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QUARTZO – SiO2 O quartzo é um tectosilicato muito comum, o segundo mais abundante mineral em rochas terrestres crustais depois dos feldspatos, importante como formador de rochas ígneas, metamórficas e sedimentares. Como é muito resistente à alteração, é o principal constituinte de areias. Cristais de quartzo quase sempre são formas combinadas; mais de 500 formas combinadas diferentes foram registradas. Os maiores cristais de quartzo atingiram 6 m e 36 toneladas. É piezoelétrico e piroelétrico. Pode ser triboluminescente e apresenta partição romboédrica. Geralmente contêm Al e Fe substituindo o Si; para o equilíbrio das cargas ocorrem, intersticiais, Fe, Na, Li e K. Os polimorfos de sílica são quartzo de baixa temperatura (573ºC), cristobalita, tridimita, moganita, coesita e stishovita. 1. Características: Sistema Cristalino Cor Hábitos Clivagem Trigonal trapezoédrico Incolor até preto com muitas cores entre esses dois extremos. Maciço, microcristalino, granular fino, drusiforme, prismas hexagonais com 2 romboedros, etc. Raramente observável. {01-10} má {01-11} má {10-10} má Tenacidade Quebradiço Maclas Fratura Dureza Mohs Partição Muito comuns: Japão, Delfinado, Brazil e outras. Conchoidal 7, variável segundo a direção e forma. Pode apresentar partição romboédrica. Traço Brilho Diafaneidade Densidade (g/cm3) Branco Vítreo a fosco Transparente 2.59 – 2.63 2. Geologia e depósitos: Extremamente comum em rochas ígneas, metamórficas e sedimentares. Mesmo em rochas básicas ocasionalmente está presente. É um mineral comum em veios hidrotermais de qualquer temperatura (epitermais a alpinos), característico de granitos e pegmatitos graníticos. Formador de rocha em arenitos e quartzitos, menos abundante em outros tipos de rocha. Ocorre também em depósitos de metais hidrotermais. É comum em rochas carbonáticas e é um constituinte importante em solos e sedimentos como mineral residual. Nos depósitos hidrotermais de todos os tipos o quartzo é um dos principais minerais da ganga e geralmente é anterior (mais velho) aos sulfetos. Entretanto, não são raras as situações em que ocorre em várias gerações. Quartzo é comum preenchendo cavidades como vesículas em rochas vulcânicas. 3. Associações Minerais: Não é possível apresentar uma lista de minerais que se associam ao quartzo, tal é a sua abundância. Muito comum é sua associação com feldspatos (potássicos e calco-sódicos), anfibólios, micas em geral (biotita, muscovita, clorita, etc.), calcita, zeolitas, epidoto e outros minerais. Em minérios associa-se com ouro e aos mais variados sulfetos (pirita, calcopirita, etc.). Quartzo é menos comum a ausente em rochas ígneas subsaturadas em sílica e seus correspondentes metamórficos. Nunca ocorre junto a feldspatóides como nefelina, leucita, sodalita, cancrinita e outros. Em sequências evaporíticas sua presença é acidental, portanto sua associação com halita, gipso, anidrita, ulexita, kernita e outros sais solúveis não é esperada. 4. MICROSCOPIA DE LUZ TRANSMITIDA: Índices de refração: ne: 1.553 no: 1.544 ND Cor / pleocroísmo: incolor. Nunca apresenta cor nem pleocroísmo. Relevo: baixo, como os feldspatos. Clivagem: clivagens más em {10-11}, {01-11} e {10-10}, que não são visíveis ao microscópio. Além disso, possui partição romboédrica, que também não é visível ao microscópio. Hábitos: normalmente grãos anédricos. Em certas rochas vulcânicas, como riolitos, pode apresentar grãos euédricos com seções hexagonais, que são paramorfos a partir de quartzo beta. NC Birrefringência e cores de interferência: birrefringência máxima de 0,009, resultando em cores de meio de 1ª ordem: vários tons de cinza escuro a claro, branco, no máximo