GE-A3-2024

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<p>AULA 3</p><p>PROFESSORA DENISE BALESTRERO MENEZES 2024</p><p>TÓPICOS DA AULA</p><p>- Minerais</p><p>COMPOSIÇÃO DA TERRA</p><p>• Crosta  basicamente óxidos de SILÍCIO, ALUMÍNIO, FERRO, CÁLCIO,</p><p>MAGNÉSIO, POTÁSSIO E SÓDIO</p><p>– Crosta continental - Silicatos de Al e Mg</p><p>– Crosta oceânica – Silicatos de Fe e Mg</p><p>– Sílica (Si) é o principal elemento componente</p><p>– Quartzo (SiO2) o mineral mais comum</p><p>• Manto  SILICATOS e FERRO; minerais muito ricos em ferro e</p><p>magnésio</p><p>– MESOSFERA (estado semisólido) - óxidos de Fe e Mg e silicatos Fe e Mg</p><p>• Núcleo  predominantemente FERRO e NÍQUEL</p><p>– Migração de elementos mais densos para o interior terrestre, com ascensão de silicatos</p><p>menos densos para a região superficial</p><p>– Dados de composição de meteoritos usados para inferência</p><p>MINERAIS</p><p>MINERAL</p><p>criptomelana berilo</p><p>quartzo</p><p>ouro</p><p>crisocola</p><p>•Sólido inorgânico, homogêneo e de ocorrência natural,</p><p>com composição química definida e arranjo atômico</p><p>ordenado, que pode estar expresso numa forma</p><p>geométrica externa (poliedros mais ou menos perfeitos)</p><p>ou não</p><p>MINERALÓIDE</p><p>• Sólido natural não cristalino ou que não atende algum</p><p>outro quesito do conceito de mineral:</p><p>• proveniente de atividades ou processos orgânicos</p><p>biológicos (carvão mineral, petróleo, âmbar),</p><p>• ou de resfriamento rápido sem tempo para organização</p><p>interna (vidro vulcânico, opala)</p><p>ONDE SE ENCONTRAM OS MINERAIS?</p><p>1 – Nas ROCHAS  Agregados naturais de um ou mais minerais e/ou mineralóides</p><p>MAGMÁTICAS</p><p>(ÍGNEAS)</p><p>METAMÓRFICAS SEDIMENTARES</p><p>INTEMPERISMO</p><p>MAGMÁTICAS</p><p>(ÍGNEAS)</p><p>METAMÓRFICAS SEDIMENTARES</p><p>HIDROSFERA, ATMOSFERA, BIOSFERA</p><p>2 - Nos DEPÓSITOS SEDIMENTARES e SOLOS </p><p>intemperismo = Minerais residuais resistentes</p><p>+</p><p>Minerais neoformados ou secundários</p><p>FORMAS DE CRISTALIZAÇÃO</p><p>• Cristais formam-se nas fases de transformação:</p><p>– FASE LÍQUIDA  FASE SÓLIDA</p><p>por fusão ou por solução</p><p> Solução - pode ocorrer por evaporação lenta e gradual do</p><p>solvente, por diminuição da temperatura ou por diminuição</p><p>da pressão. Ex.: cristalização de calcita em veios, gipsita em</p><p>evaporitos</p><p> Fusão – cristalização pelo transporte de íons, formam os</p><p>minerais constituintes da rocha sólida resultante. Ex.:</p><p>Cristalização em rochas magmáticas</p><p>– FASE GASOSA FASE SÓLIDA</p><p> por sublimação</p><p>• Átomos dos elementos presentes no vapor se</p><p>agrupam lentamente com o esfriamento do gás,</p><p>formando sólido com uma estrutura cristalina bem</p><p>definida.</p><p>– Ex.: cristais de enxofre formados por vapores vulcânicos</p><p>– FASE SÓLIDA  FASE SÓLIDA</p><p>recristalização, durante processos</p><p>metamórficos:</p><p>- alteração da composição química dos minerais, por</p><p>circulação de fluidos</p><p>- instabilidade entre dois ou mais minerais  reações</p><p>mineralógicas com formação de novos minerais sem</p><p>variação na composição da rocha</p><p>- alteração da estrutura cristalina do mineral, sem</p><p>variação da composição química; neste caso </p><p>transformação polimórfica.