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Propriedades físicas dos minerais Serve para a identificação dos minerais Resultado da composição dos minerais Resultado das caraterísticas estruturais Hábito Clivagem Dureza Cor Densidade Traço Transparência Brilho Magnetismo Eletricidade Radioatividade 1. Hábito Forma em que o mineral ocorre como cristal, sejá em forma agregada ou individual Reflete a estrutura do mineral Cubos de galena PbS Cubos de pirita FeS2 Cristalografia cúbica a. Hábito descritivo Prismático: Colunas alongadas Acicular: colunas bem alongadas e finas Fibroso: ainda mais alongada e fina Colunar: Tabular: achatada (duas direções mais desenvolvidas do que a terceira) Laminar: alongado e achatado, com uma lâmina Granular: Agregado simplicemente composto por grãos (sem conotação de forma ou tamanho) b. Hábito cristalográfico: cúbico, octaédrico, romboédrico, ... Dodecaedrico Octaedrico Hábito euédrico, subédrico, anédrico Cristais bem formados (euédrico) Cristais com apenas algumas faces bem desenvolvidos (subédrico) Sem faces cristalinas (anédrico) Hábito dendrítico: arborescente, em ramos divergentes, como os de uma planta Hábito lamelar, micáceo: Placas finas (como as micas) Óxido de manganês c. Outros Hábito divergente ou radiado: Cristais divergente a partir de um ponto central Hábito pisolítico: Massa arrendondada, pouco maior, como ervilhas Hábito oolítico: Massa arrendondada, tamanho: ovos de peixe Hábito bandado: camadas de differentes cores ou texturas Hábito maciço: material compacto, sem formas especiais Outros termos específicos: Drusa: superficie coberta de pequenos cristais Geodo: cavidade cuja superfície é coberta de pequenos cristais Estalactite: agregados em cilindros ou cones pendentes Rosette: crescimento radial, como uma rosa 2. Clivagem, partição e fratura Tendência de um mineral de se romper segundo planos preferenciais em presênça de um esforço externo Porque ? • a força de ligação é menor • há menos ligações por unidade de volume • existem defeitos estruturais • existe um maior espaçamento interplanar, embora as ligações químicas sejam as mesmas Segue a propria estrutura cristalina - cristalografia Pinacoidal: base das micas Cúbica: como galena PbS Octaédrica: como fluorita CaF2 Didecaédrica: como esfalerita ZnS Romboédrica: como calcita CaCO3 Prismática: como piroxênios e anfibólios • Pode ser descrita por adjetivos relacionados à formas cristalinas Clivagem Cúbico: Galena PbS Octaédrico: Fluorita CaF2 Pinacoidal: mica Romboédrico: Calcita CaCO3 Uma clivagem Aragonita: CaCO3 [010] boa excelente boa pobre ruim • Descrição em termos de orientação (índice Miller) Qualidade Três clivagens: titanita CaTiSiO5 [110] boa, [100] pobre e [112] pobre Duas clivagens: albita [001] boa e [010] boa Nenhuma clivagem Grupo de espinélios Vários elementos nativos: chumbo Pb Partição Também associada a planos cristaligráficos, mas menos desenvolvida p.e. geminação Portanto, alguns indivíduos de um mineral podem apresentar partição enquanto outros não a possuem. Fratura conchoidal: superfícies lisas e curvadas (como vidro ou interior de conchas) fibroso: formando fibras serrilhada: superfícies dentadas irregular: nenhuma orientação preferida Não controlado pelas propriedades cristalográficas Portanto, o estilo de fraturamento pode ser descrito 3. Dureza Resistência da superfície lisa a ser arranhada (sulcada) por outro material relacionada a estrutura cristalina portanto há minerais que têm dureza diferente dependente da orientação cristalográfica caraterística importante Escala de F. Mohs (austríaco) 1 – talco Mg3Si4O10(OH)2 2 – gipso CaSO4*2H2O 3 – calcita CaCO3 4 – fluorita CaF2 5 – apatita Ca5(PO4)3(OH,F,Cl) 6 – ortoclásio KAlSi3O8 7 – quartzo SiO2 8 – topázio Al2SiO4(F,OH)2 9 – corindon Al2O3 10 – diamante C Se um mineral for capaz de sulcar fluorita mas não apatite, ele deve ter uma dureza entre 4 e 5 A escala não é linear, mas exponencial: A diferênça na dureza absoluta entre diamante (10) e corindon (9) é muito maior que entre gipso (2) e talco (1) 4. Cor Absorpção seletiva de determinados comprimentos de onda da