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1 minerais com o mesmo radical aniônico em geral se formam por processos semelhantes e tendem a ocorrer juntos na natureza Classificação dos minerais As espécies minerais são agrupadas em classes minerais com base no ânion ou radical aniônico dominante em sua fórmula química. classes química grupos espécies minerais espécies relacionadas entre si por soluções sólidas 2 Constituição mineralógica da crosta terrestre Classe mineral Espécie ou grupo mineral % em volume Silicatos Feldspatos 58 Piroxênio e anfibólios 13 Quartzo 11 Micas, clorita, argilominerais 10 Olivina 03 Epídoto, cianita, andaluzita, 02 Silimanita, granadas, zeólitas, etc. Carbonatos, óxidos, sulfetos, halóides, etc. 03 Total 100 3 Mineralogia comum nas rochas ígneas, metamórfica e sedimentares Rochas ígneas Rochas sedimentares Rochas metamórficas Quartzo* Feldspato* Mica* Piroxênio* Anfibólio* Olivina* Quartzo* Argilo minerais* Feldspato* Calcita Dolomita Gipsita Halita Quartzo* Feldspato* Mica* Granada* Piroxênio* Estaurolita* Cianita* 4 Elementos nativos metais Gr do ouro Gr do Ferro-Níquel Gr da Platina 3 grupos isoestruturais semimetais 2 grupos isoestruturais Gr do arsênio Gr do selênio e telúrio 2 grupos com polimorfismo Gr do enxofre (S) Gr do carbono (C) não metais 5 Grupo do ouro Baixa dureza Maleáveis Dúcteis (distender ou comprimir sem ruptura) Sécteis (que se pode cortar ou seccionar) Excelentes condutores de calor e eletricidade Brilho metálico Alta densidade 6 Elementos nativos – metais - ouro Ocorrência geológica: - Veios hidrotermais; - Depósitos de placer consolidados; - Depósitos de aluvião não consolidados. - Depósitos metamórficos também pode ocorrer. Associação: veios de quartzo com sulfetos (pirita, calcopirita, arsenopirita, pirrotita e outros sulfetos). 7 Ocorrência geológica: Presente em veios hidrotermais de baixa temperatura. Ocorre principalmente com prata, stibinita, esfalerita, pirita, galena e quartzo. Elementos nativos – semimetais – Antimônio arsênio 8 não metais - dois grupos com polimorfismo grupo do enxofre (S) enxofre (ortorrômbico) e rosickyíta (monoclínico) grafita (sist. hexagonal) [-C] - lig. covalente e do ‘tipo’ Van der Waals grupo do carbono - condutor de eletricidade e calor (alotrópicos) diamante (sist. cúbico) [-C] - lig. covalente - um dos melhores isolantes Elementos nativos – não metais 9 Enxofre (sulfur) S Diamante (diamond) C Grafita (graphite) C Lonsdaleita (lonsdaleite) C Chaoita (chaoite) C Silicio (silicon) Si Elementos nativos – não metais 10 Elementos nativos – não metais - enxofre Ocorrência geológica: Encontrado em domos salinos, fumarolas, e veios hidrotermais. Ocorre principalmente com gipsita, anidrita, halita, aragonita, calcita e celestina. 11 Elementos nativos – não metais - grafita Ligação covalente e tipo Van der Valls Hábitus tabular - Ligações covalentes nos planos paralelos - Ligação fracas entre os planos - Baixa dureza - Lubrificantes e escrita (lápis) Sistema hexagonal 12 Ocorrência geológica da grafita: Encontrada em rochas metamórficas e associado a veios com variedade mineralógica. Usos: fabricação de lápis, ligas de alta temperatura, lubrificantes, refratários, eletrodos, pilhas. Elementos nativos – não metais Ocorrência geológica do diamante: - Ocorre em kimberlitos - Em placers 13 Elementos nativos – não metais - diamante Os diferentes usos do diamante incluem (Olson 2002): Cortadoras de vidro; Serras diamantadas; Coroas diamantadas para sondagem na pesquisa mineral; Corte de rochas ornamentais; Brocas de perfuração de poços de petróleo; Manufatura de máquinas, Fabricação