</p><p>MINÉRIO</p><p>Mineral ou a rocha com importância econômica (concentração</p><p>economicamente viável da substância)</p><p>– Podem ser extraídos elementos ou partes para comercialização</p><p>Bauxita  alumínio</p><p>Hematita Ferro</p><p>Quartzo Areia</p><p>MINERAIS OU ROCHAS INDUSTRIAIS</p><p>• Materiais naturais empregados na atividade humana</p><p>– propriedades originais (físicas, químicas ou ornamentais)</p><p>– ou após uma transformação não metalúrgica</p><p>– beneficiamento mais ou menos intenso</p><p>– Uso em diversos processos industriais</p><p>Ex.: dolomita, argilas, grafita, caulim, amianto, feldspato,</p><p>sílicas, calcita, mica, talco, gipsita, sal mineral</p><p>MINERAIS METÁLICOS</p><p>• Fonte de elementos metálicos; geralmente utilizados em</p><p>metalurgia</p><p>– Ex.: Hematita (Fe), Ouro, Cobre nativo, Galena (Pb), Rutilo (Ti)</p><p>www.bcb.gov.br</p><p>http://www.mmgerdau.org.br/descubra/invent</p><p>ario-mineral/hematita/</p><p>hematita ouro</p><p>cobre galena</p><p>rutilo</p><p>http://www.bcb.gov.br/</p><p>UTILIZAÇÕES DOS MINERAIS</p><p>Resultam em aspecto</p><p>externo particular dos</p><p>corpos cristalinos</p><p>ESTRUTURA INTERNA DOS MINERAIS - CELAS</p><p>UNITÁRIAS</p><p>Menores unidades de arranjo atômico  unidades básicas</p><p>da estrutura cristalina</p><p>Partículas dispostas de maneira ordenada, em unidades</p><p>tridimensionais que se repetem indefinidamente, formando</p><p>o retículo cristalino</p><p>Ex. Quartzo SiO2</p><p>Arranjo interno ordenado de átomos,</p><p>Íons ou moléculas (padrão regular)</p><p>SiO4 SiO4</p><p>SISTEMAS DE CRISTALIZAÇÃO  FORMAS DOS</p><p>MINERAIS</p><p>Galena (PbS ) cúbico Granada ( silicato de Fe, Mn,</p><p>Al, Ca) – dodecaedro - cúbico Pirita FeS –Octaédrica</p><p>(Fonte:Fabre Minerals)</p><p>Prisma Trigonal</p><p>Turmalina Corazón de Sandía. Foto: SHB</p><p>Fonte: www.mineral-s.com</p><p>Quartzo Prisma hexagonal</p><p>Berilo (água marinha)</p><p>Be3Al2(Si6O18) – prisma haxagonal</p><p>Fonte: www.mineral-s.com</p><p>http://www.mineral-s.com/tienda/</p><p>Polimorfismo -Diamante e Grafita - C puro</p><p>Cristais</p><p>tabulares</p><p>- hexagonal</p><p>Cristais</p><p>octaédricos -</p><p>isométrico</p><p>Variações de cor por presença de impurezas – Ex. do quartzo</p><p>Quartzo rosa - Ti</p><p>Cristais malformados</p><p>Crisoprázio – óxido de Ni</p><p>microcristalino</p><p>Ametista - Fe</p><p>Citrino - Fe</p><p>Ágata – Calcedônea + quartzo</p><p>microcristalino - impurezas</p><p>Pseudomorfismo – cristal alterado quimicamente em outro por perda ou</p><p>adição de certos elementos, mantendo-se a forma externa.