Mineralogia: Características e Importância

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MINERALOGIA 
Mineralogia 
• É necessário conhecer as características dos 
materiais superficiais que constituem o 
planeta Terra: 
 
• Materiais inconsolidados: areia de jardim, 
areia de praia e rio; 
 
• Materiais consolidados (rochas):- Serra do 
Mar, Pico do Jaraguá, Pão de Açúcar 
Praia de Capricórnio - Caraguatatuba 
Pico do Jaraguá – São Paulo 
SERRA DO MAR 
Mineralogia 
• Recursos Minerais: subsídio para o 
crescimento e desenvolvimento tecnológico 
da humanidade. 
 
• Início da Civilização: uso de lascas de 
quartzo para confecção de instrumento de 
caça ou luta; 
 
• Hoje: mineral é utilizado para confecção de 
objetos sofisticados (transistores,fibras 
ópticas, peças de alta precisão) além da 
utilização no nosso dia-a-dia (batom, talco, 
pasta de dente). 
PEDRA LASCADA 
BATOM 
Mineralogia 
• Aumento populacional: extração e 
consumo crescente; 
• Problema: as substâncias minerais 
úteis para o homem, constituem 
porções restritas da crosta terrestre; 
• Necessidade: 
• uso adequado do bem mineral; 
• evitar os excessos de consumo; 
• uso de técnicas de reciclagem. 
Mineralogia 
• MINERAL – elementos ou compostos 
químicos, com composição química 
definida dentro de certos limites, 
cristalizados e formados naturalmente, 
por meio de processos geológicos 
inorgânicos. 
 
 
Mineralogia 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA 
+ 
PROPRIEDADES CRISTALOGRÁFICAS 
mineral 2500 conhecidos 
Mineralogia 
 mineral: Quartzo SiO2 
- cristalização em condições geológicas 
ideais ; 
- organização atômica interna se 
manifestará em: 
- uma forma geométrica externa, com o 
aparecimento de faces, arestas e 
vértices. 
- Cristal 
 
Mineralogia 
• Cristal – mineral com condição 
especial de cristalização (forma 
geométrica externa com o 
aparecimento de arestas, vértices e 
faces) 
Mineralogia 
• Rocha – associação de minerais, 
unidos, por diferentes motivos 
geológicos. 
 
• Minério – termo utilizado quando o 
mineral ou a rocha apresentar 
importância econômica. 
Extração de minério de ferro 
Rocha 
Detalhando o conceito de mineral: 
• “...elemento ou composto químico com 
composição química definida dentro de 
certos limites...” 
• composição química simples: 
 - diamante (C); 
- enxofre (S); 
- ouro (Au). 
Detalhando o conceito de mineral: 
• composição química complexa: 
 ocorre na maioria dos minerais; 
 resultando na combinação de 
diferentes elementos químicos 
• Quartzo – SiO2 
 
1 átomo Silício 
2 átomos Oxigênio 
Detalhando o conceito de mineral 
• ...” cristalizado...” 
• todo mineral tem um arranjo atômico 
interno tridimensional; 
• os átomos que constituem um mineral, 
encontram-se distribuídos 
ordenadamente, formando uma rede 
tridimensional (o retículo cristalino); 
• gerada pela repetição de uma unidade 
atômica fundamental a Cela Unitária 
Retículo cristalino tridimensional 
Cela unitária NaCl 
Detalhando o conceito de mineral: 
• A Cela Unitária é o “tijolo” ou base do 
retículo cristalino onde : 
 
 
 
• - cada átomo: posição definida dentro de 
cada cela unitária.; 
• - resultando no hábito cristalino – forma 
geométrica externa natural do mineral. 
MINERAIS 
Cristal de Halita - NaCl 
Detalhando o conceito de mineral 
• Simetria cristalográfica = repetição dos 
motivos estruturais formados por 
átomos, íons ou moléculas. 
• Na natureza existem 32 graus de 
simetria, agrupados em 7 sistemas 
cristalinos (escola européia). 
• Os 7 sistemas cristalinos classificam 
todas as substâncias que apresentam 
estrutura cristalina 
Detalhando o conceito de mineral 
 Sistema Cúbico 
 Sistema Tetragonal 
 Sistema Trigonal 
 Sistema Hexagonal 
 Sistema Ortorrômbico 
 Sistema Monoclínico 
 Sistema Triclínico 
Detalhando o conceito de mineral: 
• Na natureza cristais perfeitos são 
raros; 
• Normalmente são massas irregulares; 
• Minerais são normalmente sólidos; 
• Exceção: mercúrio (líquido); 
 