luz espectro do mineral Espectro de um mineral Mecanismos presença de íons metálicos: Ti, Cr, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, ... transferência de carga (de íons) radiação ionizante 1. Íons metálicos a. Composição do mineral: p.e. esfalerita (Zn,Fe)S Fe branco amarelo castanho preto a. Composição do mineral: p.e. piroxênios Diopsídio CaMgSi2O6 Rodonita: (Mn,Fe,Mg)2Si2O6 b. Elementos em menor quantitade (elementos traço) Fe2+: cor azul (água-marinha) Cr3+: cor verde (esmeralda) Exemplo: Berilo (Be3Al2Si6O18) Exemplo: Corindon Al2O3 Rubi (vermelho, Cr3+) Exemplo: Amazonita Variedade de feldspar, Ortoclásio KAlSi3O8 KAlSi3O8 ortoclásio Cor: verde-azul, traços de Pb Hábito: tabular Clevagem: boa Dureza: 5-6 Estrutura: tectosilicato Uso: jóias Misticismo: “Amazonite makes your skin better. Releases fear and anxiety. Amazonite makes your married life happier.” 2. Transferência de carga transferência de um elétron (uma carga) de um íon a um outro: absorpção de energia pelo menos dois íons diferentes com cargas diferentes e variáveis participantes: Fe2+ e Fe3+ Ti3+ e Ti4+ Mn2+ , Mn3+ e Mn4+ Safira (azul): (Mg,Al)8(Al,Si)6O20 Traços de Fe2+ - Ti4+ 3. Radiação ionizante - Centros de cor imperfeções na estrutura cristalina: absorpção de energia luminosa muitas vezes relacionado a radiação ionizante: ou de elementos radioativos naturais (U, Th, K) ou de radiação artificial Quartzo SiO2 Ametista SiO2Quartzo fumê SiO2 Fluorita CaF2 5. Densidade a. Elementos presentes no mineral, com estrutura semelhante p.e.: Carbonatos ortorômbicos com Ca, Sr, Ba, Pb CaCO3 SrCO3 BaCO3 PbCO3 aragonita strontianita witherita cerussita 2.93 g/cm³ 3.78 g/cm³ 4.30 g/cm³ 6.58 g/cm³ b. organização dos elementos (estrutura, cristalografia) Grafita C 2.16 g/cm³ Diamante C 3.51 g/cm³ 6. Traço a cor do pó fino de um mineral atritar o mineral contra uma superfície de porcelana não polida ao contrário da cor, o traço de um mineral é constante p.e. traço magnetita Fe3O4: preto hematita Fe2O3: vermelho 7. Transparência Transparente: é possível ver contornos de objetos através do mineral Translúcido: há passagem de luz, mas contornos não visíveis Opaco: não tem passagem de luz 8. Brilho Metálico – submetálico – não metálico Brilho semelhante ao dos metais intermediário Sem brilho metálico Aparência do mineral à luz refletida Vítreo: quartzo e a maioria dos silicatos Perláceo Graxoso 9. Magnetismo Ferromagnetísmo: minerais que são atraidos por um imã Magnetita Fe3O4 Pirrotita FeS Temperatura de Curie: transferência para “paramagnetismo” mais fraco 10. Propriedades elétricas Dependente do tipo de ligação Metais: condutores Parcialmente metálico: semi-condutores Não metais: não condutores 11. Radioatividade Minerais com elementos radioativos: U, Th, K Isótopos radioativos: 238U 235U 232Th 40K Zircão ZrSiO4 Baddeleyita ZrO2 Perovskita CaTiO3 Monazita (Ce,La,Nd,Th)PO4 Titanita CaTiSiO5 Uraninita UO2Acknowledgements (agradecimentos): http://www.webmineral.com http://www.unb.br/ig/cursos/FundMineral/index.htm (José Affonso Brod) ... and various other internet sites Número do slide 1 Número do slide 2 Número do slide 3 Número do slide 4 Número do slide 5 Número do slide 6 Número do slide 7 Número do slide 8 Número do slide 9 Número do slide 10 Número do slide 11 Número do slide 12 Número do slide 13 Número do slide 14 Número do slide 15 Número do slide 16 Número do slide 17 Número do slide 18 Número do slide 19 Número do slide 20 Número do slide 21 Número do slide 22 Número do slide 23 Número do slide 24 Número do slide 25 Número do slide 26 Número do slide 27 Número do slide 28 Número do slide 29 Número do slide 30 Número do slide 31 Número do slide 32 Número do slide 33 Número do slide 34 Número do slide 35 Número do slide 36 Número do slide 37 Número do slide 38 Número do slide 39 Número do slide 40 Número do slide 41 Número do slide 42 Número do slide 43 Número do slide 44 Número do slide 45 Número do slide 46 Número do slide 47 Número do slide 48 Número do slide 49 Número do slide 50 Número do slide 51 Número do slide 52
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