</p><p>Ex.: Pirita (FeS2) Limonita FeO(OH)-nH2O</p><p>Goethita HFeO2</p><p>Fonte: http://www.foro-minerales.com</p><p>Fonte: www.mineral-s.com</p><p>• Maioria dos minerais:</p><p>combinação dos principais elementos químicos existentes na crosta</p><p>Terrestre – Fe, O, Mg, Si, Ni, S, Ca, Al, Co, Na, Mn, K, Ti, P, Cr</p><p>Elementos nativos (não combinados): alguns minerais. Ex. cobre, ouro,</p><p>platina, diamante, carvão</p><p>Minerais comuns  30</p><p>Minerais formadores das rochas</p><p>• Minerais essenciais - definem a natureza da rocha (basalto, granito,</p><p>arenito, argilito, etc.)</p><p>• Minerais acessórios - aparecem na rocha em quantidades pequenas</p><p>• Principais Grupos Minerais</p><p>• Silicatos – grupo mineral mais abundante na crosta</p><p>• Carbonatos – comuns na crosta e formadores de calcários e mármores</p><p>• Óxidos e Hidróxidos– Ex: Hematita, Cassiterita, Rutilo, Limonita</p><p>• Sulfetos – S2- ligado a cátions metálicos Ex: FeS2 – Pirita; PbS – Galena</p><p>• Sulfatos – Ex: CaSO4.2H2O – Gipsita; CaSO4 – Anidrita, BaSO4 – Barita</p><p>• Elementos Nativos - 24 (C, S, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir,</p><p>Pt, Au, Hg, As, Se, Sn, Sb, Te, Pb e Bi)  formam 80 espécies / variedades</p><p>minerais</p><p>• Halóides - Caracterizam-se pela predominância dos íons halogênicos</p><p>eletronegativos, Cl-, Br-, F-e I-. Ex. Halita, Fluorita</p><p>• Fosfatos - Incluem numerosas espécies minerais de composição variada.</p><p>Grande numero de minerais raros. Ex. Apatita</p><p>PROPORÇÃO NA CROSTA TERESTRE</p><p>• Silicatos  95% do volume da crosta</p><p>• Carbonatos</p><p>• Óxidos</p><p>• Hidróxidos</p><p>• Sulfetos</p><p>• Sulfatos 5% do volume da crosta</p><p>• Nitratos</p><p>• Elementos Nativos</p><p>• Fosfatos, etc.</p><p>• Grupo mineral de maior importância</p><p> 25% dos minerais</p><p> aprox. 40% dos minerais comuns</p><p> 95% do volume da crosta terrestre:</p><p>– 59,5% feldspatos</p><p>– 16,8% anfibólios e piroxênios</p><p>– 12% quartzo</p><p>– 3,8% micas</p><p>– outros minerais (silicatos e não silicatos) 7,9%</p><p>Maioria das rochas é formada por silicatos</p><p>SILICATOS</p><p>6 subclasses </p><p>Subclasses Ligação dos tetraedros</p><p>Nesossilicatos Tetraedros simples</p><p>Sorossilicatos Tetraedros duplos</p><p>Inossilicatos Cadeias simples e duplas</p><p>Ciclossilicatos Estrutura em anel</p><p>Filossilicatos Estrutura em folhas</p><p>Tectossilicatos Estrutura em esqueletos</p><p>FILOSSILICATOS</p><p> Tetraedros de sílica dispostos em folhas</p><p>Principais minerais:</p><p>MICAS</p><p>Biotita: argamassa</p><p>Muscovita: isolante térmico e elétrico</p><p>Lepidolita : fonte de Li, fabric. vidro e cerâmica</p><p>TALCO : diversos usos industriais</p><p>ARGILOMINERAIS</p><p>1:1 Caulinita usos diversos industriais</p><p>2:1 (expansivos) grupos da montmorillonita e</p><p>vermiculita camada intermediária de água</p><p>tetraedros de SiO4</p><p>ligados</p><p>tridimensionalmente,</p><p>com razão Si:O de 1:2</p><p>(SiO2)</p><p>Altamente estáveis</p><p>TECTOSSILICATOS</p><p>1 - Grupo do quartzo (qz, opala, calcedônia) SiO2, SiO2.nH2O</p><p>usos: fonte de Si, areia para fundição, vidro, esmalte, saponáceos,</p><p>dentifrícios, abrasivos, lixas, fibras