Aula 4 - Minerais (resumo)

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 MINERAIS: UNIDADES CONSTITUINTES DAS ROCHAS 
 
Def.: Elementos ou compostos químicos com composição definida dentro de 
certos limites, cristalizados e formados naturalmente por meio de processos 
geológicos inorgânicos, na Terra ou em corpos extraterrestres. A composição 
química e as propriedades cristalográficas bem definidas do mineral fazem com 
que ele seja único dentro do reino mineral e, assim, receba um nome 
característico. 
 
Minério – utilizado apenas quando o mineral ou rocha apresenta uma 
importância econômica. 
 
Mineralóides – substâncias sólidas amorfas (géis, vidros e carvões naturais). 
 
IISSOOMMOORRFFIISSMMOO XX PPOOLLIIMMOORRFFIISSMMOO 
 
POLIMORFISMO – essencialmente são minerais que têm a mesma composição 
química, mas estruturas cristalinas diferentes, tendo assim propriedades físicas e 
morfológicas diferentes. Ex.: Grafita (Hexagonal) e Diamante (Cúbica) 
ISOMORFISMO – são aqueles que possuem estrutura cristalina semelhante, mas 
composição química diferente. Ex.: Forsterita (Mg2SiO4) e Faialita (Fe2SiO4) - 
Ortorrômbico 
PSEUDOMORFISMO – quando uma espécie mineral assume a forma peculiar da 
outra espécie. Ex.: Sillimanita (Ortorrômbico) crescendo sobre a Cianita 
(Triclínico) 
 
CCLLAASSSSIIFFIICCAAÇÇÃÃOO SSIISSTTEEMMÁÁTTIICCAA DDOOSS MMIINNEERRAAIISS 
 
Dana (1813-1895) – teve papel fundamental na elaboração desta classificação: 
agrupados em conjuntos com características similares; usa-se o critério químico 
baseado na natureza do radical iônico do mineral. 
 
VANTAGENS: Propriedades físicas e morfológicas muito mais semelhantes; 
tendem a se formar por processos físico-químicos semelhantes e a ocorrer 
associados uns aos outros na natureza. 
 
 
LIGAÇÕES QUÍMICAS NO REINO MINERAL 
 
Os minerais apresentam composição química dentro de certos limites, o que 
permite, que se atribuam fórmulas químicas aos minerais. Os elementos 
químicos constituintes dos minerais estão unidos através de diferentes tipos de 
ligação, sendo as mais comuns às ligações iônicas, covalentes, metálicas e de Van 
der Waals. 
 
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Distribuição percentual dos elementos químicos na crosta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Elementos Menores – Sr, Ba, Rb, Ni, Cr, V, Sc, Y, Zr, Nb 
Elementos Traços – Au, Pt, Ag 
 
 
CLASSIFICAÇÃO SISTEMÁTICA DOS MINERAIS 
 
a) Não silicatados (3%) 
 
Elementos nativos: minerais onde os elementos ocorrem sob forma não 
combinada. Exs: ouro (Au), prata (Ag), enxofre (S), diamante (C), cobre (Cu), 
Mercúrio (Hg). 
 
Sulfetos: resultam da combinação de metais com o enxofre (S-2). Exs: galena 
(PbS), pirita (FeS2) 
 
Óxidos: contém um metal em combinação com o oxigênio (O-2). Exs: hematita 
(Fe2O3), pirolusita (MnO2) 
 
Hidróxidos: óxidos minerais que contêm água ou hidroxila (OH-). Exs: goethita 
(FeO (OH)), gibbsita (Al (OH)3) 
 
Haletos: cloretos, fluoretos, brometos e iodetos. 
Exs: fluorita (CaF2), halita (Nacl) 
 
Carbonatos: minerais que incluem o radical (CO3)-2. 
Exs: calcita (CaCO3), dolomita (Ca, Mg)(CO3)2 
 
Fosfatos: contém o radical PO4. 
Ex: apatita (Ca5 (F, Cl)(PO4)3) 
 
Sulfatos: contém o radical (SO4)-2 
Exs: barita (BaSO4), gipsita (CaSO4 2H2O) 
 
 
b) Silicatos (97%) do volume da crosta continental 
 
Íon de Si+4 e quatro de O-2 – Estrutura tetraédrica* 
 
A estrutura de todos os silicatos consiste de uma unidade fundamental 
constituída de 4 átomos de oxigênio coordenados por um de silício , resultando 
em uma configuração tetraédrica. 
 
Elementos Maiores % 
O 46,6 
Si 27,7 
Al 8,0 
Fe 5,0 
Ca 3,6 
Na 2,8 
K 2,6 
Mg 2,1 
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Importância: 
� abundante ocorrência em rochas; 
� minerais essenciais (quando formados por elementos maiores); 
� minerais formadores de rochas. 
 
