Mineralogia - aula 3

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CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTADUAL DA 
ZONA OESTE 
 
 
ELEMENTOS DE MINERALOGIA E 
PETROLOGIA 
(TEC9008) 
 
 
Profa. Roberta Gaidzinski 
Propriedades físicas dos minerais 
➔ Resultado direto de sua composição química e 
de suas características estruturais. 
 
➔ Identificação rápida dos minerais: 
● Pela visualização. 
● Mediante ensaios simples. 
● Hábito. 
 
● Ruptura: partição, clivagem e fratura. 
 
● Dureza. 
 
● Tenacidade 
Propriedades físicas dos minerais 
Hábito 
• Aparência externa de um mineral. Forma com a 
qual ele aparece frequentemente na natureza. 
 Depende de: 
➔ Arranjo interno ordenado, 
➔ Condições de cristalização. 
 
 Descrição do hábito: 
➔ Prismático: constituídos por prismas. 
➔ Cúbico, octaédrico, dodecaédrico, romboédrico. 
➔ Micáceo: cristais tabulares ou lamelares formados 
por placas finas. 
 
 
Hábito 
• Hábito prismático 
● Hábito micáceo 
Hábito 
• Hábito cúbico - pirita 
Ruptura 
●Tendência a se romper quando submetido a um 
esforço externo. 
 
Direção de ruptura: 
➔ Força de ligação menor, 
➔ Menor densidade de ligações (número de 
ligações por unidade de volume), 
➔ Defeitos estruturais, 
➔ Maior espaçamento interplanar. 
Clivagem 
● Tendência a romper ao longo de planos 
cristalográficos definidos (ligações mais fracas). 
 
● Planos cristalográficos preferenciais: planos de 
clivagem 
 
● Direção de clivagem: inúmeros planos de clivagem 
ao longo daquela direção. 
 
● Clivagem consistente com a simetria do cristal. 
Clivagem 
● Propriedade vetorial (ou direcional). 
 
● Qualquer plano paralelo através do cristal: plano de 
clivagem potencial. 
 
● Nem todos os minerais apresentam. 
 
● Poucos a exibem em grau notável: critério 
diagnóstico decisivo. 
 
Clivagem da grafita: predominante em placas, pois dentro 
das placas existe uma ligação forte (covalente), mas entre 
as placas há forças de van der waals, dando origem a 
clivagem. 
➔ Excelente: superfícies completamente planas que 
se separam com leves pressões. 
➔ Exemplo: clivagem basal das micas. 
 
Qualidade da Clivagem 
Qualidade da Clivagem 
➔ Clivagem boa: superfícies escalonadas com 
algumas fraturas, de difícil separação. 
➔ Ex: feldspatos. 
Qualidade da Clivagem 
➔ Clivagem regular: superfícies planas 
escalonadas com fraturas. Ex: arsenopirita. 
 
 
 
 
 
 
 
➔ Clivagem ruim: praticamente não há superfícies 
lisas. Ex: berilo. 
Clivagem 
● Orientação: forma cristalina. 
● Direção cristalográfica: indicada pelo nome da 
forma a qual a clivagem é paralela (isométrica, 
romboédrica etc.) 
Clivagem octaédrica clivagem romboédrica 
 Fluorita calcita 
Partição 
➔ Associada a planos cristalográficos. 
➔ Presença de planos de geminação no cristal. 
➔ Resposta a aplicação de pressão. 
Planos de partição: esforço de forma orientada. 
 
 Geminação: propriedade de certos minerais 
aparecerem intercrescidos de maneira irregular. 
➔ Muitas vezes é difícil distinguir, por simples 
observação macroscópica, a partição da clivagem. 
Cristais geminados 
Fratura 
➔ Maneira pela qual um mineral se rompe (exceto ao 
longo de superfícies de clivagem ou partição). 
➔ Ocorre quando as forças das ligações químicas são 
praticamente iguais em todas as direções. 
➔ O rompimento não ocorre ao longo de nenhuma 
direção cristalográfica definida: planos de fratura. 
➔ Minerais apresentam estilos de fraturas 
característicos (pode auxiliar na sua identificação). 
Tipos de Fratura 
● Fibrosa: rompe formando estilhaços ou fibras. 
● Ex: Paládio. 
Tipos de Fratura 
● Conchoidal: superfícies lisas, curvas, semelhantes à 
superfície interna de uma concha. 
● Ex: vidro e quartzo. 
Tipos de Fratura 
● Serrilhada: superfície denteada, irregular, com 
bordas cortantes. 
● Ex: cobre. 
Tipos de Fratura 
Irregular: quando o mineral se rompe formando 
superfícies rugosas e irregulares. 
Ex: pirita. 
Dureza 
➔ Propriedade mecânica relacionada à resistência que 
um material, quando pressionado por outro material 
ou por marcadores padronizados, apresenta ao risco 
ou à formação de uma marca permanente. 
➔ Reação da estrutura cristalina à aplicação de esforço 
sem ruptura. 
 Depende diretamente de: 
● Forças de ligação entre os átomos, íons ou 
moléculas, 
● Estado do material (processo de fabricação, 
tratamento térmico, etc.) 
 