óticas, refratários, cerâmica, produtos</p><p>eletrônicos, relógios, instrumentos óticos, gemas</p><p>2 - Feldspatos</p><p>Ortoclásio KAlSi3O8 usos: fabricação do</p><p>vidro, louças, porcelanas, adubo</p><p>potássico</p><p>Plagioclásio (Ca, Na)Al (Al,Si)Si2O8 usos:</p><p>cerâmica</p><p>Amazonita (Microclinio verde) KAlSi3O8</p><p>usos: fabricação de vidro, porcelanato</p><p>3 - Zeólitas SiO4 e AlO4 ligadas p/ Na, Ca, K,</p><p>Ba, Sr</p><p>usos: amolecimento da água, agente</p><p>despoluidor de água e solo</p><p>IDENTIFICAÇÃO DE MINERAIS</p><p>• Determinação propriedades físicas e químicas</p><p>PROPRIEDADES FÍSICAS</p><p>1. Cor</p><p>2. Brilho</p><p>3. Transparência ou diafaneidade</p><p>4. Traço</p><p>5. Dureza</p><p>6. Clivagem E fratura</p><p>7. Densidade</p><p>8. Hábito</p><p>PROPRIEDADES</p><p>ÓTICAS</p><p>COR</p><p>Deve-se à luz transmitida através do mineral ou</p><p>refletida</p><p>Cor constante  propriedade diagnóstica</p><p>OURO, PIRITA, GALENA</p><p>FELDSPATO</p><p>POTÁSSICO</p><p>(ORTOCLÁSIO)</p><p>Alocromáticos: minerais cuja cor é variável</p><p>quartzo</p><p>turmalina</p><p>Quartzo rosa - Ti</p><p>Cristais malformados</p><p>Ametista - Fe3+</p><p>http://www.cprm.gov.br/publique/Rede</p><p>s-Institucionais/Rede-de-Bibliotecas---</p><p>Rede-Ametista/Algumas-Gemas-</p><p>Classicas-1104.html</p><p>Citrino - Fe 2+</p><p>Ágata – impurezas</p><p>http://www.cprm.gov.br/publique/Redes-</p><p>Institucionais/Rede-de-Bibliotecas---Rede-</p><p>Ametista/Algumas-Gemas-Classicas-1104.html</p><p>Crisoprázio – com Ni</p><p>Microcristalino</p><p>https://muma.org.br/%C3%B3xidos-e-</p><p>hidr%C3%B3xidos/123-crisopr%C3%A1sio</p><p>(Na,Ca)(Li,Mg,Al)3(Al,Fe,Mn)6(BO3)3(Si6O18)(OH)4</p><p>BRILHO</p><p>Propriedade ótica  reflexão e refração da luz</p><p>refletida pela superfície do mineral</p><p>Metálico</p><p>Não Metálico</p><p>DIAFANEIDADE</p><p>• Transmissão de luz dentro do mineral</p><p>– Transparentes</p><p>– Translúcidos</p><p>– Opacos</p><p>COR DO TRAÇO</p><p>• Traço  cor do pó mineral atritado contra uma placa de</p><p>porcelana (dureza ~ 6 a 7)</p><p>Só para minerais com dureza inferior à da placa</p><p>DUREZA</p><p>• Resistência que a superfície de um mineral oferece à</p><p>abrasão</p><p>• Grau de dureza – comparativo facilidade ou</p><p>dificuldade que a superfície de um mineral oferece ao</p><p>ser riscado:</p><p>–por outro mineral</p><p>ou</p><p>–por material de dureza conhecida</p><p>Identificação por escalas  Escala de Mohs</p><p>ESCALA RELATIVA COM 10 MINERAIS</p><p>OU</p><p>outros materiais de dureza relativa conhecida:</p><p>lima (8,5)</p><p>canivete (6,5)</p><p>unha( 2,5)</p><p>vidro (5,5)</p><p>moeda/prego de cobre (3,5)</p><p>Escala de Dureza de Mohs</p><p>Dureza relativa (COMPARATIVA) x Dureza Absoluta ( esclerômetro)</p><p>http://www.wacht-troy.com/MohsScaleD.html</p><p>Es</p><p>ca</p><p>la</p><p>v</p><p>er</p><p>d</p><p>ad</p><p>ei</p><p>ra</p><p>d</p><p>e</p><p>d</p><p>u</p><p>re</p><p>za</p><p>Escala de Mohs</p><p>CLIVAGEM</p><p>• Clivagem - tendência do cristal quebrar-se