 
 
DDEEFFIINNIIÇÇÕÕEESS 
 
“Cristalizado” – apresenta um arranjo atômico interno tridimensional, formado o 
retículo cristalino, gerado pela repetição de uma unidade atômica ou iônica 
fundamental que já apresenta as propriedades físico-químicas do mineral 
completo. 
 
A unidade que se repete é denominada de cela unitária (“tijolo”), que serve de 
base para a construção do retículo cristalino. A repetição ordenada dessa 
unidade nós dá a morfologia externa do cristal. 
 
 
Hábito Cristalino – sistema cristalino. É a forma geométrica externa natural do 
mineral, desenvolvida sempre que a cristalização ocorrer sob condições calmas e 
ideais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Clivagem – é a quebra sistemática da massa do mineral em planos 
preestabelecidos que reúnem as ligações químicas mais fracas oferecidas pela 
estrutura do mineral. 
 
Para estudarmos a cristalografia dos minerais, fazemos uso da simetria 
cristalográfica, através do uso de elementos abstratos (planos, eixos e centro) e 
suas respectivas operações de simetria (reflexão, rotação e inversão). 
 
 
Sistemas – Retículos de Bravais (1846)
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SSIISSTTEEMMAASS CCRRIISSTTAALLOOGGRRÁÁFFIICCOOSS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ORIGEM DOS MINERAIS 
 
� Minerais magmáticos são aqueles que resultam da cristalização do 
magma e constituem as rochas ígneas ou magmáticas. Ex.: diamante 
� Minerais metamórficos originam-se principalmente pela ação da 
temperatura, pressão litostática e pressão das fases voláteis sobre rochas 
magmáticas, sedimentares e também sobre outras rochas metamórficas. 
Ex.: granada 
� Minerais sublimados são aqueles formados diretamente da cristalização de 
um vapor, como também da interação entre vapores e destes com as rochas 
dos condutos por onde passam. Ex.: enxofre 
� Minerais pneumatolíticos são formados pela reação dos constituintes 
voláteis oriundos da cristalização magmática, desgaseificação do interior 
terrestre ou de reações metamórficas sobre as rochas adjacentes. Ex.: 
turmalina 
 
 
Minerais formados a partir de soluções originam-se pela deposição devido à 
evaporação, variações de temperatura, pressão, porosidade, pH e/ou Eh. 
 
� Evaporação do solvente: neste processo a precipitação ocorre quando a 
concentração ultrapassar o coeficiente de solubilidade pelo processo de 
evaporação, fato que ocorre principalmente em regiões quentes e secas, 
formando sulfatos (anidrita, gipsita), halogenetos (halita, silvita) 
� Perda de gás agindo como solvente: processo que ocorre quando uma 
solução contendo gases entra em contados com rochas provocando reação, 
a exemplo do que ocorre quando solução aquosa contendo dióxido de 
carbono entra em contato com rochas calcárias, caso em que o carbonato 
de cálcio é parcialmente dissolvido formando o bicarbonato de cálcio 
(CaH2(CO3)2), composto solúvel na solução. Ex.: caverna calcária 
� Diminuição da temperatura e/ou pressão: as soluções de origem 
profunda resultante de transformações metamórficas (desidratação, 
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descarbonatação, etc.) ou de cristalizações magmáticas normalmente 
contêm significativas quantidade de material dissolvido. Quando essas 
soluções esfriam ou a pressão diminui, formam-se minerais hidrotermais, 
depositados na forma de veios ou filões. Ex.: quartzo 
� Interação de soluções: o encontro de soluções aquosas com solutos 
diferentes, ao interagirem, pode formar composto insolúvel ou com 
coeficiente de solubilidade bem mais baixo, que se precipita. Como exemplo 
pode ser citado o encontro de uma solução com sulfato de cálcio (CaSO4) 
com outra contendo carbonato de bário (BaCO3), resultando na formação 
de um precipitado de barita (BaSO4). 
� Interação de gases com soluções: a passagem de gás por uma solução 
contendo íons pode gerar precipitados, a exemplo do que ocorre com a 
passagem de H2S (gás sulfídrico) por uma solução contendo cátions de Fe, 
Cu, Zn etc., formando sulfetos de ferro como pirita (FeS2), calcopirita 
(CuFeS2), esfalerita (ZnS), etc. 
� Ação de organismos sobre soluções: esse processo resulta da ação dos 
organismos vivos, animais ou vegetais, sobre as soluções. Dessa forma um 
grande número de seres marinhos (corais, crinóides, moluscos etc.) 
extraem o carbonato de cálcio das águas salgadas para formar suas 
conchas e partes duras de seuscorpos, resultando na formação de calcita 
(CaCO3) e, em menor quantidade, aragonita (CaCO3) e dolomita 
[MgCa(CO3)2]. 
 
