Renata_Coura_MineraisPrimrios

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MINERALOGIA 
RENATA COURA BORGES 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS DIFERENTES 
COMPARTIMENTOS AMBIENTAIS
Fonte: Para entender a Terra, 2006.
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CROSTA 
TERRESTRE
A crosta terrestre em sua maioria é 
formada por 8 principais elementos 
químicos:
O
Si
Al
Fe
Mg
Ca
K
Na
O total ocupado por esses elementos é
~ 99% da crosta.
Fonte: Para entender a Terra, 2006.
Mineralogia é o ramo da ciência geológica que estuda os diversos tipos minerais
e suas propriedades para fins de reconhecimento.
Mineral é um sólido de ocorrência natural, de origem inorgânica, com uma
composição química definida (mas geralmente não fixa) e um arranjo atômico
tridimensional sistemático (estrutura cristalina).
Não podem ser divididos em componentes menores.
Minerais podem formar rochas, solos e sedimentos
CONCEITOS
https://maeterracristais.c
om.br/produtos/am6/
https://www.suapesquisa.com/
geografia/minerais_metalicos.h
tm
Minerais primários – são formados em condições de elevada temperatura e 
pressão ou a partir da cristalização do magma, estão presentes em rochas ígneas 
e metamórficas.
Minerais secundários – são formados a partir da decomposição dos minerais
primários, em condições ambientais usuais, estão presentes nos solos,
sedimentos e rochas sedimentares.
Feldspato 
potássico
Biotita Hematita Caulinita
Grande parte dos minerais são silicatados ( compostos de Si e O). 
Os silicatos estão presentes em torno de 90% dos minerais da crosta.
Os minerais não silicatados correspondem aos 10% restante e são constituídos
por:
- Oxissais: CO-3, SO-4, NO-3, PO-4
- Sulfetos: S-2, S-
- Haloides: Cl-, F-, I-, Br-
- Óxidos e Hidróxidos: Fe2O3 (hematita), Al(OH)3 (gibsita)
- Elementos Nativos: Au, Ag, Cu, Pt, diamante e grafita (polimorfos do carbono).
Composição química - fixa (variável dentro de certos limites). 
A composição química e a estrutura cristalina (forma em que os átomos estão
dispostos na sua estrutura interna é o que torna cada mineral único).
A estrutura cristalina é o resultado do arranjo atômico tridimensional sistemático
de um mineral.
Ligações iônicas ou covalentes 
Iônica: é a atração eletrostática entre íons de cargas opostas (um ganha e o outro 
perde elétrons). A força dessa ligação diminui à medida que aumenta a distância 
entre os íons.
Cerca de 90% dos minerais são compostos por ligações essencialmente iônicas.
Ex: Halita 
Ligações iônicas ou covalentes 
Covalente: a interação ocorre por compartilhamento de elétrons. 
Ligações mais fortes que as iônicas. 
Ex: Diamante 
FORMAÇÃO DOS MINERAIS 
Os minerais se formam pelo processo de cristalização. 
Cristalização é o crescimento de um sólido a partir de gás ou líquido, com átomos 
se agrupando em proporções químicas e arranjo cristalino adequado. 
Existem 3 processos de cristalização:
1 – Precipitação a partir de soluções saturadas
2 – Reações entre minerais no estado sólido
3 – Cristalização do magma
Formação – Precipitação a partir de soluções saturadas
A baixas temperaturas – importante na formação de rochas sedimentares
Quando o líquido de uma solução (solvente + soluto) evapora – concentra a 
solução – satura – ocorre a precipitação na forma de cristais.
Ex: Calcita, gipsita
Fonte: www.vestibulandowed.com.br Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:CalcitasEZ.jpeg
Formação – Precipitação a partir de soluções saturadas
A altas temperaturas:
Quando soluções aquosas quentes (hidrotermais) interagem com a rocha, 
causando dissolução e reprecipitação dos minerais.
Fonte: https://www.iguiecologia.com
Formação – Reação entre minerais no estado sólido
Variação de pressão e temperatura – reações entre minerais se houver fusão ou 
dissolução do original.