• Mineralóides – substâncias sólidas 
amorfas, não cristalinas (géis, vidros, 
carvão natural). 
Detalhando o conceito de mineral: 
• ...” formado naturalmente...” 
• as substâncias que compõem o 
mineral, ocorrem espontaneamente na 
natureza; 
 
• substâncias sintéticas ou produtos 
resultantes de combustão ou formados 
a partir de materiais artificiais NÃO 
SÃO CONSIDERADOS MINERAIS 
Detalhando o conceito de mineral: 
• ...” processos inorgânicos...” 
• O uso do termo inorgânico, impede que 
substâncias puramente biogênicas, 
sejam consideradas minerais. 
• Exemplos: - pérola 
 - âmbar 
 - recife de coral 
 - carvão . 
 
Âmbar 
Pérola Recife de Coral 
Origem dos Minerais 
• Condicionada aos elementos ou compostos 
químicos; 
• Condições físicas (temperatura, pressão, 
pH), reinantes no ambiente de formação; 
 
• Minerais formados no interior da Terra são 
diferentes daqueles formados em superfície; 
 
• Mineralogia= alfabeto em que a natureza 
escreve a sua história. 
Origem dos Minerais 
• Solução de material em estado de fusão; 
• Solução aquosa a baixa temperatura (<100 
C); 
• Modificação nas condições de pressão e/ou 
temperatura. 
 
O conhecimento dos minerais, com suas 
propriedades físicas/químicas, tornam-se 
essenciais para a vida na Terra. 
 
Classificação Sistemática dos 
Minerais 
• Os minerais são agrupados em 
classes, com base no ânion ou radical 
aniônico dominante em sua fórmula 
química. 
• Minerais com o mesmo radical 
aniônico, tendem a se formar por 
processos físico – químicos 
semelhantes e a ocorrer associados 
uns aos outros na natureza. 
Classificação dos Minerais 
• Elementos Nativos: ouro (Au), enxofre 
(S); 
• Sulfetos: galena (PbS); pirita (FeS2); 
• Sulfossais: tetraedrita (Cu12Sb4S13); 
• Óxidos: hematita (Fe2O3), cassiterita 
(SnO2); 
• Halóides: halita (NaCl), fluorita (CaF2); 
• Carbonatos: calcita (CaCO3); 
 
Classificação dos Minerais 
• Nitratos: salitre – do – chile (NaNO3); 
• Boratos: bórax (Na2B4O7. 10H2O); 
• Sulfatos e cromatos: barita (BaSO4); 
• Fosfatos, Arseniatos e Vanadatos: 
apatita [Ca5(F,Cl,OH)(PO4)3]; 
• Tungstatos e Molibdatos : scheelita 
(CaSO4 ); 
• Silicatos – olivina [(Mg,Fe)2SiO4] 
ENXOFRE APATITA 
FLUORITA 
QUARTZO 
QUARTZO WULFENITA 
MINERALOGIA 
SILICATOS 
SILICATOS 
 
 
 
 
 
 
Os silicatos são os principais minerais 
formadores das rochas e solos. 
25% minerais CONHECIDOS 
 
40% minerais mais COMUNS 
 
97% minerais constituintes da CROSTA TERRESTRE 
MINERAIS PORCENTAGEM 
Feldspatos 59,5% 
Anfibólios e 
Piroxênios 
16,8% 
Quartzo 12% 
Micas 3,8% 
Outros 
minerais(silicatos ou 
não) 
7,9% 
SILICATOS 
• A Formação de um mineral não é 
casual; 
• Independente do processo de formação 
de um mineral, ao ser edificada a sua 
estrutura cristalina; 
• Íons iguais adquirem vizinhanças 
iguais, que se repetem ordenadamente; 
• A este grupamento dá-se o nome de 
COORDENAÇÃO; 
SILICATOS 
• Em uma estrutura iônica, Cátions e Ânions 
tendem a agrupar-se ao seu redor, o maior 
número possível de íons de carga contrária; 
 
• Ligando –se de modo igual a todos eles. 
 
• O número de íons que pode ser agrupado ao 
redor do íon central, depende da razão dos 
raios entre os dois. 
 
