://pt.wikipedia.org/wiki/Amorfo
http://pt.wikipedia.org/wiki/V%C3%ADtreo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Obsidiana
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cristal_%28vidro%29
http://pt.wikipedia.org/wiki/Chumbo
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Num cristal a posição de cada um dos átomos, moléculas ou iões que o constituem, 
que para economia discursiva passaremos a designar (de forma menos correcta) por 
partículas, é determinada pelas posições ocupadas já existentes. Assim, no momento de 
cristalização, a partícula forma com as suas vizinhas um conjunto de ligações químicas (de 
qualquer tipo, indo das iónicas às ligações fracas) que determina a posição espacial que 
tenderá a ocupar. 
 
 
 
 
Célula unitária da estrutura de um cristal de sal (NaCl). Note-se a ordenação dos átomos. 
 
Em resultado desse processo, forma-se uma estrutura tridimensional, mantida de 
forma mais ou menos rígida pelas ligaçõesentre partículas, que se vai progressivamente 
propagando no espaço, formado assim um sólido que tenderá, pela expressão macroscópica 
desta ordenação interna, a ter uma forte tendência para a simetria. São esses os sólidos a 
que chamamos cristais. 
As estruturas cristalinas ocorrem em todos os tipos de materiais com todo o tipo de 
ligações inter-moleculares e inter-atómicas. 
Quase todos as ligações metálicas por nuvem de electrões coexistem com um estado 
policristalino, já que os metais em estado amorfo ou monocristalino raramente existem na 
natureza. A generalidade dos sais cristaliza, já que as ligações iónicas, formadas a partir da 
condensação de soluções, ou da solidificação de sais em fusão, formam malhas cristalinas 
muito estáveis. 
 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:NaCl-Ionengitter.png
http://pt.wikipedia.org/wiki/Liga%C3%A7%C3%A3o_met%C3%A1lica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Liga%C3%A7%C3%A3o_i%C3%B3nica
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 Daí que quase todos os sais em estado sólido sejam cristais. As ligações covalentes 
também são muito comuns em cristais, em particular em cristais orgânicos (como os 
açucares e as proteínas puras). Outro exemplo de cristais com ligações covalentes são o 
diamante e a grafite. Os polímeros em geral apresentam regiões cristalinas, mas o 
comprimento das cadeias dificulta a cristalização total. Para além as ligações atrás referidas, 
as forças de van der Waals assumem um importante papel na formação dos cristais, 
controlando a aproximação das moléculas e mantendo-as nos seus mínimos de 
enenergéticos. 
Em geral, os cristais formam-se a partir de substâncias fluidas à medida que estas vão 
sofrendo solidificação ou precipitação (caso se trate de uma solução). A forma mais comum 
de cristalização consiste na existência de uma solução, a partir da qual o material que forma 
o cristal vai precipitando e, no processo, cada átomo ou molécula vai assumindo uma 
posição que é determinada pelos átomos ou moléculas vizinhas. 
A arrumação das partículas, e a sua persistência no lugar que ocupam na malha 
cristalina, é determinada pelo existência de um mínimo energético nessa posição, 
correspondente à optimização das ligações formadas entre as partículas. 
Um exemplo típico deste processo é a formação de gelo: quando o movimento browniano 
induzido pela calor é suficientemente pequeno para permitir que as moléculas de água se 
liguem de forma estável (em água pura aos 0º C), as ligações entre as zonas de polarização 
eléctrica positiva e negativa das moléculas são imobilizadas por ligações de van der Waals 
(assim denominadas em homenagem a Johannes Diderik van der Waals), as quais as 
mantêm em posição. Em resultado, as moléculas da água vão sendo progressivamente 
presas na estrutura, formando-se o gelo. Devido à formação desta rede, e à redução de 
entropia que corresponde à ordenação das moléculas, o gelo tem uma energia interna 
inferior à da água, daí que seja necessário fornecer um calor de fusão (igual àquele que ele 
liberta quando solidifica) para o transformar novamente em água. 
 
 
 
 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Liga%C3%A7%C3%A3o_covalente
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmero
http://pt.wikipedia.org/wiki/For%C3%A7as_de_van_der_Waals
http://pt.wikipedia.org/wiki/Solu%C3%A7%C3%A3o
http://pt.wikipedia.org/wiki/Movimento_browniano
http://pt.wikipedia.org/wiki/Celsius
http://pt.wikipedia.org/wiki/Liga%C3%A7%C3%B5es_de_van_der_Waals
http://pt.wikipedia.org/wiki/Johannes_Diderik_van_der_Waals
http://pt.wikipedia.org/wiki/Entropia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Calor_de_fus%C3%A3o
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É este calor de fusão que explica a estabilidade dos cristais e a tendência das 
substâncias puras, quando arrefecem, para assumir a forma cristalina (com elevada 
ordenação espacial). 
Os materiais que quando solidificam não libertam um calor de fusão, como acontece 
com a solidificação de um vidro, apesar de em geral serem considerados sólidos, são, do 
ponto de vista termodinâmico, líquidos com viscosidade quase infinita, já que as suas 
partículas não atingiram um estado de mínimo energético. 
Outra forma comum de cristalização, e a mais frequente em geologia, já que está 
presente nos magmas e nas soluções hidrotermais, é a precipitação a partir de uma solução. 
Um exemplo comum é o que acontece com as soluções sobressaturadas de sal comum 
(cloreto de sódio): quando a quantidade de sal em solução excede a que pode ser mantida 
àquela temperatura, os iões de Sódio e Potássio começam a agregar-se de forma 
estruturada (em geral em torno de impurezas ou de um cristal semente), crescendo 
rapidamente por remoção de sal da solução. O mesmo acontece com a formação dos 
cristais no magma: a partir do material fundido vão sendo precipitados cristais que crescem 
por agregação dos átomos que os constituem. 
Embora menos comum, mas de forma alguma rara, é a formação de cristais a partir 
de um gás ou mistura gasosa. O exemplo mais comum é o crescimento dos cristais de neve 
na atmosfera por ressublimação, ou sublimação regressiva, ao ocorrer a passagem de vapor 
de água (um gás) directamente para sólido. O mesmo acontece com a formação de cristais 
de enxofre nas sulfataras e de outros cristais em torno das fumarolas. 
Em condições ideais, o resultado dos processos de cristalização seria a formação de 
um único cristal, no qual todos os átomos (ou moléculas) encontrassem o seu lugar numa 
malha cristalina comum. Na realidade, porque o processo se inicia em múltiplos lugares e é 
instável no seu desenvolvimento, forma-se em geral uma miríade de cristais que se vão 
fundindo (com as óbvias imperfeições daí resultantes), à medida que as suas superfícies de 
crescimento se interceptam. Os sólidos policristalinos assim formados, apesar de localmente 
manterem a simetria imposta pela malha cristalina, assumem formas complexas onde a 
simetria geral pode não ser imediatamente perceptível ou mesmo não existir. 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Magma
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cloreto_de_s%C3%B3dio
http://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3dio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pot%C3%A1ssio
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Ressublima%C3%A7%C3%A3o&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sublima%C3%A7%C3%A3o
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfatara&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Fumarola
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Através de processos de deposição controlada, é possível crescer grandes 
monocristais, como por exemplo os necessários para aplicações fotoeléctricas. Devido às 
suas especiais propriedade (e beleza) são também criados cristais geminados, resultado de 
um crescimento simétrico em torno de um eixo predefinido. 
 
 Forma dos cristais 
 
Na natureza encontram-se cristais de formas muito diversificadas, dependentes da 
forma de arranjo das cargas eléctricas nos átomos ou moléculas que formam o cristal e das 
condições em que a cristalização se deu (por exemplo a água, pode assumir múltiplas 
formas cristalinas em função da forma como o cristal se formou: a neve e um cubo de gelo 
são formas completamente distintas de cristais de água, com estrutura diferenciada em 
função das condições de cristalização. 
Pelas razões atrás apontadas, a forma dos cristais depende não só das 
características do material de que o cristal é formado mas também das condições de 
formação (um caso extremo é o Carbono: a altas pressões e temperaturas forma o diamante, 
a altas temperaturas e baixas pressões forma grafite, substâncias que á primeira vista nada 
têm em comum). 
 
 Propriedades dos cristais 
 
Os cristais apresentam propriedade ópticas e eléctricas específicas distintas das de 
quaisquer outros sólidos ou fluidos, o que os torna extremamente úteis em aplicações 
electro-ópticas e electrónicas, as quais dependem da sua estrutura, do tipo de ligações e dasimpurezas e defeitos na malha cristalina de que eventualmente padeçam. 
A maior parte dos materiais apresenta defeitos na sua malha cristalina, em geral resultantes 
da presenças de átomos ou moléculas de outras substâncias ou de defeitos no 
posicionamento da malha durante a cristalização. 
 