um amarelo pálido. Extinção: paralela ao alongamento. Como os grãos quase sempre são anédricos, esta constatação raramente é possível. Muito frequentemente o quartzo apresenta extinção ondulante porque está subdividido em subgrãos. Sinal de Elongação: SE(+) em relação ao alongamento, raramente observável porque os grãos quase sempre são anédricos. Maclas: muito raras, normalmente não apresenta em lâmina delgada. Zonação: não apresenta em lâmina delgada. LC Caráter: U(+), mas pode ser biaxial anômalo, o que é muito frequente em rochas ígneas e metamórficas. Ângulo 2V: pode apresentar um ângulo 2V anômalo de até 20º Alterações: nunca altera. Entre os minerais formadores de rocha comuns, o quartzo, a turmalina e o zircão são os minerais mais estáveis em relação a alterações. Pode ser confundida com: feldspatos tem maclas, clivagem, são biaxiais e normalmente apresentam-se algo alterados a argilominerais, ficando com aparência turva, enquanto o quartzo se apresenta límpida. De feldspatos sem maclas pode ser distinguido pelo seu caráter U(+). Semelhantes ao quartzo são escapolita, apatita, cordierita, tridimita, nefelina e berilo, mas nenhum deles é U(+). No centro das imagens, grande cristal de quartzo rodeado por baixo por feldspatos um pouco alterados e por cima por outros grãos de quartzo. Imagem da esquerda a ND, imagem da direita a NC, onde se observa a extinção ondulante que o grão de quartzo apresenta. Quartzo euédrico em rocha vulcânica a NC. Quartzo apenas é euédrico nestes casos ou quando cristaliza em cavidades e fraturas. Quartzos com bordas corroídas em rocha vulcânica ácida a NC. A NC, quartzo e calcedônia preenchendo uma vesícula (bolha de gás) em uma rocha vulcânica (preta na imagem). Quartzo a NC (centro da imagem) em rocha plutônica, com feldspatos (cinza, maclas) e muscovita (cores laranjas/vermelhas). Quartzo a NC (centro da imagem) em rocha metamórfica, com muscovitas (lamelares, coloridas). Quartzo a NC em rocha sedimentar (arenito). Os grãos de quartzo estão cimentados por calcedônia. Quartzo a NC em rocha metamórfica (quartzito), em grãos muito estirados. A NC, grãos de quartzo sem alteração (cores cinzentas muito límpidas) ao lado de grãos de feldspato muito alterados a argilominerais (caulinita) e sericita (muscovita de grão muito fino). A NC, esferulito em rocha extrusiva ácida (riolito). São agregados que tendem a radiais, de cristais de quartzo e feldspato. Em rochas extrusivas ácidas como riolitos encontram-se paramorfos idiomórficos de quartzo de alta temperatura. São cristais de quartzo formados a T>573ºC, com um prisma hexagonal terminado em ambas as extremidades por romboedros, simulando bipirâmides. Com o abaixamento da temperatura, o quartzo converte para quartzo de baixa temperatura, mantendo sua forma original. Em seção longitudinal (esquerda), os cristais são alongados, com extinção paralela e cores de interferência bem claras. Em seção basal (direita) são hexágonos tendendo à seção de isotropia, por isso mesmo com cores bem escuras. A NC, textura granofírica em uma rocha vulcânica ácida. Trata-se de um intercrescimento de quartzo e feldspato, tendendo a radial, muito comum. A NC, cristais de quartzo que cresceram em etapas, com os limites de cada etapa preservados no interior dos cristais na forma de sucessivas pontas (=romboedros), como se fossem anéis de crescimento de troncos de árvores. É o chamado “quartzo phantom” ou “quartzo fantasma”. À esquerda uma vista geral, onde todos os cristais de quartzo apresentam estas marcas. À direita um dos cristais em detalhe para melhor visualização dos “fantasmas”. É necessário observar com cuidado os cristais para constatar essas feições, que são raras. Quartzo pode