de esmeril; Circuitos eletônicos; Lentes para equipamentos de radiação a laser; Instrumentos cirúrgicos; Polimento de pedras; Corte de pedras, etc. Sulfetos [S]2- Formam uma importante classe de minerais que incluem a maioria dos minerais-minérios. A maioria dos sulfetos é opaca com cores distintivas e traços coloridos. Outras classes de minerais mais raras e semelhantes aos sulfetos são: arsenietos - As3- (niquelina- NiAs) antimonietos - Sb3- (breithauptita - NiSb) selenietos - Se2- (eucairita - AgCuSe) teluretos - Te2- (hessita - Ag2Te) 15 Sulfetos [S]2- A maioria dos sulfetos (exceto esfalerita) são semi- condutores opacos com brilho metálico. Característica que pode ser explorada através de medidas geofísicas de resistividade elétrica em afloramentos. Sulfetos têm pouca variação composicional e soluções sólidas são incomuns. Sulfetos [S]2- A maioria dos sulfetos são formados por deposição a partir de soluções hidrotermais (ex: galena, esfalerita, calcopirita). Alguns sulfetos são minerais primários em rochas ígneas e metamórficas (petlandita, molibdenita, pirrotita) e cristalizam diretamente do magma. Sulfetos também podem ser formados em sedimentos sob condições redutoras (S2+) resultantes da decomposição de matéria orgânica. Paragênese 16 são acessórios importante das rochas; estão relacionados com Au, Ag, Cu, ... apresentam vários tipos de ligações: iônica covalente: esfalerita (ZnS), estrutura ao diamante metálica: pelo menos em parte Sulfetos [S]2- Características 17 clivagem presente em algumas espécies molibdenita pinacoidal estibinita 1 direção esfalerita dodecaédrica galena cúbica Sulfetos [S]2- Características 18 escuros; cores e cor do traço característicos (preto, cinza, preto esverdeado) minerais essencialmente opacos (há exceções) esfalerita, cinábrio, realgar, ouropigmento brilho essencialmente metálico (há exceções) - cinábrio - esfalerita coordenação tetraédrica ou octaédrica dureza variável Sulfetos [S]2- Características 19 Sulfetos - Pirita - FeS2 O mais comum dos sulfetos. Encontrado em todos os ambientes geológicos. Marcassita é o polimorfo de baixa temperatura. É usada principalmente como fonte de enxofre para fabricação de ácido sulfúrico e sulfeto ferroso. Alguns corpos mineralizados com pirita são lavrados por sua associação com ouro e cobre. ácido fluorídrico, polvora. Sulfetos - Pirita - FeS2 Sistema cristalográfico_______ cúbico Hábito cristalino: Cúbico Octaédrico pentadodecaédrico Cor: amarela Traço: Preto Dureza: 6,0 a 6,5 Brilho: metálico Ocorre fratura Sítios de coordenação __________ octaédrica 22 Há uma substancial ligação do tipo metal-metal. Sulfetos – Pirrotita – Fe(1-x)S Susceptibilidade magnética. Sist. Monoclínico e hábito_________________ tabular hexagonal “Fe” nos centros dos octaédros “S” nos vértices Poliedros que partilham______ faces. Sulfetos – Pirrotita – Fe(1-x)S Ocorrência: É constituinte frequente e de menor importância das rochas ígneas. Ocorre também em pegmatitos, veios de alta temperatura. Usos: Fonte de ferro, enxofre, níquel, cobre, platina, cobalto e selênio. O mais comum mineral de cobre primário. Sulfetos – Calcopirita – CuFeS2 Sist. tetragonal Sítios de coordenação___________tetraédrica Cor amarelo intenso Traço preto esverdeado metálico a submetálico 25 Sulfetos – Calcopirita – CuFeS2 Ocorrência: É um mineral comum e de larga ocorrência nos veios de sulfetos metálicos e nos depósitos disseminados de cobre. Associado aos depósitos de metamorfismo de contato e nos depósitos de segregação magmática Usos: Importante minério de cobre. 