 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Cristal_geminado&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81gua
http://pt.wikipedia.org/wiki/Neve
http://pt.wikipedia.org/wiki/Gelo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Carbono
http://pt.wikipedia.org/wiki/Diamante
http://pt.wikipedia.org/wiki/Grafite
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Estes defeitos conferem características particulares aos cristais, estando na base de 
muitas tecnologias. São defeitos na malha cristalina do Silício, induzidas, por exemplo, pela 
presença átomos de Germânio ou Gálio, que permitem o aparecimento de semicondutores, a 
base da actual tecnologia electrónica. 
Os efeitos mais conhecidos da estrutura cristalina são os piezoeléctricos, que estão 
na base, entre outras coisas, dos relógios de quartzo e das balanças electrónicas, os 
ferroeléctricos, utilizados em detectores diversos, o efeito piroeléctrico, usado em detectores 
de calor, termómetros e detectores de intrusão, e, acima de tudo, a formação de 
semicondutores, os quais estão na base de toda a electrónica dos transístores e díodos aos 
computadores. 
Outras propriedades dos cristais estão a levar à utilização tecnológica da 
supercondutividade a altas temperaturas e a crescentes desenvolvimentos no campo da 
física da matéria condensada que poderão abrir novas áreas tecnológicas. 
O comportamento óptico dos cristais está na base do laser, do maser, das câmaras 
fotográficas e de filmar digitais, dos díodos emissores de luz (LED’s) e de todos os 
desenvolvimentos em matéria de fotoelectrónica que estão a revolucionar o mundo 
tecnológico. 
O pleocroísmo exibido por muitos cristais abre novas perspectivas em termos de 
óptica e da sua utilização em técnicas analíticas. 
 
 Cristalografia 
 
A cristalografia é o ramo da ciência que estuda as propriedade dos cristais, a sua 
formação e interacção com os factores físicos e químicos, incluindo os ambientais. 
Os cristais, devido às simetrias geradas pela repetição espacial da sua estrutura 
atómica, assumem formas geométricas bem definidas que estão na base da sua 
classificação: em função do número de cadeias, dos eixos de simetria e do número e 
características morfológicas das faces, são agrupados em sistemas de classificação que 
servem para identifica-los. 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Germ%C3%A2nio
http://pt.wikipedia.org/wiki/G%C3%A1lio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Piezoel%C3%A9ctrico
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Efeito_ferroel%C3%A9ctrico&action=edit
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Efeito_piroel%C3%A9ctrico&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Semicondutor
http://pt.wikipedia.org/wiki/Trans%C3%ADstor
http://pt.wikipedia.org/wiki/D%C3%ADodo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Computador
http://pt.wikipedia.org/wiki/Supercondutividade
http://pt.wikipedia.org/wiki/Laser
http://pt.wikipedia.org/wiki/Maser
http://pt.wikipedia.org/wiki/D%C3%ADodo
http://pt.wikipedia.org/wiki/LED
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Pleocro%C3%ADsmo&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cristalografia
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 Estrutura Cristalina 
 
A estrutura cristalina de um sólido é a designação dada ao conjunto de propriedades 
que resultam da forma como estão espacialmente ordenados os átomos ou moléculas que o 
constituem. Note-se que apenas os sólidos cristalinos exibem esta característica, já que ela 
é o resultado macroscópico da existência subjacente de uma estrutura ordenada ao nível 
atómico, replicada no espaço ao longo de distâncias significativas face à dimensão atómica 
ou molecular, o que é exclusivo dos cristais. 
 
. Prevalência da estrutura cristalina 
 
Dado que, de maneira geral, a matéria sólida, se apresenta sob dois estados 
fundamentais de ordenação: o amorfo e o cristalino, como é óbvio, apenas os sólidos que 
tenham uma estrutura interna ordenada, os cristalinos, apresentem estrutura cristalina. 
Contudo esta definição pode ser enganadora, já que são comuns substâncias 
parcialmente cristalinas, isto é, compostas por porções cristalinas embebidas em material 
amorfo (é o caso da maioria das rochas). Também materiais aparentemente amorfos podem 
ser cristalinos, como é o caso da areia de quartzo (que é constituída por uma miríade de 
pequenos cristais) ou das argilas (que aparentam ser amorfas mas são constituídas por 
cristais microscópicos). 
 
. Sistemas cristalinos 
 
A existência da estrutura cristalina resulta dos sólidos cristalinos serem construídos a 
partir da repetição no espaço de uma estrutura elementar paralelepipédica denominada 
célula unitária (ver figura à direita). 
A forma e tamanho da célula unitária de cada cristal dependem das dimensões, 
valência química estado de ionização dos átomos ou moléculas que o compõem, e das 
condições em que o cristal se formou. A mesma substância, sob condições de pressão e 
temperatura distintas, pode formar cristais com células unitárias totalmente diversas. 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cristal
http://pt.wikipedia.org/wiki/Amorfo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cristal
http://pt.wikipedia.org/wiki/Areia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Argila
http://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3lido
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cristal
http://pt.wikipedia.org/wiki/Paralelep%C3%ADpedo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Val%C3%AAncia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Press%C3%A3o
http://pt.wikipedia.org/wiki/Temperatura
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Um exemplo clássico é o Carbono, o qual pode, dependendo das condições, 
cristalizar sob centenas de formas, indo desde o diamante à grafite, passando pelos 
fulerenos e pelas inúmeras variantes da fibra de carbono. Também as substâncias 
orgânicas, dos açúcares às proteínas e ao DNA, cristalizam em formas extremamente 
complexas em resultado do seu elevado peso molecular e complexidade estrutural. 
Apesar da sua enorme diversidade, os cristais, dependendo da composição e 
condições de formação, assumem formas regulares e hoje facilmente dedutíveis em função 
das características atómicas e moleculares dos seus constituintes. Tal permite a sua fácil 
classificação em função de um número reduzido de parâmetros, conhecidos por parâmetros 
de rede. 
A partir desses parâmetros é possível determinar o paralelepípedo que constitui a 
menor subdivisão de uma rede cristalina que conserve as características gerais de todo o 
retículo, de modo que por simples multiplicação da mesma, se possa reconstruir o sólido 
cristalino completo. Esses paralelepípedos são em geral designados por células unitárias. 
A partir das células unitárias, e levando em conta os eixos de simetria e a posição do 
centro geométrico de cada elemento do cristal, é possível descrever qualquer cristal com 
base em diagramas designados por redes de Bravais, nome que homenageia Auguste 
Bravais (1811-1863), um dos pioneiros do seu estudo. 
Na figuras que se seguem apresenta-se o diagrama explicativo da forma como cada 
célula unitária determina a estrutura do cristal. Na realidade, cada cristal é constituído pela 
repetição de milhões de milhões de células unitárias semelhantes, agrupadas de forma 
regular, que, funcionado como autênticos blocos construtivos do cristal, acabam por 
determinar a sua macro-estrutura. 
Nos cristais naturais, múltiplas células unitárias são substituídas por impurezas, dando 
a cada cristal características distintas de forma e cor. Estas impurezas têm uma importância 
fundamental na determinação das características dos cristais naturais, em particular dos 
minerais, determinando as propriedades eléctricas e ópticas, a temperatura de fusão e a 
reactividadequímica. 
 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Carbono
http://pt.wikipedia.org/wiki/Diamante
http://pt.wikipedia.org/wiki/Grafite
http://pt.wikipedia.org/wiki/Fulereno
http://pt.wikipedia.org/wiki/Fibra_de_carbono
http://pt.wikipedia.org/wiki/A%C3%A7%C3%BAcar
http://pt.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna
http://pt.wikipedia.org/wiki/DNA
http://pt.wikipedia.org/wiki/Peso_molecular
http://pt.wikipedia.org/wiki/Paralelep%C3%ADpedo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Redes_de_Bravais
http://pt.wikipedia.org/wiki/Auguste_Bravais
http://pt.wikipedia.org/wiki/Auguste_Bravais
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mineral
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. Sistemas de cristalização 
 
Em função dos parâmetros de rede, isto é, do comprimento dos lados e dos eixos do 
paralelepípedo elementar da célula unitária, e dos ângulos que as suas faces formam entre 
si, podem identificar-se sistemas de cristalização, ou sistemas cristalinos básicos. Neste 
contexto, um sistema de cristalização é o grupo pontual da malha cristalina, isto é o conjunto 
de simetrias de rotação e reflecção permitidas ao manter fixo um ponto da malha (ignorando 
os átomos ou moléculas contidos em cada célula unitária). 
A análise geométrica dos sistemas de cristalização permite concluir que existem sete 
sistemas distintos (veja a tabela abaixo), embora dentro de alguns deles seja possível 
distinguir subcategorias em função dos centros de simetria. A designação dos eixos e dos 
ângulos entre os eixos é a que resulta do diagrama que acompanha a tabela. 
 
Sistema de 
cristalização 
Eixos 
Ângulos entre os 
eixos 
Cúbico a = b = c α = β = γ = 90º 
Tetragonal a = b ≠ c α = β = γ = 90º 
Ortorrômbico 
a ≠ b ≠ c ≠ 
a 
α = β = γ = 90º 
Hexagonal a = b ≠ c α = β = 90º; γ = 120º 
Romboédrico ou 
Trigonal 
a = b = c α = β = γ ≠ 90º 
Monoclínico 
a ≠ b ≠ c ≠ 
a 
α = γ = 90º; β ≠ 90º 
Triclínico 
a ≠ b ≠ c ≠ 
a 
α ≠ β ≠ γ (todos ≠ 
90º) 
 