apresentar uma série de inclusões. Neste caso, com as imagens a NC, o quartzo está repleto de cristais aciculares, provavelmente de um anfibólio. À esquerda,um aspecto do grão de quartzo todo. À direita, um detalhe destas inclusões. Um grão de quartzo pode ser colocado, acidentalmente, em uma rocha subsaturada em sílica, como aqui em uma rocha basáltica. Pode ser um xenólito durante a subida do magma, pode ser um grão de areia lançada dentro da lava durante o evento vulcânico. Neste caso desenvolve-se ao redor do grão de quartzo uma coroa (“corona”) de minerais como clinopiroxênios (augita), olivina e clorita, que é o caso das duas imagens aqui, a ND (esquerda) e a NC (direita). Aqui em detalhe a coroa de clinopiroxênios, olivina e clorita que se forma em rochas subsaturadas em sílica ao redor de um grão de quartzo “alienígena”. Na base das imagens, a rocha basáltica. No topo das imagens, o quartzo. No meio, na horizontal, os cristais de clinopiroxênio. Neste caso não se observou olivina. Cores verdes a ND (esquerda) são de clorita. A coroa à vezes é mais estreita do que essa, às vezes é um pouco descontínua e pode estar constituída de cristais muito pequenos, muito menores que neste exemplo aqui. Durante mais de um século assumiu-se que “Olho de Tigre” era uma pseudomorfose de quartzo sobre crocidolita, que é uma variedade de riebeckita, um anfibólio fibroso. Não é. Recentemente novas investigações (Heaney & Fisher, 2003) mostraram que é apenas quartzo. Nas imagens, olho- de-tigre a ND (esquerda) e a ND (direita) A lâmina está um pouco espessa porque o quartzo nestes cristais longos, fibrosos, oferece grande dificuldade no desbaste durante a confecção da lâmina delgada. Tronco fóssil, silicificado, a ND (esquerda) e a NC (direita). Nitidamente se observa as células vegetais com formato bem preservado, integralmente substituídas por sílica. 5. MICROSCOPIA DE LUZ REFLETIDA: A microscopia de Luz Refletida evidentemente não é o método analítico recomendado para a identificação do quartzo. Entretanto, é importante a confecção de uma lâmina ou seção polida para a identificação dos minerais opacos que ocorrem associados ao quartzo. Preparação da amostra: o polimento do quartzo é relativamente simples, apesar da elevada dureza. Adquire um polimento melhor do que vários minerais de durezas semelhantes. Forma dos grãos frequentemente é idiomórfica em minérios hidrotermais. Substituição do quartzo por minérios ou calcita pode ocorrer. Inclusões de finíssimas agulhas de rutilo podem ser observadas muito bem nas seções polidas. ND Cor de reflexão: Cinza escuro, semelhante aos feldspatos. Mais claro que a cor dos anfibólios e piroxênios e muito mais claro que a cor da biotita. Pleocroísmo: Não Refletividade: ~4,5% Birreflectância: Não NC Isotropia / Anisotropia: Não possui anisotropia. Reflexões internas: Abundantes reflexões internas entre cinza claro e incolores, amareladas, podem ser multicoloridas. Pode ser confundida com: muitos outros minerais transparentes de cores claras. Quando idiomórfico é mais fácil de reconhecer. A ausência de clivagem e o bom polimento são diagnósticos. Esquerda: a ND, uma seção longitudinal (comprida) e uma seção basal (hexágono) de quartzo com a cor de reflexão cinza característica. Em cor creme, um mineral de minério. Direita: a mesma imagem a NC. Quartzo apresenta reflexões internas leitosas e o mineral de minério mostra cores de anisotropia entre amarelo e marrom. Versão de março de 2020 Esquerda: a ND, cristais de quartzo em seções longitudinais. Em amarelado, niquelina. Direita: a NC o quartzo mostra reflexões internas leitosas (podem ser multicoloridas). Niquelina mostra as cores de anisotropia características (azul, lilás, etc.).