Importante no metamorfismo – estaurolita, cianita e alguns tipos de granada.
Fonte: es.wikipedia.org Fonte: mandaladeluz.com.br
Formação – Cristalização (solidificação) do magma
Magma (fusão de rochas) se resfria
Minerais mais estáveis a altas temperaturas se cristalizam primeiro – ordem de 
cristalização: Série de Bowen.
Fonte: mundoeducacao.uol.com.br/geografia/rochas-Igneas.htm
SÉRIE DE BOWEN
Série de Bowen, expressa a resistência ao intemperismo dos minerais primários silicatados. 
Fonte: mandaladeluz.com.br
Ligações 
Covalentes
Ligações 
Iônicas
Maior teor 
de SiO2
Menos 
elementos 
Formação – Cristalização (solidificação) do magma
Se resfriamento rápido – cristais pequenos – material não cristalino (sem 
estrutura cristalina). Ex: material amorfo
Menor tempo para o crescimento dos cristais.
Se lento – formação de cristais maiores (maior tempo)
Ex: Geôdo
Fonte: www.energiaastral.com.br
MINERAIS SILICATADOS
Milhares de minerais – poucas dezenas são mais comuns
Silicatos (90%) e não silicatos (10%) em volume da crosta.
Silicatos 
Ocupam em torno de 95% da crosta e do manto superior.
A unidade básica desses minerais e o tetraedro de silício, formado pelo ânion 
(SiO4)-4.
Os tetraedros apresenta um átomo central de Si envolto por 4 átomos de O.
As cargas negativas dos silicatos tem que ser neutralizadas para haver estabilidade 
do mineral, podendo ser neutralizados por:
- Cátions neutralizadores (Ca+2, Mg+2)
- Compartilhamento de O
MATERIAL DE ORIGEM 
No octaedro ocorre a substituição isomórfica do Si pelo Al, Mg ou Fe (número de
coordenação 6) . A estrutura tem grande estabilidade, e sua forma é definida
pelo número de coordenação do cátion.
Silicatos 
Se ligados a cátions, ficam isolados.
Silicatos 
Se compartilham O, formam anéis, cadeias simples, cadeias duplas, folhas 
(laminas), redes tridimensionais.
Silicatos 
Classificados conforme o numero de O compartilhados pelos tetraedros.
Silicatos 
Nesossilicatos (Neso = Ilha)
Os tetraedros de Si são isolados, sem compartilhamento de O. As cargas negativas 
são neutralizadas por cátions: Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Al.
Silicatos 
Nesossilicatos (Neso = Ilha) 
As olivinas formam uma serie isomorfa (com a mesma estrutura cristalina, mas 
com composição química diferente). 
O que diferencia uma olivina da outra e a quantidade de átomos de Fe+2 e Mg+2
que ela apresenta. 
São mais facilmente intemperizados.
Faialita Fe2SiO4 Forsterita Mg2SiO4
Topázio 
Al2SiO4(OHF)
Zircão ZrSiO4
Silicatos 
Sorossilicatos
São pares de tetraedros que compartilham 1 oxigênio. Apresentam cátions que 
ligam os pares de tetraedros.
Tem mais ligações covalentes e menos iônicas que os nesossilicatos – mais 
resistentes ao intemperismo. 
Silicatos 
Sorossilicatos
Proporção Si:O = 2:7 
Formula Geral (Si2O7)-6
Menos comum em solos.
Epidoto
Silicatos 
Ciclossilicatos
Apresentam 6 tetraedros de Si, e cada tetraedro compartilha 2 átomos de O, 
formando arranjos em anéis.
Apresentam cátions que irão ligar os anéis. 
Pouco comuns em solos.
Silicatos 
Ciclossilicatos
Proporção Si:O = 6:18 (1:3) 
Formula Geral (Si6O18)-12
Berilo 
Be3Al2(Si6O18)
Turmalina 
alocromático
Silicatos 
Inossilicatos de cadeia simples (Ino = fio, fibra)
Os tetraedros de Si compartilham 2 átomos de O basal, formando cadeias simples 
que se prologam em um eixo horizontal (unidimensional) infinito.