 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=C%C3%A9lula_unit%C3%A1ria%2C&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%82ngulo
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Grupo_pontual&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:Celda_unitaria1.jpg
http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%BAbico_%28cristalografia%29
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tetragonal
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ortorr%C3%B4mbico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Hexagonal_%28cristalografia%29
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rombo%C3%A9drico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Trigonal
http://pt.wikipedia.org/wiki/Monocl%C3%ADnico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tricl%C3%ADnico
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Da combinação dos eixos e ângulos resultam os seguintes sete sistemas básicos de 
cristalização: 
 Cúbico, ou isométrico — fornece quatro eixos ternários de rotação, o que permite um 
grande número de grupos espaciais (36). Produz estruturas simples e lineares e é aquele em 
que, para além de todos os cristais possuirem quatro eixos ternários de simetria, os eixos 
cristalográficos possuem comprimentos iguais e são perpendiculares entre si. 
 Tetragonal — permite um eixo quaternário de rotação e 68 grupos espaciais (o maior 
número possível em qualquer sistema). Todos os cristais deste sistema têm a característica 
de possuírem, para além de um eixo quaternário de simetria, três eixos cristalográficos 
perpendiculares entre si, sendo os dois horizontais de igual comprimento e o vertical de 
comprimento diferente. 
 Ortorrômbico — requer três eixos binários de rotação ou um eixo de rotação binário e dois 
planos de imagem reflexa. Permite 59 grupos espaciais. Produz estruturas de grande 
complexidade tendo como característica comum a todos os cristais deste sistema o 
apresentarem, ao menos, um eixo binário de simetria. Possuem três eixos cristalográficos 
perpendiculares entre si, todos com comprimentos diferentes. 
 Hexagonal — permite um eixo de rotação senário e 27 grupos espaciais, mas é 
considerado por vezes como mera variante do sistema trigonal (por duplicação). Neste 
sistema todos os cristais possuem ou um eixo ternário de simetria, ou um eixo senário (eixo 
de ordem seis) de simetria. Possuem quatro eixos cristalográficos, dos quais três são 
horizontais, com comprimentos iguais e cruzando-se em ângulos de 120°, e o quarto é o 
vertical, com comprimento diferente dos demais. 
 Romboédrico, ou trigonal — requer um eixo ternário de rotação, permitindo 25 grupos 
espaciais. 
 Monoclínico — requer um eixo de rotação binário e um plano reflexo. Permite 13 grupos 
espaciais. Os cristais deste sistema em geral apresentam apenas um eixo de simetria 
binário, ou um único plano de simetria, ou a combinação de ambos. Possuem três eixos 
cristalográficos, todos com comprimentos diferentes. Dois eixos formam um ângulo oblíquo 
entre si, sendo o terceiro perpendicular ao plano formado pelos outros dois. 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%BAbico_%28cristalografia%29
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Grupo_espacial&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tetragonal
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ortorr%C3%B4mbico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Hexagonal_%28cristalografia%29
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rombo%C3%A9drico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Monocl%C3%ADnico
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 Triclínico — agrupa todos os casos que não podem ser acomodados em qualquer dos 
restantes sistemas, exibindo apenas simetria translacional ou inversão. Permite apenas 2 
grupos espaciais. Os cristais com este sistema caracterizam-se pela ausência de eixos ou 
planos de simetria, apresentando três eixos cristalográficos com comprimentos desiguais e 
oblíquos entre si. 
Uma análise do grau de simetria de cada um dos sistemas acima apontados permite concluir 
que o mais simples, e o mais simétrico, é o cúbico, já que apresenta a simetria do cubo, 
beneficiando da isometria das suas faces. Os restantes seis sistemas ordenam-se de acordo 
com a seguintes sequência decrescente de simetria: hexagonal, tetragonal, romboédrico, 
ortorrômbico, monoclínico e triclínico. 
O sistema hexagonal é frequentemente considerado como sendo uma variante do 
sistema trigonal, já que é possível, sem alterar as simetrias, a partir de um produzir o outro. 
 
. Redes de Bravais 
 
Por sua vez, em função das possíveis localizações das partículas (átomos, íons ou 
moléculas) na célula unitária, estabelecem-se 14 estruturas cristalinas básicas, as 
denominadas redes de Bravais (ver tabela abaixo). 
Uma rede de Bravais é um conjunto de pontos construídos por translação de um único 
ponto em intervalos discretos determinados por um conjunto de vectores denominados 
vectores base. Todos os materiais cristalinos até agora identificados pertencem a um dos 14 
arranjos tridimensionais correspondentes às estruturas cristalinas básicas de Bravais. As 
excepções conhecidas são os quasecristais de Shechtman, os quais contudo não são 
verdadeiros cristais por não possuírem uma malha com repetição espacial uniforme. 
A estrutura de cada cristal pode ser representada por uma das estruturas constantes 
da tabela, agrupando-se depois num dos sete sistemas de cristalização. Cada uma das 
estruturas agrega uma célula unitária, contendo átomos em coordenadas específicas de 
cada ponto da malha cristalina. Por incluir a célula unitária, a simetria do cristal pode ser 
mais complexa que a simetria da respectiva malha cristalina. 
 
 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tricl%C3%ADnico
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Simetria_translacional&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%BAbico_%28cristalografia%29
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cubo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Hexagonal_%28cristalografia%29
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tetragonal
http://pt.wikipedia.org/wiki/Rombo%C3%A9drico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ortorr%C3%B4mbico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Monocl%C3%ADnico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tricl%C3%ADnico
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomohttp://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%8Don
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula
http://pt.wikipedia.org/wiki/Redes_de_Bravais
http://pt.wikipedia.org/wiki/Vector_%28espacial%29
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Quasecristais_de_Shechtman&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_unit%C3%A1ria
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SISTEMAS DE CRISTALIZAÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Células unitárias dos arranjos cristalinos de Bravais. 
 
 
 
 
 
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. Relações de simetria nos cristais 
 
Os cristais podem ser agrupados em 32 classes, ou grupos pontuais, de acordo com o 
número de eixos de rotação e planos de reflexão que permitem sob condição de manter 
invariante a malha cristalina. Essas classes, por indiciarem a assimetria estrutural do cristal, 
e a consequente assimetria na distribuição de cargas eléctricas, correspondem a importantes 
variações no comportamento piezoelétrico e piroelétrico dos materiais. 
 
. Piezoeletricidade e polarização 
Das 32 classes de simetria, 20 apresentam actividade piezoeléctrica, coincidindo com 
aquelas classes que não têm centro de simetria. 
Apesar de qualquer material não condutor desenvolver uma polarização dieléctrica quando 
submetido a um campo eléctrico, há materiais que desenvolvem polarização mesmo na 
ausência de campos. Tais materiais são designados por polares, sendo esta propriedade 
determinada exclusivamente pela estrutura cristalina. Apenas 10 das 32 classes de cristais 
exibem comportamento polar. Todos os materiais polares são simultaneamente 
piezoeléctricos. 
 
. Materiais ferroelétricos 
 
Algumas estruturas cristalinas, com destaque para a perovskite e materiais similares, 
exibem comportamento ferroelétrico. Esta propriedade é análoga ao ferromagnetismo, já que 
na ausência de um campo eléctrico aquando da produção do cristal, este não exibe 
polarização, ganhando-a de forma permanente apenas quando exposto a um campo 
eléctrico de magnitude significativa. Este comportamento é em tudo semelhante à 
magnetização do ferro. 
Esta polarização induzida pode ser revertida pela aplicação de um campo de 
polarização inversa de magnitude adequada. 
Apesar de designados por ferroeléctricos, os cristais que possuem esta propriedade 
não têm necessariamente ferro na sua composição, já que a propriedade se deve 
exclusivamente à assimetria na estrutura cristalina, a qual é independente da composição 
química. 
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Piezoel%C3%A9ctrico
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Piroel%C3%A9ctrico&action=edit
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Polariza%C3%A7%C3%A3o_diel%C3%A9ctrica&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico
http://pt.wikipedia.org/wiki/Perovskite
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Ferroel%C3%A9ctrico&action=edit
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetismo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Magnetiza%C3%A7%C3%A3o
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 Crescimento de cristais 
 
Ex.: Prática em laboratório 
 
sal cor / grade cristalina Coef. Solubilidade a 20 – 
300C ( 100 g H2 O) 
Cromato de potássio - 
K2CrO4 
Amarelo / rômbico 61,7 g – 63,4 g 
Dicromato de potássio - 
K2Cr2O7 
Laranja / triclínico 12,0 g – 20,0 g 
Sulfato de cobre 
pentaidratado – CuSO4.5H2O 
Azul / triclínico 20,7 g – 25,0 g 
 
 
Materiais e reagentes: 
 
. copos becker 100 mL 
. baqueta de vidro 
. água destilada 
. sais diversos 
 
Cristais de K2CrO4 : 10 mL de água destilada ou 10 g 
 
63,4 g ------------------- 100 g ( mL ) de água 
 => X = 6,34 g de K2CrO4 
 X -------------------- 10 g ( mL ) de água 
 
 
 
 
 
 
 
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 EXERCÍCIOS 
 
1) Represente cristalograficamente o retículo cristalino : 
a- cúbico simples 
b- ortorrômbico simples 
c- triclínico 
 
2) Defina: 
 
a- cristal 
b- mineral 
c- arranjo cristalino 
 
3) Como se pode obter um cristal em laboratório ? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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APÊNDICE 
GEOLOGIA DO PETRÓLEO 
 
1. PETRÓLEO 
 
O petróleo é uma mistura complexa de hidrocarbonetos e quantidades variáveis de não 
hidrocarbonetos. 
Quando ocorre no estado líquido em reservatórios de subsuperfície ou em superfície, é 
denominado de óleo (ou óleo cru, para diferenciar do óleo refinado). É conhecida como condensado 
a mistura de hidrocarbonetos que encontra-se no estado gasoso em subsuperfície e torna-se líquida 
na superfície. Já o termo gás natural se refere à fração do petróleo que ocorre no estado gasoso ou 
em solução no óleo em reservatórios de subsuperfície. 
Outra forma de ocorrência dos hidrocarbonetos são os hidratos de gás, que consistem em 
cristais de gelo com moléculas de gás (etano, propano e, principalmente, metano). Os hidratos de 
gás ocorrem em condições bastante específicas de pressão e temperatura, sendo mais comuns em 
depósitos rasos nas regiões polares ou em águas profundas em vários pontos do planeta. 
 