ao longo de</p><p>superfícies planas definidas</p><p>Ex. muscovita</p><p>Ex. Ortoclásio</p><p>Ex. Calcita</p><p>Ex. Fluorita</p><p>Liccardo, Antonio; Chodur, Nelson Luiz, 2017</p><p>FRATURA</p><p>• quebra em superfícies não coincidentes</p><p>com a clivagem</p><p>– Conchoidal: superfícies lisas e curvadas</p><p>– Serrilhada: superfície de forma dentada</p><p>– Irregular: superfícies rugosas e irregulares</p><p>– Terrosa: superfície de aspecto pulverulento</p><p>(argilominerais)</p><p>– Planar: superfície se aproxima do plano</p><p>http://www.mineral-s.com/tienda/</p><p>PROPRIEDADES QUÍMICAS</p><p>1. Magnetismo</p><p>2. Reação com ácidos</p><p>3. Oxidação</p><p>4. Odor</p><p>MAGNETISMO</p><p>• Ocorre em poucos minerais natureza ferromagnética,</p><p>atraídos por ímã</p><p>• Ex.: magnetita (Fe3O4) e pirrotita (Fe1-xS)</p><p>REAÇÕES QUÍMICAS</p><p>• Reação ao ácido clorídrico:</p><p>• Efervescência libertação de dióxido de carbono</p><p>Ex. calcita e dolomita</p><p>OXIDAÇÃO</p><p>• Minerais com Ferro e Mn:</p><p>• Oxidam em presença de ar e água (oxigênio)</p><p>Ex: hematita, magnetita, pirita  limonita</p><p>Biotita  vermiculita</p><p>ODOR</p><p>•  poucos minerais</p><p>Alguns  cheiro ao natural</p><p>Maioria  friccionados, aquecidos, umedecidos, atacados por ácido</p><p>– característico – Ex. caulinita - tinta fresca, quando molhada</p><p>– Aliádeo - cheiro de alho  atrita arsênio Ex: Arsenopirita</p><p>– Sulfuroso - sulfetos aquecidos e pirita friccionada</p><p>– Fétido - ovos podres. Ex. calcários e outras rochas friccionados; galena</p><p>tratada com HCl</p><p>– Argiloso - cheiro de argila molhada</p><p>REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS</p><p>• DANA & HURLBUT. 2001. Manual de mineralogia. Livros Técnicos e Científicos Ed. S.A., São</p><p>Paulo, 642p.</p><p>• LICCARDO, A., CHODUR N. L. Os minerais: elementos da geodiversidade. [livro eletrônico],</p><p>Ponta Grossa: Editora UEPG, 2017. Modo de acesso: http://www.uepg.br/editora/ ISBN: 978-85-</p><p>7798-209-7 (on-line)</p><p>• MENEZES, S. O., Minerais Comuns e de importância econômica: um manual fácil. 2. Ed. São</p><p>Paulo: Oficina de Textos, 2012</p><p>• TEIXEIRA, W. (Org.); FAIRCHILD, T. R. (Org.); TOLEDO, M. C. M. (Org.); TAIOLI, F. (org.) Decifrando</p><p>a Terra. 2ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2009. 623 p. ISBN 978-85-04-01439-6.</p><p>• HASUI, Y. (Org.); CARNEIRO, C D. R. (Org.); ALMEIDA, F. F. M. (Org.); BARTORELLI, A. (Org.)</p><p>Geologia do Brasil. São Paulo: Beca, 2012. 900p. Apêndice</p><p>• Museu da UNESP - https://museuhe.com.br/</p><p>• MAGMA Museu Aberto de Geociências, Mineralogia e Astronomia</p><p>https://muma.org.br/component/search/?searchword=citrino&searchphrase=all&Itemid=121</p><p>• http://www.cetem.gov.br/publicacao/series_srmi/srmi-03.pdf</p><p>• www.rc.unesp.br/igce/petrologia/nardy/n4.pdf</p><p>Fotos:</p><p>http://www.mineral-s.com/</p><p>http://www.foro-minerales.com</p><p>http://www.fabreminerals.com</p><p>http://www.uepg.br/editora/</p><p>https://museuhe.com.br/</p>