Apresentam cátions que irão ligar as cadeias simples. 
Também chamados de piroxênios.
Silicatos 
Inossilicatos de cadeia simples
Proporção Si:O = 1:3 
Formula Geral XY(Si2O6)
Muito pouco resistente ao intemperismo (esfoliação paralela). Encontrados nas 
frações areia e silte dos solos menos intemperizados. 
Augita
(Ca,Mg,Al)2((Si, Al2)O6)
Silicatos 
Inossilicatos de cadeia dupla
Os tetraedros de Si compartilham 2 ou 3 átomos de O, formando cadeias duplas 
que se prologam em um eixo horizontal (unidimensional) infinito.
Apresentam cátions que irão ligar as cadeias simples. 
Também chamados de anfibólios.
Silicatos 
Inossilicatos de cadeia dupla
Proporção Si:O = 1:2,75 
Formula Geral (XY(Si8O22)(OH)2)
Pouco mais resistente ao intemperismo que os piroxênios. 
Presentes em solos moderadamente intemperizados e desaparecendo em soloscom maior grau de intemperismo. 
Hornblenda 
Silicatos 
Filossilicatos (plyllon = folha, lamina) 
União de ciclossilicatos bidimensionais. Apresenta o compartilhamento de 3 
átomos de O. 
Proporção Si:O = 2:5 
Formula Geral (Si2O5)-2.
Possuem laminas de tetraedros e ligadas a lâmi-
nas de octaedros. 
Silicatos 
Filossilicatos (plyllon = folha, lamina)
Silicatos 
Filossilicatos
Podem ser divididos em 2 grupos:
- Filossilicatos 1:1 (1 lamina de tetraedro para 1 lamina de octaedro)
- Filossilicatos 2:1 (2 laminas de tetraedro para 1 lamina de octaedro)
Silicatos 
Filossilicatos 
Formam um empilhamento de folhas. A ligação entre as camadas pode ser feita 
por cátions ou por moléculas de agua. 
Silicatos 
Filossilicatos
Ex.: as micas, as argilas 
As micas podem ser divididas em Biotita ou mica preta (onde as laminas dos 
octaedros são formados por Fe+2 e Mg+2, o que fornece a cor escura. Já a Muscovita 
ou mica branca apresenta octaedros formados por Al+3, o que fornece a cor clara e 
o torna um mineral menos intemperizavel.
Biotita 
K(MgFe)2( AlSi3O10)(OH)2
Muscovita
KAl2( AlSi3O10)(OH)2
Silicatos 
Tectossilicatos (tektos = armação) 
Os tetraedros compartilham os 4 átomos de O, formando redes tridimensionais.
Apresentam maior numero de ligações covalentes (alta resistência ao intemperismo). 
Mais comuns nas crosta.
Silicatos 
Tectossilicatos
Proporção Si:O = 1:2 
Formula Geral (SiO2)0
Formam os feldspatos os minerais mais comuns na crosta, podem ser divididos em:
- Feldspatos calco-sódicos ou plagioclásios, formam uma serie isomorfa 
- Feldspatos potássicos ou orltocasios
- Quartzo (SiO2) 
Silicatos 
Tectossilicatos - Quartzo
Mineral mais comum e mais abundante nos solos e o 2 mais abundante da crosta.
Não sofre substituição isomórfica e praticamente não sofre intemperismo.
Nos solos, mais presente na fração areia (partículas com 2 a 0,05 mm de diâmetro. 
Quartzo e mais resistente que o feldspato ao intemperismo, pois tem menos ligações 
iônicas, por que 
Quartzo SiO2
SUBSTITUIÇÃO ISOMÓRFICA 
Substituição isomórfica: troca de um cátion na estrutura do tetraedro por outro
cátion de tamanho semelhante, com a mesma valência ou valência diferente,
durante a formação do mineral.