1.1. ORIGEM PETRÓLEO 
 
As primeiras teorias que procuraram explicar a ocorrência do petróleo postulavam uma origem 
inorgânica, a partir de reações que ocorreriam no manto. 
Ainda hoje existem autores que advogam uma origem inorgânica para o petróleo, sejaa partir 
da polimerização do metano proveniente do manto e migrado através de falhas,ou a partir de reações 
equivalentes às empregadas na síntese de Fischer-Tropsch, eque encontrariam condições favoráveis 
à sua ocorrência nas zonas de subducção. 
 
 
 
 
 
 
 
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Diversos fatos, no entanto, favorecem uma origem orgânica para a maior parte dos 
hidrocarbonetos encontrados próximos a superfície da Terra, em espacial para aqueles com dois ou 
mais átomos de carbono. Em primeiro lugar, quase todo o petróleo é encontrado em rochas 
reservatório de bacias sedimentares. As ocorrências de petróleo em rochas do embasamento, estão 
quase todas associadas à rochas sedimentares adjacentes. A presença e a quantidade de 
hidrocarbonetos em exalações provenientes de vulcões ou de falhas profundas durante terremotos é 
menos frequente e muito menor do que o esperado caso os mesmos tivessem uma origem 
mantélica. Outrossim, existem também evidências químicas da origem orgânica, como a presença no 
petróleo de compostos cuja estrutura molecular é mesma de substâncias encontradas nos seres 
vivos (ex: os esteranos encontrados no petróleo são o produto da degradação dos esteróides 
encontrados nas algas). 
Em suma, os dados disponíveis atualmente indicam que o petróleo é gerado a partir da 
transformação da matéria orgânica acumulada nas rochas sedimentares, quando submetida às 
cndições térmicas adequadas. Cabe ressaltar que o metano pode ter origem inorgânica (proveniente 
do manto) ou orgânica (degradação da matéria orgânica), cada qual com características isotópicas 
distintas. Traços de hidrocarbonetos de origem inorgânica (?) também são encontrados em 
meteoritos. 
 
1.2. COMPOSIÇÃO DO PETRÓLEO 
 
O petróleo contém centenas de compostos diferentes. Estudos realizados em amostras de 
óleo do campo de Ponca City (Oklahoma, EUA) foram identificados cerca de 350 hidrocarbonetos, 
200 compostos de enxofre, além de diversos não-hidrocarbonetos. 
Em termos elementares, o petróleo é composto essencialmente por carbono (80 a 90% em peso), 
hidrogênio (10 a 15%), enxofre (até 5%), oxigênio (até 4%), nitrogênio (até 2%) e traços de outros 
elementos (ex: níquel, vanádio, etc). A composição do petróleo é geralmente descrita em termos da 
proporção de hidrocarbonetos saturados, hidrocarbonetos aromáticos e não-hidrocarbonetos. 
Os hidrocarbonetos saturados, compostos de C e Hunidos por ligações simples, incluem os 
alcanos normais (parafinas normais ou n-alcanos), os isoalcanos (isoparafinas ou alcanos 
ramificados) e os cicloalcanos (alcanos cíclicos ou naftenos). Os n-alcanos com menos de 5 átomos 
de carbono (metano, etano, propano e butano) ocorrem sob a forma de gás em condições normais 
de pressão e temperatura, enquanto aqueles de 5 a 15 átomos de carbono são líquidos e os com 
mais de 15 átomos de carbono variam de líquidos viscosos a sólidos. A maior parte dos alcanos 
normais presentes no petróleo possuI até 40 átomos de carbono. 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 65 
 
Os isoalcanos estão presentes prNicipalmente com compostos de até 10 átomos de carbono, 
embora ocorram com até 25 átomos. Os cicloalcanos podem apresentar até 6 anéis de carbono, 
cada qual com 5 ou 6 átomos de carbono. Iso- e cicloalcanos ocorrem principalmente no estado 
líquido. 
Os Hidrocarbonetos aromáticos são compostos que apresentam o anel aromático (benzeno) e 
ocorrem sempre no estado líquido. Podem apresentar mais de um anel aromático, como os 
naftalenos (2 anéis) e os fenantrenos (3 anéis). O tolueno, com apenas um núcleo benzênico, é o 
composto aromático mais comum no petróleo, seguido pelo xileno e o benzeno. 
Finalmente, os não-hidrocabonetos são compostos que contém outros elementos, além do 
carbono e hidrogênio, denominados de heteroátomos. Como os elementos nitrogênio, enxofre e 
oxigênio são os heteroátomos mais comuns, esses compostos são geralmente conhecidos como 
NSO. Também é comum a ocorrência de metais (especialmente níquel e vanádio) associados á 
matéria orgânica em compostos denominados de organometálicos. As resinas e asfaltenos são 
compostos NSO de alto peso molecular, pouco solúveis em solventes orgânicos. Sua estrutura 
básica consiste de ‘’camadas’’ de compostos poliaromáticos condensados, empilhadas sob a forma 
de agregados. A proporção de resinas e, principalmente, de asfaltenos no petróleo é diretamente 
proporcional a sua viscosidade. 
Existem basicamente dois tipos de classificações de óleos. Aquelas propostas por 
engenheiros baseiam-se na composição e propriedades físico-químicas do óleo (densidade, 
viscosidade, etc) e são voltadas para as áreas de produção e refino. Já as classificações propostas 
por geólogos dão ênfase à composição, sendo voltadas para a origem e evolução do petróleo. Dentre 
as classificações de caráter geológico, uma das mais usadas é a proposta por Tissot & Welte (1978) 
que divide os óleos em seis tipos: parafínicos, parafínico-naftênicos, naftênicos, aromáticos 
intermediários, aromático-asfálticos e aromático-naftênicos. A composição de cada tipo reflete a 
origem, o grau de evolução térmica e os processos de alteração a que o petróleo foi submetido. Os 
óleos também são comumente chamados de leves ou pesados quando suas densidades são, 
respectivamente, menores ou maiores do que a de água. 
Os gases naturais, por sua vez, são classificados como gás seco ou úmido. O gás seco é 
composto essencialmente por metano, enquanto no gás úmido estão presentes também etano, 
propano e butano em proporções variáveis. Além dos hidrocarbonetos, outros compostos gasosos 
podem estar associados, como o dióxido de carbono (CO2), gás sulfídrico (H2S), e mais raramente, 
Hélio (He) e hidrogênio (H). O gás não-associado é aquele que ocorre sozinho no reservatório, e o 
gás associado ocorre junto com o óleo. 
 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 66 
1.3. FATORES CONDICIONANTES DA OCORRÊNCIA DE PETRÓLEO EM 
BACIAS SEDIMENTARES 
 
A formação de uma acumulação de petróleo em uma bacia sedimentar requer a associação de uma 
série de fatores: 
 
(a) a existência de rochas ricas em matéria orgânica, denominadas de rochas geradoras; 
(b) as rochas geradoras devem ser submetidas às condições adequadas (tempo e temperatura) para 
a geração do petróleo; 
(c) a existência de umas rochas com porosidade e permeabilidade necessárias à acumulação e 
produção do petróleo, denominada de rochas reservatório; 
(d) a presença de condições favoráveis à migração do petróleo da rocha geradora até a rocha 
reservatório; 
(e) a existência de uma rocha impermeável que retenha o petróleo, denominada de rocha selante ou 
capeadora; e 
(f) um arranjo geométrico das rochas reservatório e selante que favoreça a acumulação de um 
volume significativo de petróleo. 
Uma acumulação comercial de petróleo é o resultado de uma associação adequada destes 
fatores no tempo e no espaço. A ausência de apenas um desses fatores inviabiliza a formação de 
uma jazida petrolífera. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 67 
2. ROCHA GERADORA 
 
Uma rocha geradora deve possuir matéria orgânica em quantidade e qualidade adequadas e 
submetidas ao estágio de evolução térmica necessário para degradação do querogênio. É aceito de 
modo geral, que uma rocha geradora deve conter um mínimo de 0,5 a 1,0% de teor de carbono 
orgânico total (COT). Os aspectos volumétricos da rocha geradora (espessura e extensão lateral) 
também não devem ser ignorados, pois uma rocha com quantidade e qualidade da matéria orgânica 
adequadas pode ser, por exemplo, muito delgada para gerar quantidades comerciais de petróleo. 
O termo matéria orgânica se refere ao material presente nas rochas sedimentares, que é 
derivado da parte orgânica dos seres vivos. A quantidade e qualidade da matéria orgânica presente 
nas rochas sedimentares refletem uma série de fatores, tais como a natureza da biomassa, o balanço 
entre produção e preservação de matéria orgânica, e as condições físicas e químicas do 
paleoambiente deposicional. 
 
2.1. COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA 
 
Os organismos são de modo geral constituídos pelos mesmos compostos: lipídios, proteínas, 
carboidratos e, nas plantas superiores, lignina. A proporção entre estes compostos, no entanto, difere 
entre Os diversos tipos de organismos. 
Os lípidios englobam as gorduras e cêras, cujaS funções são de armazenamento de energia e 
proteção das células, respectivamente. Praticamente insolúveis em água, as gorduras consiste na 
mistura de vários triglicerídeos, classificados quimicamente como ésteres. Quando hidrolizados, os 
glicerídeos dão origem a glicerol e ácidos graxos. Já nas cêras, o glicerol é substituído por álcoois 
complexos, bem como estão presentes n-alcanos com vários átomos de carbono. Além dos lipídios 
típicos, existem substâncias similares, como alguns pigmentos (ex: clorofila), e os terpenóides e 
esteróides, que cumprem funções protetoras das células. 
As proteínas consistem basicamente em polímeros de aminoácidos, nos quias se encontra a 
maior parte do nitrogênio presente nos organismos. As proteínas podem atuar tanto como 
constituinte de diversos materiais (ex: músculos) como na forma de enzimas, catalizando as mais 
variadas reações bioquímicas. Na presença de água e sob a ação de enzimas, as proteínas podem 
ser quebradas em seus aminoácidos individuais. 
 