26 Sulfetos – Arsenopirita – FeAsS Cor cinza da prata Traço preto Brilho metálico Agregado maciço Similar a estrutura da pirita com metade do S substituído pelo As. Sist. monoclínico Mineral primário de As. 27 Sulfetos – Arsenopirita – FeAsS Ocorrência: É um mineral de arsênio abundante. Ocorre em depósitos de alta temperatura e é um dos primeiros sulfetos a se cristalizar. Frequentemente em veios de quartzo aurífero de alta temperatura, também em depósitos de metamorfismo de contato. Usos: Fonte de arsênio. Sulfetos – Molibdenita – MoS2 Minério de molibdênio (principal fonte de Mo). Depósitos de alta temperatura. Mineral acessório em granitos. Sist. hexagonal Hábito hexagonal 28 Sulfetos – Esfalerita – ZnS Mineral-minério de Zn. Sist. cúbico Coord. Tetraédrica. Ocorrência: É um mineral comum em veios de sulfetos, em depósitos de substituição em calcáreos e outras rochas sedimentares e em depósitos de metamorfismo de contato. Usos: Principal minério de zinco. Também importante fonte de cádmio, gálio, irídio, tálio, germânio. 29 Sulfetos – Galena – PbS Mineral-minério de Pb. Sistema cúbico e clivagem cúbica Sítios de coordenação octaédrica. Paragênese: Esfalerita, calcopirita, pirita, tetraedrita, minerais de prata, calcita, barita, fluorita, quartzo. Ocorrência: Largamente distribuido. Encontrado em veios de sulfeto hidrotermais, em depósitos de substituição, usualmente em calcários e dolomitos. Usos: É o mais importante mineral de chumbo. Contém frequentemente certa quantidade de prata, o que pode torná-lo um minério deste metal. 30 Sulfetos – Estibinita – Sb2S3 Mineral de baixa temperatura, ocorrendo em veios hidrotermais, em depósitos de fontes termais e em depósitos de substituição. Usos: Principal fonte de antimônio. Medicina, indústria de fósforo, fogos de artifício, borrachas vulcanizadas e pigmentos. Sulfetos – Cinábrio – HgS A única e principal fonte de Hg. 31 - Ligações tipicamente iônicas - Cátions metálicos rodeados por ânions formando poliedros de coordenação - O número máximo de ânions em torno de um cátion depende da relação: R cátion / Rânion Halóides Cl Na 32 Haloides – halita Ocorrência geológica: Associado a depósitos acamadados do tipo evaporitos e também encontrados em domos salinos e fumarolas vulcânicas. 33 Haloides – halita No Brasil, os principais estados produtores são o Rio Grande do Norte, no chamado Pólo Costa Branca; e o Rio de Janeiro, na chamada Região dos Lagos. Nestes estados o sal marinho é obtido através do bombeamento da água do mar para salinas formadas por tanques de evaporação a céu aberto. Depois que a água evapora, o sal que resta no fundo é raspado, empilhado e conduzido às refinarias. 34 Halóides – fluorita – CaF2 Sistema cúbico. Clivagem octaédrica e dureza baixa. Hábito cúbico, octaédrico. Traço branco. Ca F 35 Halóides – fluorita Ocorrência geológica: Em rochas sedimentares, pegmatitos, fluidos hidrotermais, e veios em depósitos de ferro. Ocorre associado com quartzo, barita, calcita, dolomita, cassiterita, apatita, hornblenda, biotita e galena. 36 Óxidos óx. simples ou óx. múltiplos ligado ao O2; ligação fortemente iônica; clivagem rara ou ausente; partição em algumas espécies: hematita e coríndon; 37 Óxidos relativamente duros (>5,5 - 9) e densos; refratários; baixa solubilidades; ocorrem como acessórios em rochas ígneas e metamórficas, além de grãos detríticos nas rochas sedimentares; importância econômica: Fe, Cr, Sn, Ti, Mn, Al, U ... 