SILICATOS 
• Admitindo-se que os íons atuam como 
esferas rígidas de raios fixos formam-se: 
 
• Arranjos estáveis de cátions e ânions, para 
razão de raios particulares, recebendo o 
nome de Número de Coordenação (NC); 
 
• O Número de Coordenação determina 
quantas esferas de um dado raio iônico, 
cabem ao redor de outra esfera de raio 
diferente. (Somente em ligação iônica) 
Razão dos raios 
iônicos (Rc/Ra) 
Arranjo 
geométrico 
(poliedro de 
coordenação) 
Número de 
coordenação do 
cátion 
0,15 – 0,22 triangular 3 
0,22 – 0,41 tetraédrica 4 
0,41 – 0,73 octaédrica 6 
0,73 – 1,0 cúbica 8 
1 dodecaédrica12 
SILICATOS 
 Tetraedro de Sílica (SiO4 )
-4 = unidade fundamental 
 
Os minerais do grupo dos silicatos são 
subdivididos em diferentes classes, que irão 
formar diferentes estruturas e arranjos, sobre 
esta estrutura fundamental. 
 
Estrutura dos Silicatos: Raio Si = 0,42 
 Raio O = 1,40 
 Rc/Ra = 0,42/1,40 = 0,30 
 coordenação tetraédrica (4) 
 1 Silício está ligado a 4 Oxigênios. 
SILICATOS 
• Polimerização – capacidade de 
compartilhar Oxigênio, que os 
tetraedros de sílica apresentam; 
• A polimerização dos tetraedros de 
sílica (SiO4)
-4, resulta na formação de 
cadeias estruturais com diferentes 
tipos de grupamentos; 
• Os Silicatos são classificados de 
acordo com seu grau de polimerização. 
Classificação dos Silicatos 
NESOSSILICATOS 
• Tetraedros de sílica isolados 
• Íons de oxigênio não se ligam a 
nenhum outro de silício; 
• As cargas são balanceadas por cátions 
independentes 
• Relação Si:O 1:4 
Nesossilicatos – Principais Minerais 
1. Grupo das Olivinas 
 mineral: Forsterita – Mg2 SiO4 
 mineral: Fayalita – Fe2 SiO4 
Cristal de Olivina 
2- Grupo das Granadas 
Fórmula Geral: A3 B2 (SiO4)3 A= Ca
+2; Mg+2; Mn+2; Fe+2 
 B= Al+3; Fe+3; Cr+3 
Minerais: Piropo - Mg3 Al2 (SiO4)3 Grossulária - Ca3 Al2 (SiO4)3 
 Almandina – Fe3 Al2 (SiO4)3 Andradita – Ca3Fe2(SiO4)3 
 Espessartita – Mn3 Al2 (SiO4)3 Uvarovita – Ca3 Cr2(SiO4)3 
Grossulária 
Nesossilicatos – Principais Minerais 
3-Topázio – Al2 (SiO4)(F,OH)2 
SOROSSILICATOS 
• Os minerais desta classe, caracterizam-se 
pelos grupos tetraédricos duplos. 
• Dois tetraedros compartilham entre si um 
único Oxigênio; 
• Relação Si:O 2:7 
Sorossilicatos – Principal Mineral 
 
 
Hemimorfita – Zn4 Si2 O7 (OH)2 . H2 O 
 
 
 
 
 
 
 
CICLOSSILICATOS 
• Os tetraedros de sílica estão reunidos 
em grupos cíclicos: 
• 3 tetraedros (Si3O9)
-6 
 
• 4 tetraedros (Si4O12)
-8 
 
• 6 tetraedros (Si6O18)
-12 
Ciclossilicatos – Principais Minerais 
Grupo do Berilo : Berilo, Água – Marinha, 
 Esmeralda. 
 