 
 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 68 
Os carboidratos englobam os açúcares e seu polímeros (mono-, oligo- e polissacarídeos) e 
estão entre os compostos mais importantes nos seres vivos. Podem servis como fonte de energia ou 
como constituinte de plantas (celulose) e animais (quitina). Embora praticamente restrita aos vegetais 
superiores, a celulose é o carboidrato mais abundante na natureza. Insolúveis em água, os 
carboidrato podem ser hidrolisados, transformando-se em acúcares como 5 ou 6 átomos de carbono, 
os quais são solúveis. 
A lignina consiste basicamente em compostos poliaromáticos (polifenóis) de alto peso 
molecular, constituindo estruturas tridimensionais dispostas entre os agregados de celulose que 
constituem os tecidos das plantas. São sintetizados pelas plantas terrestres a partir da desidratação 
e condensação de álcoois aromáticos. 
Nos diversos grupos de organismos as abundâncias relativasdesses compostos podem variar 
consideravelmente. As plantas terrestres, por exemplo, são constituídas principalmente por 
carbohidratos (celulose, 30 a 50%) e lignina (15 a 25%), e secundariamente por proteínas e lipídios, 
enquanto o fitoplâncton marinho é composto predominantemente por proteínas (até 50%), lipídios (5 
a 25%) e carboidratos (até 40%). 
Mesmo entre compostos que ocorrem na proporção de ppm ou ppb (partes por milhão e por 
bilhão) são observados contrastes marcantes entre diferentes tipos de organismos. 
A diferença na distribuição e proporção relativa entre os compostos também se reflete na 
composição elementar da matéria orgânica. Assim, a biomassa de origem continental é mais rica em 
oxigênio e mais pobre em hidrogênio do que a biomassa de origem marinha, uma vez que as plantas 
terrestres são constituídas principalmente por lignina e celulose, com alta proporção de compostos 
aromáticos e funções oxigenadas. Como consequência, a matéria orgânica terrestre possui uma 
razão elementar H/C entre 1,3 e 1,5, enquanto a matéria orgânica marinha apresenta valores na faixa 
de 1,7 a 1,9. 
A composição da matéria orgânica preservada nas rochas sedimentares, entretanto, não 
depende apenas da natureza da biomassa dominante no peleoambiente, já que a composição 
original pode ser modificada por uma série de processos sin- e pósdeposicionais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 69 
 
2.2. PRODUÇÃO E PRESERVAÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA 
 
O ciclo do carbono constitui um dos mais importantes ciclos biogeoquímicos, não só por sua 
complexidade e abrangência, como pela importância econômica, na compreensão da origem e 
ocorrência de combustíveis fósseis. A maior parte do carbono orgânico nos ambientes aquáticos 
ocorre sob a forma de carbono dissolvido, sendo o restante constuído é de natureza particulada. O 
carbono orgânico dissolvido, composto principalmente por substâncias húmicas, proteínas, 
carboidratos e lipídios (Esteves, 1988), consiste no produto da decomposição de plantas e animais e 
da excreção destes organismos. Já o carbono orgânico particulado compreende a matéria orgânica 
em suspensão, incluindo a pequena fração representada pelos organismos vivos. 
O principal mecanismo de produção de matéria orgânica é a fotossíntese, processo no qual 
água e dióxido de carbono são convertidos em glicose, água e oxigênio. A partir da glicose são 
formados os polissacarídeos e os outros compostos orgânicos necessários à vida. Os maiores 
produtores de matéria orgânica nos ambientes aquáticos são os organismos fitoplanctônicos. Estima-
se que a produção mundial de matéria orgânica de origem fitoplanctônica é de cerca de 550 bilhões 
de toneladas/ano, enquanto a matéria orgânica originada dos organismos bentônicos, por exemplo, 
não ultrapassa 200 milhões de toneladas/ano. Embora atualmente a produção primária de origem 
terrestre seja equivalente à aquática, a maior exposição ao oxigênio limita sua preservação. 
No continente, as condições climáticas (temperatura, incidência de luz solar, umidade) 
constituem o principal fator condicionante da produtividade primária. De fato, nos ambientes 
desérticos ou polares a produtividade é baixa, enquanto nas regiões tropicais, a produtividade é alta. 
Já no meio aquático, a produtividade primária é condicionada principalmente pela luminosidade, 
temperatura e disponibilidade de nutrientes (especialmente fósforo e nitrogênio), embora seja afetada 
também por uma série de fatores ambientais, como salinidade e pH. No que diz respeito à 
temperatura e salinidade, as melhores condições ocorrem nas zonas de clima temperado, onde a 
produtividade é mais alta do que nos mares polares ou equatoriais. No caso do suprimento de 
nutrientes, a origem pode ser externa (descarga de grandes rios) ou interna (reciclagem da própria 
biomassa). No caso dos oceanos, a disponibilidade de nutrientes pode ser incrementada pelo 
fenômeno da ressurgência. Devido à ação dos ventos e das correntes oceânicas, águas frias e ricas 
em nutrientes, vindas de áreas mais profundas, chegam às regiões costeiras acarretando um grande 
aumento da produtividade primária. 
 
 
 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 70 
 
A exposição da matéria orgânica ao oxigênio (em superfície) resulta na sua degradação. Nos 
ambientes aquáticos, o grau de preservação da matéria orgânica depende da concentração de 
oxigênio e do tempo de trânsito da biomassa ao longo da coluna d’água e de exposição na interface 
água/sedimento. Assim em águas tóxicas a matéria orgânica tende a ser degrada, enquanto em 
águas anóxicas, há melhores condições de preservação. Em bacias cuja toda a coluna d’àgua é 
óxica, altas taxas de sedimentação podem auxiliar na preservação da matéria orgânica, retirando-a 
da interface água/sedimento. 
A atividade de organismos heterotróficos também exerce importante um papel no processo de 
degradação da matéria orgânica. Sob condições óxicas, as bactérias aeróbicas e de organismos 
metazoários desempenham um importante papel na degradação da biomassa primária. Sob 
condições disóxicas/anóxicas, a ação desses organismos é limitada ou mesmo eliminada, e a 
alteração da matéria orgânica passa a ser realizada por bactérias anaeróbicas, que empregam 
nitratos e sulfatos como agentes oxidantes. Já na ausência desses agentes oxidantes, a matéria 
orgânica é decomposta por bactérias metanogênicas. Nos sistemas lacustres de água doce (onde é 
baixa a disponibilidade de sulfato) a metanogênese pode ser responsável, junto com a oxidação 
por oxigênio livre, pela decomposição da maior parte da matéria orgânica produzida. 
Estima-se que em média 0,1% da matéria orgânica produzida pelos organismos 
fotossintéticos é preservada nos sedimentos. Os ambientes mais favoráveis à preservação da 
matéria orgânica são os mares restritos e os lagos profundos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 71 
 
2.3. FORMAÇÃO DO QUEROGÊNIO 
 
Após sua incorporação nos sedimentos e ainda submetida a pequenas profundidades e 
baixas temperaturas (até 1000m e 50ºC), a matéria orgânica passa por uma série de transformações 
denominada de diagênese. 
A diagênese tem início com a degradação bioquímica da matéria orgânica pela atividade de 
microorganismos (bactérias, fungos, etc) aeróbicos e anaeróbicos que vivem na porção superior da 
coluna sedimentar (principalmente no primeiro metro). As proteínas e carbohidratos são 
transformadas em seus aminoácidos e açúcares individuais, os lípidios são transformados em glicerol 
e ácidos graxos e a lignina, em fenóis e ácidos aromáticos. As proteínas e carbohidratos são os 
compostos mais instáveis, enquanto os lipídios e a lignina são mais resistentes à degradação. Essa 
transfomações são acompanhadas pela geração de dióxido de carbono, água e metano. 
O resíduo da degradação microbiana passa em seguida por mudanças químicas (perda de 
grupos funcionais e polimerização) que resultam numa progressiva condensação e insolubilização da 
matéria orgânica. Ao longo deste processo, os biopolímeros (compostos sistetizados pelos 
organismos) são transformados nos geopolímeros encontrados nas rochas sedimentares. Alguns 
lipídios e hidrocarbonetos sintetizados pelas plantas e animais resistem à degradação microbiana, 
sofrendo somente pequenas mudanças em sua composição e estrutura molecular. Estas 
substâncias, encontradas em sedimentos recentes e rochas sedimentares são chamadas de fósseis 
geoquímicos ou moleculares, marcadores biológicos ou biomarcadores. 
O produto final do processo de diagênese é o querogênio, definido como a fração insolúvel da 
matéria orgânica presente nas rochas sedimentares. Além do querogênio, também há uma fração 
solúvel, composta por hidrocarbonetos e não-hidrocarbonetos derivados de biopolímeros pouco 
alterados, e denominada de betume. O querogênio é a forma mais importantede ocorrência de 
carbono orgânico na Terra, sendo 1000 vezes mais abundante do que o carvão e o petróleo 
somados. 
Quimicamente, o querogênio é uma macromolécula tridimensional constituída por ‘’núcleos’’ 
aromáticos (camadas paralelas de anéis aromáticos condensados), ligados por ‘’pontes’’ de cadeias 
alifáticas lineares ou ramificadas. Tanto os núcleos quanto as pontes apresentam grupos funcionais 
com heteroátomos (ex: ésteres, cetonas, etc). Ao microscópio, normalmente é possível identificar 
estruturas remanescentes da matéria orgânica original, tais como tecidos vegetais, pólens e esporos, 
colônias de algas, etc. 
Em muitos casos, entretanto, o processo de diagênese pode obliterar a estrutura original, o 
que resulta a formação de um querogênio amorfo. 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 72 
 
A proporção entre os três elementos mais abundantes no querogênio (C, H e O) varia 
consideravelmente em função da origem e evolução da matéria orgânica. Com base nas razões 
elementares H/C e O/C e em dados químicos e petrográficos é possível classificar os querogênio 
como dos tipos I, II e III: 
 
(a) o querogênio do tipo I é constituído predominantente por cadeias alifáticas, com poucos núcleos 
aromáticos. Rico em hidrogênio (alta razão H/C), é derivado principalmente de lipídios de origem 
algálica. Normalmente encontrado em rochas geradoras depositadas em ambiente lacustre. 
 