Forma- se o mesmo mineral, mas de composição química diferente.
A presença de carga negativa requer cátion (ligação iônica) – menor resistência.
Os feldspatos podem ter de 25 a 50% de substituição isomórfica nos
tetraedros, gerando carga negativa em excesso, o que requer cátions para
satisfazer essas cargas – mais ligações iônicas, menor resistência ao
intemperismo
MINERAIS NÃO SILICATADOS
Ânion CO3
-2 – íon de C circundado por 3 íons de O.
Formam-se, geralmente, por precipitação química a partir de soluções aquosas
saturadas em ambientes marinhos ou lacustres
Os grupos carbonatos estão dispostos em folhas (camadas) entremeadas por
cátions Ca+2, Mg+2
CARBONATOS
CARBONATOS
Exemplos: Calcita – CaCO3
Dolomita – (Ca,Mg)CO3
Aragonita – CaCO3
Importantes insumos minerais na indústria: produção de cimento e corretivos
do solo (calcário).
Dolomita e muito utilizada em pisos de ruas.
SULFATOS
Ânion SO4
-2 – tetraedro com um íon de S central e 4 íons de O no entorno.
Formam-se por precipitação química (análogo aos carbonatos)
SULFATOS
Exemplos: Anidrita – CaSO4, significa ausência de agua.
Barita – BaSO4
Gipsita – CaSO4.2H2O, gesso hospitalar e gesso agrícola.
SULFETOS
Metais combinados com os aníons S- ou S-2.
Muitos são opacos e parecem metais.
Principais minérios de muitas substancias importantes, como cobre, zinco e
níquel são membros desse grupo.
Pirita FeS2 Galena PbS
Ânions F-, Cl-, Br- e I- são apresentados na coluna VII da tabela periódica
(halogênios).
HALETOS
Exemplos: Fluorita – CaF2, indústria de vidros, metalurgia e outros.
Halita – NaCl, sal de cozinha
Silvita – KCl, fertilizante.
HALETOS
Halita NaCl Sal de cozinha NaCl Fluorita CaF2
ÓXIDOS
Ânion O2- ligado a outros íons, em geral, metálicos.
Importante fonte de bens metálicos.
Inclui minérios da maioria dos metais.
Maioria tem ligações iônicas.
Simples (um só metal) e múltiplos (vários metais).
ÓXIDOS
Exemplos: Hematita – Fe2O3 – cor vermelha aos solos.
Magnetita – Fe3O4 – propriedades magnéticas.
Cromita – Cr2O4
Espinelio – MgAl2O4
Rutilo – TiO2
Hematita Magnetita Espinelio
FOSFATOS
Ânion PO4
-3
Mais de 200 minerais – Apatita e o mais comum e importante
economicamente.
Dela se extrai o fosfato usado como fertilizante.
Apatita Ca5(PO4)3 (F, OH, Cl)
ELEMENTOS NATIVOS
Elementos que ocorrem cristalizados em substancias puras, não combinados
com ânions.
Exemplos: ouro (Au), prata (Ag), cobre (Cu), enxofre (S), grafita (C) e diamante
(C) – podem ser separados em metálicos, semimetais (As) e não-metais (C e S).
Cobre (Cu) Prata (Ag) Ouro (Au)
NITRATOS
Ânions NO3
- - menos comuns em minerais e rochas.
Exemplos: salitre (KNO3) e salitre do Chile (NaNO3).
São utilizados na indústria de alimentos para a conservação de carne e outros
e outros enlatados. Evita a propagação de bactérias.
BORATOS
Compostos contendo BO3 e BO4
Podem se ligar a metais e conter OH.
Tendem a ser macios, brancos ou transparentes.
Ocorrem em depósitos que são evaporados. São usados como solventes na
metalurgia e aditivos de fertilizantes.
Exemplo: Bórax, ulexita e kernita.
Bórax Na2B4O7.10H2O
OUTROS
Vanadatos, cromatos, arseniatos, molibdatos e tungstatos.
Vanadinita (V)