 
 
 
 
 
Ciclossilicatos 
• Turmalinas 
• Turmalina verde – turmalina 
• Turmalina rosa – rubelita 
• Turmalina preta – afrisita 
• Turmalina verde e rosa – bicolor 
• Turmalina azul - indicolita 
TURMALINA 
TURMALINA BICOLOR 
TURMALINA RUBELITA 
INOSSILICATOS 
• Cadeia Simples (Si2 O6)
-4 
• Grupo dos Piroxênios – (Augita) 
 
 
 
INOSSILICATOS 
• Cadeia Dupla (Si4 O11)
-7 
• Grupo dos Anfibólios – (Hornblenda) 
 
FILOSSILICATOS 
• Grupo de minerais com grande 
importância para a geologia, pedologia 
e para a indústria; 
• São constituintes essenciais das 
rochas e dos solos; 
• Filossilicatos (folha), são minerais de 
hábito achatado ou em escama, 
flexíveis e com dureza baixa. 
Filossilicatos –Principais Minerais 
• Micas: 
• Muscovita – KAl2Si3O10 (OH)8 
• Biotita – K(Mg,Fe)3 (AlSi3O10) (OH)2 
• Lepidolita – K2Li3Al3(AlSi3O10)2 
 
• Talco – Mg3(Si4O10) (OH)2 
Elbaíta 
Lepidolita 
TALCO 
TECTOSSILICATOS 
• 75% dos minerais da crosta terrestre, 
pertencem a este grupo; 
• Os minerais são constituídos por 
tetraedros de sílica ligados 
tridimensionalmente, de maneira que 
todos os Oxigênios dos vértices dos 
tetraedros são compartilhados com os 
tetraedros vizinhos. 
Tectossilicatos – Principais Minerais 
Grupo do Quartzo – SiO2 : 
-Incolor – cristal de rocha 
-Amarelo – citrino 
-Lilás – ametista 
-Cinza – fumée 
-Rosa – quartzo rosa 
Grupo dos Feldspatos: 
 Ortoclásio – KAlSi3O8 
 Microclina – KAlSi3O8 
Grupo dos Plagioclásios: 
-Albita – NaAlSi3O8 
-Anortita – CaAl2Si3O8 
Quartzo – cristal de rocha 
Quartzo rosa 
Feldspato 
Feldspato – variedade Amazonita 
Albita 
Fluorita 
Propriedades Físicas - Hábito 
calcopirita 
hematita 
cobre 
malaquita 
turmalina 
natrolita 
gipsita 
granada 
cassiterita 
Propriedades Físicas 
Transparência 
 malaquita 
- opaco 
Quartzo -
transparente 
Calcedônia -
translúcida 
Propriedades Físicas – Brilho 
 
1 2 3 4 5 6 
1- mineral caolinita – brilho opaco 
2- mineral asbesto – brilho sedoso 
3- mineral galena – brilho metálico 
4- mineral calcita – brilho vítreo 
5- mineral talco – brilho perláceo 
6 – mineral turquesa – brilho ceroso 
Propriedades Físicas - Brilho 
Galena – brilho 
metálico 
Calcita – brilho não metálico (Vítreo) 
Propriedades Físicas - Brilho 
Ouro de Aluvião – brilho metálico 
Cinábrio com Calcita 
Propriedades Físicas – Cor do traço 
1 
2 
3 
1- cassiterita – traço branco; 2 – calcopirita – traço verde a 
preto; 
3- malaquita – traço verde 
Propriedades Físicas - Dureza 
Propriedades Físicas - Dureza 
TALCO – Dureza 1 
GIPSITA – Dureza 2 
Propriedades Físicas - Dureza 
Calcita – Dureza 3 
Propriedades Físicas - Dureza 
Fluorita – Dureza 4 Apatita – Dureza 5 
Propriedades Físicas - DUREZA 
ORTOCLÁSIO –DUREZA 6 
Propriedades Físicas - Dureza 
Quartzo – Dureza 7 
PROPRIEDADES FÍSICAS - DUREZA 
TOPÁZIO – Dureza 8 
Propriedades Físicas - Dureza 
Corindon (rubi e safira) –Dureza 9 
Propriedades Físicas - Dureza 
Diamante – Dureza 10 
Propriedades Físicas - Clivagem 
-superfície de quebra do 
mineral, com planos de notável 
regularidade; 
-clivagem perfeita, boa ou 
imperfeita. 
Propriedades Físicas - Fratura 
- Superfície irregular resultante da 
quebra do mineral; 
- As fraturas mais comuns são as 
conchoidais e as irregulares. 
FRATURA CLIVAGEM 
Usos dos Minerais 
Talco e porcelana 
Usos dos Minerais 
Gipsita e gesso 
Usos dos Minerais 
Calcita e Manilha 
Usos dos Minerais 
Fluorita e panela de alumínio 
Usos dos Minerais 
Corindon e esmeril 
Usos dos Minerais 
Diamante e gema lapidada 
Usos dos Minerais 
Hematita e parafuso