(b) o querogênio do tipo II contém uma maior proporção de núcleos aromáticos, anéis naftênicos e 
grupos funcionais oxigenados. Consequentemente, é mais pobre em hidrogênio e mais rico em 
oxigênio do que o querogênio do tipo I. Geralmente derivado de matéria orgânica de origem marinha. 
 
(c) o querogênio do tipo III é constituído predominantemente por núcleos aromáticos e funções 
oxigenadas, como poucas cadeias alifáticas. Apresenta baixos valores para a razão H/C e altos 
valores de O/C. Derivado de matéria orgânica de origem terrestre, este tipo é frequentemente 
encontrado em rochas geradoras depositadas em ambiente marinho deltaico. 
 
A composição do petróleo gerado a partir de cada querogênio reflete sua composição. 
Assim, um óleo derivado de um querogênio do tipo I apresenta um elevada abundância 
relativa de compostos alifáticos, enquanto um óleo proveniente de um querogênio do tipo II possui 
em geral um maior conteúdo de enxofre. 
O querogênio do tipo I possui o maior potencial para geração de petróleo, seguido pelo tipo II, 
com um potencial moderado para a geração de óleo e gás, e pelo tipo III, que possui um baixo 
potencial para a geração de óleo. Nas rochas sedimentares, além dos mencionados acima, também 
pode ocorrer um tipo denominado de querogênio residual, derivado de matéria orgânica 
intensamente retrabalhada e oxidada. Com baixíssimo conteúdo de hidrogênio e abundância de 
oxigênio, o querogênio residual (ou inerte) não apresenta potencial para a geração de 
hidrocarbonetos. 
Cabe lembrar que é comum a ocorrência de tipos de querogênio com características 
intermediárias entre os tipos citados acima. Tal fato pode resultar tanto da mistura de matéria 
orgânica terrestre e marinha em diferentes proporções, como de mudanças químicas decorrentes da 
degradação química e bioquímica sofrida no início da diagênese. 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 73 
 
3. GERAÇÃO E MIGRAÇÃO DO PETRÓLEO 
 
3.1. CONVERSÃO DO QUEROGÊNIO EM PETRÓLEO 
 
Com o soterramento da rocha geradora o querogênio é submetido a temperaturas 
progressivamente mais altas. Como forma de se adaptar as novas condições de pressão e 
temperatura, o querogênio passa por uma série de transformações que incluem, inicialmente, a 
liberação de grupos funcionais e heteroátomos, seguida pela perda de hidrocarbonetos alifáticos e 
cíclicos, e acompanhadas por uma progressiva aromatização da matéria orgânica. Como 
consequência das transformações sofridas pelo querogênio, são produzidos dióxido de carbono, 
água, gás sulfídrico, hidrocarbonetos, etc. 
 
 
São reconhecidas três fases na evolução da matéria orgânica em função do aumento de 
temperatura: diagênese, catagênese e metagênese. A diagênese (discutida no capítulo anterior) se 
dá após a deposição da matéria orgânica, sob pequenas profundidades e baixas temperaturas, 
resultando na transformação da matéria orgânica original em querogênio. Durante a diagênese, o 
metano é o único hidrocarbonetos gerado em quantidades significativas. Na catagênese, o 
querogênio é submetido a temperaturas ainda maiores (da ordem de 50 a 150ºC), o que resulta na 
formação sucessiva de óleo, condensado e gás úmido. O final da catagênese é alcançado no estágio 
em que o querogênio completou a perda de suas cadeias alifáticas. Na metagênese, alcançada sob 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 74 
 
temperatura muito elevadas (acima de 150-200ºC), a matéria orgânica é representada basicamente 
por gás seco (metano) e um resíduo carbonoso. Este estágio corresponde ao início do metamorfismo 
(facies xisto-verde). 
O termo maturação se refere ao estágio de evolução térmica alcançado pelas rochas 
geradoras. Uma rocha é chamada de imatura quando o querogênio encontra-se ainda na fase de 
diagênese e ainda não ocorreu a geração de volumes significativos de petróleo. Ao passar pela 
catagênese, a rocha geradora é considerada matura. No início da catagênese, o querogênio passa 
inicialmente pela “janela de óleo’’ (zona de geração de óleo ou oil window), estágio em que 
predomina largamente a geração dos hidrocarbonetos líquidos (iso-, ciclo- e n-alcanos de médio 
peso molecular) sobre os 
gasosos. Ainda durante a catagênese, sob temperaturas mais elevadas, o querogênio passa pela 
zona regressiva de geração de óleo, na qual aumenta a proporção de n-alcanos de baixo peso 
molecular. No final da catagênese, a rocha geradora atingiu a ‘’janela de gás’’ (zona de geração de 
gás ou gas window), sendo considerada senil. 
Diversos parâmetros químicos, óticos e moleculares são utilizados na definição do grau de 
maturação de uma rocha geradora. Um dos mais empregados é a medida da reflectância da vitrinita 
(%Ro), técnica desenvolvida originalmente para o estudo de carvões e que consiste na 
determinação, ao microscópio, do poder refletor das partículas de vitrinita (parte do tecido de plantas 
superiores) presentes no querogênio. Existe uma relação entre os valores de reflectância da vitrinita 
e os estágios evolutivos do querogênio (ver tabela abaixo). 
Para caracterizar a evolução do processo de transformação do querogênio em petróleo são 
empregados dois parâmetros: o potencial genético (ou potencial gerador), definido como a 
quantidade de petróleo (óleo e gás) que um querogênio é capaz de gerar, e a taxa de transformação, 
definida como a relação entre a quantidade de petróleo gerado e o potencial genético original. O 
potencial gerador original se refere ao querogênio que ainda não foi submetido à catagênese, ou 
seja, cuja taxa de transformação é zero. 
A partir do início da catagênese, a conversão do querogênio em petróleo ocasiona um 
progressivo aumento da taxa de transformação associado à redução do potencial gerador, o qual 
passa a ser denominado de residual. Sob condições extremas de evolução térmica (metagênese) o 
potencial gerador residual do querogênio pode ser reduzido à zero enquanto a taxa de transformação 
chega a 100%. 
 
 
 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 75 
 
Para a determinação do potencial gerador e da quantidade de petróleo é normalmente empregada a 
técnica da pirólise Rock-Eval, que simula o processo de degradação térmica do querogênio. Uma 
pequena quantidade de amostra de rocha (em torno de 250mg) é submetida a temperaturas de 300 a 
600ºC por um período de cerca de 25 minutos, sob atmosfera inerte, para que não haja combustão 
da matéria orgânica. Nos primeiros 8 minutos, sob temperaturas de 300ºC, os hidrocarbonetos livres 
presentesna amostra de rocha são vaporizados, quantificados por um detector de ionização de 
chama, e representados no registro de pirólise pelo pico S1 (mg HC/g rocha). Em seguida, sob 
temperaturas de 300 a 600ºC, ocorre a degradação do querogênio e a geração de hidrocarbonetos, 
os quais são quantificados pelo mesmo detector de ionização de chama e representados pelo pico 
S2 (mg HC/g rocha), que constitui o potencial gerador. 
A temperatura na qual ocorre o máximo de geração de hidrocarbonetos, denominada de 
Tmax, é um parâmetro indicativo do estágio de evolução térmica da rocha analisada. 
Finalmente, durante a degradação do querogênio também forma-se dióxido de carbono (S3, em mg 
CO2/g rocha) proveniente da perda de grupos funcionais oxigenados. 
O processo de degradação térmica do querogênio pode ser descrito pelas formulações 
clássicas da cinética de primeira ordem. A conversão do querogênio é controlada pela taxa de 
reação, cujo incremento em função da temperatura é descrito pela Lei de Arrhenius, a qual é 
dependente da temperatura e dos parâmetros cinéticos (fator de frequência e energia de ativação). O 
fator de frequência (ou fator pré-exponencial, cuja unidade é s-1) representa a frequência de choques 
entre as moléculas, e a energia de ativação (em kcal/mol), a quantidade de energia, necessários para 
que uma determinada reação ocorra. Os três tipos básicos de querogênio (tipos I, II e III) apresentam 
comportamentos cinéticos distintos, como reflexo de suas diferenças composicionais. A premissa, 
adotada em alguns modelos, de que as taxas de reação aproximadamente dobram a cada 10ºC 
de aumento de temperatura não é válida, uma vez que é aplicável somente para reações com baixas 
energias de ativação (no final da diagênese/início da catagênese) e não leva em consideração as 
diferenças de comportamento cinético dos diferentes tipos de querogênio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 76 
 