 
IIDDEENNTTIIFFIICCAAÇÇÃÃOO DDEE MMIINNEERRAAIISS 
 
HÁBITO: forma geométrica externa, habitual, exibida pelos cristais dos minerais, 
que reflete a sua estrutura cristalina. Tipos de hábitos: laminar, colunar, tabular, 
micáceo, fibroso, prismático. 
 
 
 
 
 
 
 
CLIVAGEM: propriedade que alguns minerais apresentam de se partir segundo 
superfícies planas preferenciais que reúnem as ligações químicas mais fracas 
oferecidas pela estrutura do mineral. 
 
Minerais com clivagem: mica, gibsita (excelente), Galena, calcita ou feldspato 
(boa), Apatita (ruim); Mica (filossilicato) - 1 plano de clivagem – clivagem 
perpendicular ao eixo c (ligações de Van Der Waals) 
 
 
 
 
 
 
 
Quartzo – Hábito Prismático 
Mica (biotita) – Clivagem Planar 
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FRATURA: refere à superfície irregular e curva resultante da quebra do 
mineral. Obviamente é controlada pela estrutura atômica interna do mineral, 
podendo ser irregular ou conchoidal. 
 
- Conchoidal – quartzo (SiO2) 
- Granular – Magnetita (Fe3O4) 
- Fibrosa – Amianto 
 
 
 
DUREZA: resistência que o mineral oferece à penetração de uma ponta aguda 
que tentará riscar o mineral. Esta ponta poderá riscar ou não o mineral. Para a 
classificação utiliza-se a escala de Mohs, que utiliza como parâmetros à dureza de 
minerais comuns, variando de 1 até 10. 
 
Escala de Dureza de Mohs 
 Mineral Padrão Dureza Padrão Secundário 
Talco Mg3SiO4(OH)2 1 
Gipsita CaSO4.2H2O 2 
São riscáveis pela unha 
(2,5) 
Calcita CaCO3 3 
Fluorita CaF2 4 
Apatita Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) 5 
Riscam a unha e são 
riscáveis pelo canivete 
(5,5) e pelo vidro (5,5) 
Ortoclásio KAlSi3O8 6 
Quartzo SiO2 7 
Topázio Al2SiO4(OH,F)2 8 
Coríndon Al2O3 9 
Diamante C 10 
Riscam o vidro e a lâmina 
do canivete 
 
DENSIDADE RELATIVA: é o peso de um mineral comparado com o peso de um 
mesmo volume de água. A densidade da maioria dos minerais formadores de 
rocha oscila entre 2,5 e 3,3. 
 
BRILHO: É a intensidade de reflexão da luz incidente. Os minerais que refletem 
mais de 75% da luz exibem brilho metálico. Pode ser metálico, vítreo, resinoso, 
sedoso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
COR: é um caráter importante na sua determinação. A cor depende da absorção 
da luz, restando uma fração transmitida e outra refletida. Vermelho (ex. cobre); 
amarelo (Ex. pirita, ouro, calcopirita); branco (Ex. galena, prata); preto (Ex. 
hematita). 
 
 
Galena - Brilho Metálico Topázio - Brilho Vítreo 
Amianto – Fratura Fibrosa 
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TRAÇO: é a cor reduzida a pó; traço deixado pelo mineral após riscar a 
superfície de uma placa de porcelana. Ex: hematita (vermelho), pirita (preto) e 
quartzo (branco). 
 
 
 
 
 
 
PROPRIEDADES ELÉTRICAS: muitos minerais são bons condutores de 
eletricidade, como é o caso dos elementos nativos (Cu, Au, Ag, etc.) e outros, são 
classificados como semicondutores (sulfetos). Alguns minerais são classificados 
como magnéticos, como é o caso da magnetita e a pirrotita, pois geram um campo 
magnético em sua volta com intensidade variável. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GEMINAÇÃO: é a propriedade de certos cristais de se desenvolverem de maneira 
irregular. A geminação pode ser classificada como simples (dois cristais 
intercrescidos) ou múltipla (polissintética). 
 
 
 
 
 
 
 
 
TRANSPARÊNCIA: são os minerais que não absorvem ou absorvem pouco a luz. 
Os que absorvem a luz são considerados translúcidos e dificultam que as 
imagens sejam reconhecidas através deles. 
 
Estaurolita – geminação simples em cruz. 
Hematita – Traço Vermelho 
Magnetita (Fe3O4)