38 Importantes estruturas de óxidos - Estrutura da halita (NaCl) - periclásio (MgO), wustita (FeO), magnésiowustita (Fe, Mg)O - Estrutura do rutilo - rutilo (TiO2), piroluzita (MnO2), cassiterita (SnO2) - Estrutura do corindon - corindon (Al2O3), ilmenita (FeTiO3), hematita (Fe2O3) - Estrutura do espinélio - espinélio (MgAl2O4), cromita (FeCr2O4), magnetita (FeO . Fe2O3) 39 Óxidos simples – rutilo – TiO2 Cadeias de octaédros [(Ti, Mn, Sn)O6] unidos pelas arestas extendendo ao longo do eixo “c”. Rutilo (TiO2) Comum em rochas metamórficas, rutilo tem dois polimorfos: anatásio e brookita. Cassiterita (SnO2) Mais comum em pegmatitos. Piroluzita (MnO2) Mineral de baixa temperatura, precipitado a partir de fluidos aquosos. 40 Óxidos simples – corindon – Al2O3 Coríndon (Al2O3) Hematita (Fe2O3) Ilmenita (FeTiO3) Todos encontrados em rochas ígneas e metamórficas. Hematita e ilmenita são importantes componentes das FFBs. 41 Óxidos simples – hematita – Fe2O3 Sistema hexagonal - trigonal Brilho metálico, traço castanho avermelhado Massas compostas de pequenas placas de hematita especular. Agregados botrioidais. Traço vermelho. O mais abundante mineral de ferro e o principal constituinte das FFBs Proterozóicas . 42 Óxidos múltiplos – magnetita, cromita IV VI Espinélio Mg Al2 O4 Zn Ganita Zn Al2 O4 Fe2+ Hernicita Fe Al2 O4 Cr3+ Cromita Fe Cr2 O4 Fe3+ Magnetita Fe3+ Fe3+ Fe2+ O4 43 Óxidos simples e múltiplos (alguns exemplos) Subclasse Mineral simples corindon pirolusita hematita cassiterita rutilo múltiplo magnetita cromita crisoberilo columbita tantalita Hidróxidos óxidos que contêm hidroxila (OH)-; D e d relativamente mais baixos; todos hidróxidos são secundários; Hidróxidos – gibbsita – Al(OH)3 Sistema monoclínico Clivagem em uma direção. 45 Carbonatos complexo aniônico [CO3] 2- possuem clivagem geralmente perfeita; transparente a translúcido brilho essencialmente vítreo; densidade - média a alta; Mg Zn Fe Mn Ca Sr Pb Ba 2+ 0,66 0,74 0,75 0,80 0,99 1,13 1,21 1,34 Å ortorrômbico trigonal estrutura cristalina em função do raio iônico do cátion; magnesita MgCO3 HCl - q smithsonita ZnCO3 HCl - f Gr. da calcita siderita FeCO3 HCl - q S. trigonal rodocrosita MnCO3 HCl - q calcita CaCO3 HCl - f Gr. da dolomita dolomita Ca(Mg, Fe)(CO3)2 HCl - f, pó S. trigonal ankerita Ca(Fe, Mg)(CO3)2 HCl - f, pó aragonita CaCO3 HCl - f Gr. da aragonita estroncionita SrCO3 HCl - f S. ortorrômbico cerussita PbCO3 HNO3 - f witherita BaCO3 HCl - f 46 a) carbonatos anídricos reação a ácidos Carbonatos Não reage com HCl. HCl reage com o pó do mineral. HCl reage com o mineral. Ca = 0,99 Å 47 Carbonatos – grupo da calcita Importante mineral formador de rochas e componente essencial de calcários; Calcita recristaliza durante o metamorfismo dá origem aos mármores; Também ocorre como mineral essencial em algumas rochas ígneas (carbonatitos e nefelina-sienitos) associado a águas hidrotermais e cavernas. b) carbonatos básicos e hidratados Gr. da malaquita malaquita Cu2CO3(OH)2 S. monoclínicoazurita Cu3(CO3)2(OH)2 48 scorzalita - (Fe, Mg)Al2(PO4)2(OH)2 lazulita - (Mg,Fe)Al2(PO4)2(OH)2 Exemplos: apatita - Ca5(F, Cl, OH)(PO4)3 fluorapatita, clorapatita, hidroxilapatita autunita - Ca[UO2/PO4]2 • 10 - 12H2O brasilianita - NaAl3(PO4)2(OH)4 monazita - (Ce, La, Y, Th)PO4 (ETR) turquesa - CuAl6[(PO4)(OH)2]4 • 4H2O wavellita - Al3(OH)3(PO4) • 5H2O eritrita - Co3(AsO4)2 • 8H2O carnotita - K2(UO2)2(VO4)2 • 3H2O 49 radical SULFATOS CROMATOS [R6+O4] 2- [SO4] 2- [CrO4] 2- ligação covalente forte; clivagem excelente a imperfeita; dureza variável, < 5; densidade - média a alta; transparente a translúcido brilho vítreo; 50 Sulfatos anidros: Gr. da barita barita Ba[SO4] (isoestrutural celestita SrSO4 ortor.) anglesita PbSO4 (PbS PbSO4 PbCO3) Gr. da anidrita anidrita CaSO4 Barita é o mais comum mineral de bário.
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