3.2. MIGRAÇÃO PRIMÁRIA E SECUNDÁRIA 
 
O processo de expulsão do petróleo das rochas geradoras, fator essencial para a formação 
das acumulações comerciais, é denominado de migração primária. Inúmeras teorias e hipóteses tem 
sido propostas a fim de explicar os mecanismos e os fatores que controlam a expulsão do petróleo 
de sua rocha geradora. Dentre os diversos mecanismos sugeridos, podem ser citados o da migração 
do petróleo em solução na água e por difusão molecular. Com o avanço no conhecimento mostrou-se 
que estes mecanismos, embora atuantes, não possuem a eficiência necessária para a expulsão de 
volumes significativos de petróleo. 
Atualmente, acredita-se que a migração primária é controlada basicamente pelo aumento de 
pressão nas rochas geradoras em resposta à progressiva compactação e à expansão volumétrica 
ocasionada pela formação do petróleo. Deste modo, forma-se um gradiente de pressão entre a rocha 
geradora e as camadas adjacentes, favorecendo a formação de microfaturas e o deslocamento de 
fases discretas de hidrocarbonetos. O encadeamento dos processos de aumento de pressão, 
microfraturamento, movimentação de fluidos e subsequente alívio de pressão constitui um ciclo que 
deve se repetir diversas vezes para que ocorra a expulsão de quantidades significativas de petróleo. 
Balanços de massa baseados em dados geoquímicos de poços e nos resultados de experimentos 
de laboratório indicam que a eficiência do processo de expulsão pode ser elevada, alcançando 
valores de 50 a 90%. 
O deslocamento do petróleo entre a rocha geradora e a trapa é denominada de migração 
secundária. Consiste em um fluxo em fase contínua, impulsionado pelo gradiente de potencial de 
fluido. Este potencial pode ser subdividido em três componentes: 
 
(a) o desequilíbrio de pressão causado pela compactação, 
 
(b) a flutuabilidade, que consiste na força vertical resultante da diferença de densidade entre petróleo 
e água de formação; e 
 
(c) a pressão capilar, resultante da tensão interfacial entre as fases petróleo e água e as rochas. 
 
Em rochas pelíticas soterradas à mais de 3 km, o componente relacionado ao excesso de 
pressão da água domina o potencial de fluido do petróleo, enquanto em rochas grosseiras o 
componente flutuabilidade predomina. Ao atingir níveis mais rasos da bacia (profundidades menores 
que 2km), o componente relacionado ao excesso de pressão da água já não domina o potencial de 
fluido do petróleo. Consequentemente, amigração do petróleo ocorre quando a flutuabilidade supera 
a pressão capilar, enquantosua acumulação se dá onde a pressão capilar supera a flutuabilidade. 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 77 
 
4. ROCHA RESERVATÓRIO 
 
Denomina-se de reservatório à rocha com porosidade e permeabilidade adequadas à 
acumulação de petróleo. A maior parte das reservas conhecidas encontra-se em arenitos e rochas 
carbonáticas, embora acumulações de petróleo também ocorrem em folhelhos, conglomerados ou 
mesmo em rochas ígneas e metamórficas. 
 
4.1. POROSIDADE E PERMEABILIDADE 
 
A porosidade, representada pela letra grega , é definida como a porcentagem (em volume) de 
vazios de uma rocha. Na maioria dos reservatórios a porosidade varia de 10 a 20%. A porosidade 
absoluta corresponde ao volume total de vazios, enquanto a porosidade efetiva se refere apenas aos 
poros conectados entre si. Os reservatórios normalmente apresentam variações horizontais e 
verticais de porosidade. A quantidade, tamanho, geometria e grau de conectividade dos poros 
controlam diretamente a produtividade do reservatório. Medida diretamente, em amostras de 
testemunho, ou indiretamente, através de perfis elétricos, a porosidade de uma rocha pode ser 
classificada como insignificante (0-5%), pobre (5-10%), regular (10-15%), boa (15-20%), ou muito 
boa (>20%). 
A porosidade primária (ou deposicional) é formada durante a deposição dos sedimentos, 
podendo ser inter- ou intragranular. Este tipo de porosidade tende a diminuir como o soterramento, 
pelo efeito da compactação mecânica e da diagênese. Já a porosidade secundária forma-se após a 
deposição, geralmente como resultado da dissolução de minerais. A porosidade primária é mais 
comum em arenitos, enquanto a secundária ocorre com mais freqüência nas rochas carbonáticas. As 
fraturas podem aumentar consideravelmente o volume de vazios das rochas. Em reservatórios 
areníticos e carbonáticos as fraturas podem contribuir para o aumento da conectividade dos poros, 
enquanto nos folhelhos, rochas ígneas e metamórficas as mesmas respondem por quase toda 
porosidade. 
A permeabilidade, representada geralmente pela letra K, é a capacidade da rocha de 
transmitir fluido, sendo expressa em Darcys (D) ou milidarcys (md). Uma rocha tem 1D de 
permeabilidade quando transmite um fluido de 1cP (centipoise) de viscosidade 
com uma vazão de 1cm3/s, através de uma seção de 1cm2 e sob um gradiente de pressão de 
1atm/cm. Controlada principalmente pela quantidade, geometria e grau de conectividade dos poros, a 
permeabilidade de uma rocha é medida diretamente, em amostras de testemunho, e pode se 
classificada como baixa (<1md), regular (1-10md), boa (10-100md), muito boa (100-1000md) e 
excelente (>1000md). A maior parte dos reservatórios possui permeabilidades de 5 a 500md. 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 78 
 
A permeabilidade raramente é a mesma em todas as direções numa rocha sedimentar, sendo 
geralmente maior na horizontal do que na vertical. Uma vez que é inversamente proporcional à 
viscosidade do fluido, a permeabilidade de um reservatório para o gás é muito maior do que para o 
óleo. Assim, enquanto um reservatório pode produzir gás com apenas alguns milidarcys, para a 
produção de óleo são necessários pelo menos dezenas de milidarcys. Quando mais de um fluido 
divide o espaço poroso (como é o caso dos reservatórios com água, óleo e/ou gás), cada fluido 
apresenta uma permeabilidade relativa, que varia em função dasua saturação. Ou seja, a 
permeabilidade é máxima (permeabilidade absoluta, Ka) quando um fluido ocupa 100% dos poros, e 
decresce (permeabilidade relativa, Kr) à medida que este fluido divide o espaço poroso com outro 
fluido. Ë necessária uma saturação mínima para que um fluido consiga fluir. No caso do óleo, uma 
saturação mínima em torno de 20% é necessária para que o mesmo possa fluir (Kr>0). 
 
4.2. QUALIDADE DO RESERVATÓRIO 
 
As características de permoporosidade de um reservatório refletem basicamente a textura da 
rocha. De modo geral, porosidade e permeabilidade são diretamente proporcionais ao grau de 
seleção e tamanho dos grãos e inversamente proporcional à esfericidade. Outrossim, variações 
laterais e verticais da permoporosidade são fortemente controladas pelas características do ambiente 
deposicional. Assim, em arenitos eólicos com estratificação cruzada, a permeabilidade vertical e a 
horizontal podem apresentar diferenças de até duas ordens de grandeza. Já em um corpo de arenito 
canalizado as permeabilidades podem aumentar significativamente das margens para o centro do 
paleocanal. 
A diagênese também pode alterar completamente as características permoporosas originais 
de uma rocha reservatório. Em arenitos, os processos diagenéticos mais importantes são a 
cimentação e a dissolução. A cimentação quando em pequenas proporções pode ser favorável, uma 
vez que previne a produção de grãos de areia junto com o óleo. Quando em elevada proporção, a 
cimentação pode obliterar completamente a porosidade original, reduzindo a permeabilidade a 
praticamente zero. 
A calcita, o quartzo e as argilas autigênicas (caolinita, ilita e montmorilonita) constituem os 
cimentos mais comuns em arenitos. Em rochas carbonáticas os efeitos da diagênese são mais 
importantes, uma vez que a calcita é menos estável do que o quartzo. 
ConseqUentemente, a cimentação e a dissolução podem tanto piorar quanto melhorar a qualidade do 
reservatório. Cabe ressaltar que a entrada do óleo no reservatório pode contribuir para preservar as 
características permoporosas do reservatório, uma vez que o mesmo pode inibir a diagênese. 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 79 
 
A continuidade do reservatório também constitui um fator crítico para a sua produtividade. De 
modo geral, se distingue a espessura total (gross pay) do reservatório, que corresponde a distância 
vertical entre o topo do reservatório e o contato óleo-água, e a espessura ‘’líquida’’ (net pay), 
equivalente a espessura de reservatório de onde o petróleo pode efetivamente ser produzido. 
As principais causas de descontinuidade em reservatórios são as barreiras diagenéticas, 
deposicionais e tectônicas. As barreiras diagenéticas são constituídas geralmente por níveis 
cimentados relacionados a ‘’fronts’’ diagenéticos e ao petróleo (ex: contato óleoágua). 
As barreiras deposicionais estão relacionadas com a forma dos corpos de rocha reservatório 
e com a distribuição espacial das fácies a eles relacionadas. Assim, uma camada de arenito 
constituída por corpos delgados de areia intercalados com níveis contínuos de folhelhos pode se 
msotrar um reservatório altamente compartimentado. Já as barreiras tectônicas são representadas 
principalmente pelas falhas, que podem por si só constituir uma barreira como pode justapor rochas 
reservatório e selante, dificultando o fluxo de fluidos. 
A definição da estratégia de produção, bem como o cálculo das reservas de uma jazida, 
requerem um conhecimento detalhado da qualidade e continuidade do reservatório em três 
dimensões. 
 