Estimativa qualitativa da Dureza 
 
● Escala de dureza de Mohs: resistência que uma 
superfície lisa do mineral apresenta a ser 
“arranhada” (sulcada) por outro material. 
● Série de 10 minerais para servir como escala: 
comparar a dureza do mineral desconhecido com os 
valores de dureza desta escala. 
 
1. Talco 2. Gipsita 3. Calcita 
4. Fluorita 5. Apatita 6. Ortoclásio 
7. Quartzo 8. Topázio 9. Corindon 
10. Diamante 
Estimativa qualitativa da Dureza 
Dureza 
➔ Exemplo: TALCO – estrutura constituída por placas 
fracamente unidas (pressão dos dedos faz com que 
elas deslizem). 
 
➔ Exemplo: DIAMANTE – átomos de carbono 
fortemente ligados (nenhum mineral produz sulco 
nele). 
Dureza 
Exemplos de materiais que servem também como 
escala: 
 unha – pouco mais de 2 
 moeda de cobre – aproximadamente 3 
 aço do canivete – pouco mais de 5 
 vidro a vidraça – 5½ 
Fatores que afetam a Dureza 
1) Tipos de ligações químicas 
Entre as espécies minerais, a estrutura cristalina 
apresenta tipos de ligações químicas diferentes ou 
com forças de ligação diferentes. 
 
Ex: força de ligação Si – O. 
Fatores que afetam a Dureza 
2) Raio iônico e carga dos íons 
 
➔ Forças eletrostáticas são proporcionais ao inverso 
do quadrado da distância do cátion. 
➔ Em minerais iso-estruturais, quanto maior a distância 
interiônica e menores as cargas dos íons, mais fraca a 
ligação: menor a dureza. 
➔ Polimorfos de alta/baixa pressão: 
 Polimorfos de alta pressão: mais íons por unidade de 
volume e distâncias interiônicas menores. 
 
Fatores que afetam a Dureza 
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. 
Tenacidade 
 Resistência que o mineral oferece a ser quebrado, 
esmagado, dobrado ou rasgado. 
 
 Medida da coesão de um mineral: natureza e 
intensidade das forças de ligação entre as partículas 
constituintes. 
 
 Não guarda necessariamente relação com a dureza. 
Ex: Diamante tem dureza elevada, e tenacidade baixa 
(quebra facilmente quando submetido a um impacto). 
Tenacidade 
➔ Quebradiço: o mineral se rompe ou é pulverizado 
com facilidade. Ex: bauxita. 
 
Tenacidade 
➔ Maleável: pode ser amassado e reduzido a uma 
folha, por aplicação de impacto. 
 Ex: ouro, prata e cobre. 
 
Tenacidade 
➔ Séctil: pode ser cortado em lâminas. Ex: gipsita. 
Tenacidade 
➔ Dúctil: estirado para formar fios sem romper sob 
tração. 
 
➔ Flexível: minerais se deformam de forma 
permanente, não retornando ao formato original 
quando cessa a deformação. 
 Ex.: talco, vermiculita. 
 
➔ Elástico: minerais que após a deformação, 
retornam ao formato original. 
 Ex.: micas. 
 
Tenacidade e ligação química 
➔ Ductibilidade, sectibilidade e maleabilidade: 
 
● Materiais constituídos por ligações metálicas (nuvem 
de elétrons de alta mobilidade). 
 
● Quando é aplicado um esforço externo, os cátions 
podem mover-se relativamente uns aos outros sem 
originar forças eletrostáticas repulsivas (sem perder 
coesão). 
Tenacidade e ligação química 
➔ Flexibilidade: minerais com estruturas em folha. 
● As folhas são unidas por forças de van der waals 
ou pontes de hidrogênio. Quando submetida a um 
esforço externo, a estrutura desliza ao longodestas ligações mais fracas. 
 
● Elasticidade: minerais com estruturas em folha. 
As camadas da estrutura são mantidas unidas por 
ligações iônicas (íon potássio): mais fortes do que 
as forças de van der waals.