5. TRAPAS 
 
Trapas são situações geológicas em que o arranjo espacial de rochas reservatório e selante 
possibilita a acumulação de petróleo. 
 
5.1. TRAPAS E ROCHAS SELANTES 
 
Uma trapa pode ser caracterizada através de um conjunto de parâmetros: o ápice ou crista 
corresponde ao ponto mais alto da trapa, o ‘’spill point’’ representa o ponto mais baixo onde pode ser 
encontrado petróleo, e o fechamento, a distância vertical entre o ápice e o ‘’spill point’’. Uma trapa 
contém água, óleo e/ou gás, podendo apresentar contatos bruscos ou transicionais, e de inclinação 
variável (horizontal sob condições hidrostáticas, ou inclinado sob condições hidrodinâmicas). 
As trapas podem ser classificadas como estruturais, estratigráficas, hidrodinâmicas ou mistas. 
As trapas estruturais são aquelas cuja geometria é o resultado de atividade tectônica, estando 
relacionadas a falhas, dobras ou diápiros. Anticlinais associados a falhas reversas ou normais 
constituem o tipo de trapa estrutural mais comum. As trapas estratigráficas são aquelas resultantes 
de variações litológicas, podendo ser de origem deposicional (ex: recifes, lentes de arenitos, etc) ou 
pós-deposicional (ex: truncamentos, barreiras diagenéticas, etc). 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 80 
 
As trapas hidrodinâmicas formam-se em áreas onde o fluxo descendente de água retém o 
petróleo sem nenhum tipo de fechamento estrutural ou barreira estratigráfica. As trapas mistas são o 
resultado da combinação de duas de quaisquer situações acima. 
As rochas selantes ou capeadoras são as responsáveis pela retenção do petróleo nas trapas. 
Devem apresentar baixa permeabilidade associada com alta pressão capilar, de modo a impedir a 
migração vertical do petróleo. Os evaporitos (especialmente a halita) são os capeadores mais 
eficientes, embora os folhelhos sejam os mais comuns nas acumulações de petróleo. Os folhelhos 
podem nos casos em que a pressão capilar não é suficientemente alta, atuar como capeadores 
seletivos, impedindo a passagem do óleo e permitindo a perda de gás da trapa. Cabe ressaltar que a 
capacidade selante de uma rocha é dinâmica. Um folhelho capeador pode, com o aumento da 
compactação e alguma atividade tectônica, fraturar-se e perder sua capacidade selante. Para que 
seja possível a formação de uma jazida petrolífera, é fundamental que a formação da trapa seja 
contemporânea ou anteceda a geração e migração do petróleo. 
 
5.2. ALTERAÇÃO DO PETRÓLEO NA TRAPA 
 
A composição do petróleo que chega a trapa depende essencialmente da natureza da matéria 
orgânica e da evolução do processo de geração e migração. Esta composição, entretanto, pode ser 
alterada na trapa por uma série de processo de alteração: craqueamento térmico, ‘’deasphalting’’ e 
biodegradação. 
O craqueamento térmico é consequência do aumento de temperatura do reservatório devido à 
subsidência, mudança do gradiente geotérmico ou influência de intrusões ígneas. O processo de 
degradação térmica do petróleo também pode ser descrito pelas formulações clássicas da cinética de 
primeira ordem, sendo controlado pela temperatura e pelo tempo. O craqueamento resulta no 
aumento da proporção dos hidrocarbonetos leves às expensas dos compostos mais pesados. Sob 
temperaturas muito, o petróleo é transformado basicamente em metano e um resíduo carbonoso 
aromatizado (pirobetume). 
O processo de ‘’deasphalting’’ consiste na precipitação dos asfaltenos causada pela 
dissolução de grandes quantidades de gás e/ou hidrocarbonetos leves no petróleo acumulado. Esses 
hidrocarbonetos leves podem se formar na própria acumulação, pelo efeito do craqueamento térmico, 
bem como resultar de um segundo pulso de migração secundária que atingiu o reservatório. 
 
 
 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 81 
 
A biodegradação é o processo de alteração do petróleo pela ação de bactérias. A 
biodegradação do petróleo está normalmente associada ao influxo de água meteórica no 
reservatório, uma vez que as bactérias que consomem o petróleo são principalmente aeróbicas, 
dependendo, portanto, do oxigênio e nutrientes trazidos pela água. O consumo dos hidrocarbonetos 
pelas bactérias é seletivo, seguindo de modo geral a seguintes sequência: alcanos normais, seguidos 
pelos ramificados, cíclicos e, finalmente, os hidrocarbonetos aromáticos.A perda preferencial dos 
compostos mais leves resulta no aumento da densidade e da viscosidade do óleo acumulado. 
 
5.3. CÁLCULOS DE RESERVAS E MÉTODOS DE PRUDUÇÃO 
 
Na cubagem do volume de petróleo recuperável de uma jazida deve ser levado em 
consideração volume do reservatório que contém petróleo, a porosidade, a saturação de óleo, o fator 
de recuperação e o fator volume de formação. 
O volume do reservatório é calculado com base em mapas estruturais e isópacos. A 
porosidade e a saturação de óleo (fração do espaço poroso ocupado pelo petróleo) são definidas 
com base em perfis elétricos. O fator de recuperação (percentagem do volume total do óleo que pode 
ser produzido) é estimado por analogia com reservatórios similares já em produção. O fator volume 
de formação é usado para a conversão do volume do petróleo no reservatório para as condições de 
P e T na superfície, correspondendo ao volume de óleo no reservatório para fornecer um barril de 
petróleo na superfície. Esse fator pode ser estimado com base na composição do petróleo (varia de 
1,08 nos óleo pesados, até 2,0 nos muito leves) ou determinado com precisão através de análises de 
PVT (pressão-volume-temperatura) em laboratório. 
A produção do petróleo depende da diferença de pressão entre poço e reservatório. 
Existem três mecanismos naturais para o fluxo espontâneo do petróleo até a superfície: gás 
dissolvido, capa de gás e empuxo de água. 
A presença de gás dissolvido nas mais variadas proporções é comum em acumulações de 
petróleo. A energia do gás dissolvido é liberada com a expansão decorrente da queda de pressão 
entre o reservatório e a superfície. À medida que o gás se expande, ele ‘’arrasta’’ o óleo ao longo do 
gradiente de pressão. Com o avanço da produção e a redução da quantidade de gás, observa-se o 
declínio da pressão do reservatório até a mesma alcançar a pressão de saturação (‘’bubble point’’). 
Neste ponto, o gás sai de solução sob a forma de bolhas, podendo formar uma capa de gás 
(denominada de secundária) sobre o óleo. Esta capa exerce pouca influência sobre a eficiência 
da produção, e tende a aumentar até ocupar o espaço poroso ocupado pelo óleo. A eficiência da 
recuperação através deste mecanismo está em torno de 20%. 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 82 
 
 
A capa de gás livre, por sua vez, indica que a quantidade de gás excede a necessária para 
saturar o óleo. A energia provém tanto gás dissolvido quanto da capa de gás comprimido na porção 
superior do trapa. Com o avanço da produção também se observa o declínio da pressão do 
reservatório e uma expansão da capa de gás, ocupando o espaço ocupado pelo óleo. A eficiência da 
recuperação através deste mecanismo pode variar de 20 a 50%. 
O mecanismo de produção por meio do empuxo de água ocorre nas acumulações onde a 
pressão é transmitida pelo aquífero através do contato óleo-água ou gás-água. Neste caso, a água 
substitui o petróleo produzido, mantendo a pressão do reservatório. 
No caso do empuxo de água não estar sendo suficiente para manter a pressão, os poços 
podem ser fechados e a pressão original será restaurada. A eficiência da recuperação através deste 
mecanismo pode chegar a 80%. No caso de reservatórios em que a pressão declina até a 
atmosférica, a única energia disponível é a da gravidade, pouco eficiente e com resultados anti-
econômicos. Em alguns casos, a energia do reservatório pode ser recuperada com a injeção de gás 
sob pressão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Luciano Cardoso / Profª Antonieta 83 
 
 Material utilizado na montagem desta apostila: 
 
. Apontamentos de aula, Profª Maria Antonieta de Brito – E.M. “1º de Maio; 
. MANUAL DE MINERALOGIA, Autor: JAMES D. DANA 
. http://albertowj.files.wordpress.com/2010/03/geologia_do_petroleo.pdf 
. Sites da web: diversos 
 
 
 
- Jan / 2008 
 
- Atualização: jan / 2014 
http://albertowj.files.wordpress.com/2010/03/geologia_do_petroleo.pdf
	. Características Físicas:
	Estrutura da Terra
	- O Núcleo
	- O Manto
	- A Crosta
	.Silicatos
	. Carbonatos
	. Sulfatos
	. Halóides
	. Óxidos
	. Sulfetos
	. Fosfatos
	. Elementos nativos
	 Os minerais dietéticos
	 Cristais e vidros
	 Forma dos cristais
	 Propriedades dos cristais
	 Cristalografia
	. Prevalência da estrutura cristalina
	. Sistemas de cristalização
	Células unitárias dos arranjos cristalinos de Bravais.
	. Relações de simetria nos cristais
	. Piezoeletricidade e polarização
	. Materiais ferroelétricos