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MINERAIS E ROCHAS Arthur de Almeida Barreto Silva Página 1 -MINERAIS- São substâncias de ocorrência natural, sólida, cristalina, geralmente inorgânica e com uma composição química específica. Eles são homogêneos e não podem ser divididos em componentes menores por meios mecânicos. De ocorrência natural: Para ser considerado mineral a substância deve ser encontrada na natureza. Um exemplo disso são os diamantes encontrados em minas na África do Sul. Substância sólida cristalina: Os minerais não são encontrados no estado gasoso ou líquido. Sua forma cristalina se deve ao fato de seus átomos estarem organizados em formas tridimensionais ordenadas e repetidas. Geralmente inorgânico: Os minerais não apresentam substâncias orgânicas. A decomposição de matéria orgânica e formação de carvão (através de processos geológicos) não torna esse material um mineral, pois ele é formado de carbono orgânico. Porém, existem seres vivos que pode secretar minerais com carbono inorgânico, a exemplo da calcita das conchas de alguns animais. Com uma composição química específica: O que torna cada mineral único é a composição química e a forma com que os átomos se apresentam. A composição pode variar, como na OLIVINA, composta por ferro, magnésio, oxigênio e silício, ou permanecer constante, como no QUARTZO, composto por silício e oxigênio em proporções iguais sempre. QUARTZ O OLIVINA MINERAIS E ROCHAS Arthur de Almeida Barreto Silva Página 2 -FORMAÇÃO DOS MINERAIS- Estrutura Atômica: Os minerais se formam através do processo de cristalização, que é o crescimento de um sólido a partir de um gás ou líquido cujos átomos constituintes agrupam-se segundo proporções químicas e arranjos cristalinos adequados. Os átomos se ligam através de ligações iônicas. A maior parte do mineral é composta por ânions, pois estes apresentam raios iônicos maiores que os cátions. Os cátions com mesma carga podem substituir-se nos minerais, como é o caso do Fe2+ e Mg2+ que variam suas proporções na OLIVINA a depender do ambiente em que esta se formou. Cristalização dos Minerais: Se inicia com a formação de cristais microscópicos, que são arranjos tridimensionais ordenados de átomos com repetições. Os limites desses cristais são superfícies planas chamadas de faces cristalinas. Se o resfriamento for lento e estável os cristais formados apresentaram faces bem definidas entretanto, se ocorrer resfriamento rápido os cristais não tem tempo de se formarem e o material final será um vidro de superfícies curvas e sem ordem atômica interna. -MINERAIS FORMADORES DE ROCHAS- Silicatos: Possuem como constituinte básico o íon silicato. É um tetraedro composto de um íon central de Si4+ circundado por quatro íons O2-. MINERAIS E ROCHAS Arthur de Almeida Barreto Silva Página 3 Carbonatos: Possuem como constituinte básico o íon carbonato (CO3 2-), que é um carbono circundado por três oxigênios com ligações covalentes e formam um triângulo. Os grupos de íons são dispostos em folhas similares aos silicatos de estrutura foliácea. Óxidos: São compostos onde o oxigênio esta ligado a átomos ou cátions, geralmente o Fe2+ e o Fe3+.Possuem ligações iônicas e suas estruturas variam de acordo com o tamanho dos cátions metálicos. Sulfetos: Apresenta como constituinte básico o íon sulfeto (S2-) que aparece ligado a cátions metálicos. Sulfatos: Apresentam como constituinte básico o íon sulfato (SO4 2-) na forma tetraédrica. -PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS- Dureza: É a facilidade que o mineral tem de ser riscado. A escala de MOHS mede a dureza desses minerais. A dureza do mineral depende de suas ligações, quanto mais forte as ligações, mais duro o mineral (lembrando que ligações covalentes são mais fortes que ligações iônica). Fatores que influenciam na dureza: Tamanho: Quanto menores os átomos ou íons, menor é a distancia entre eles, mais forte a atração elétrica e , portanto, mais forte a ligação. Carga: Quanto maior a carga dos íons, maior a atração entre eles e mais forte será a ligação. Empacotamento dos átomos ou íons: Quanto mais fechado o empacotamento, mais forte é a ligação. Clivagem: É a tendência que um cristal apresenta de partir-se segundo superfícies planas. A perfeição da clivagem vária inversamente com a força da ligação, quanto mais forte a ligação mais imperfeita será a clivagem. Em um cristal, o número de planos de clivagem será sempre menor que o de possíveis faces cristalinas. A qualidade da clivagem de um mineral pode ser avaliado de acordo com a facilidade que ele tem de se partir em planos, quanto mais fraca a ligação, mais perfeita é a clivagem. MINERAIS E ROCHAS Arthur de Almeida Barreto Silva Página 4 Fraturas: É a tendência que os cristais tem de se quebrarem ao longo de superfícies irregulares. As fraturas podem ser conchoidal, que apresentam superfícies lisas e encurvadas. Brilho: É o modo como os minerais refletem a luz. BRILHO CARACTERÍSTICAS Metálico Reflexões fortes produzidas por substâncias opacas Vítreo Brilhante como o do vidro Resinoso Característicos das resinas, como o âmbar Graxo Como se estivesse recoberto por uma substância oleosa Nacarado É a iridescência esbranquiçada de alguns materiais como a pérola Sedoso O lustros dos materiais fibrosos, como a seda Adamantino O brilho intenso do diamante e de minerais parecidos Cor: A cor do mineral é conferida pela luz refletida ou transmitida através dos cristais ou de massas irregulares. A cor não é critério de identificação confiável. O traço do mineral se refere a cor do depósito de pó deixado quando o mesmo é raspado sobre uma superfície abrasiva (placas de porcelana). Densidade: Depende da massa atômica dos íons que compõem um mineral e da proximidade com a qual ele estão empacotados em sua estrutura cristalina. A medida padrão de densidade é chamada de gravidade específica e é o peso do mineral no ar, dividido pelo peso de um volume igual de água pura a 4ºC. Hábito Cristalino: É a forma como seus cristais individuais ou agregados de cristais crescem. -ROCHAS- Rochas são agregados sólidos de minerais ou, em alguns casos, matéria sólida não mineral que ocorre naturalmente. Rochas Ígneas: São formadas pela cristalização do magma. Intrusivas: Cristalizam-se quando o magma intrudi em uma massa de rocha não fundida em profundidade na crosta terrestre. Como o resfriamento é lento há tempo para a formação dos cristais visíveis a olho nu. Extrusivas: Cristalizam-se quando o magma atingi a superfície terrestre através das erupções vulcânicas. Como o resfriamento ocorre de forma rápida, não há tempo de cristais visíveis serem formados. Rochas Sedimentares: São formadas pela aglutinação de sedimentos de outras rochas ou conchas de organismos. Sedimento Siliciclásticos: São partículas depositadas fisicamente pelas água, gelo ou vento. MINERAIS E ROCHAS Arthur de Almeida Barreto Silva Página 5 Sedimentos Químicos e Biológicos: São substâncias químicas novas que se formam por precipitação quando alguns dos componentes das rochas dissolvem-se durante o intemperismo e são erodidos. É possível que haja esqueletos de organismos ou conchas que participem da formação. Litificação: É o processo que converte os sedimentos em rochas sólidas. Podem ocorrer por compactação, quando os grãos são compactados pelo peso dos sedimentos sobrepostos, formando uma massa mais densa que a original, ou por cimentação,que é quando os minerais se precipitam ao redor de partículas depositadas e agregam-nas umas às outras. Estratificação: Formação de camadas paralelas de sedimentos a medida que as partículas depositam-se. Rochas Metamórficas: São produzidas quando a alta temperatura e pressão no interior da Terra atuam em uma rocha original (Protólito) e muda sua mineralogia, textura ou composição química, mas mantendo sua forma sólida. Metamorfismo Regional: Acontece quando altas pressões e temperaturas estendem-se por regiões amplas, o que acontece onde as placas colidem. Metamorfismo de Contato: Acontece quando as altas temperaturas se restringem a áreas pequenas, como as rochas que estão perto ou em contato com uma intrusão. Principais minerais das rochas: ROCHAS ÍGNEAS ROCHAS SEDIMENTARES ROCHAS METAMÓRFICAS Quartzo Quartzo Quartzo Feldspato Argilominerais Feldspato Mica Feldspato Mica Piroxênio Calcita Granada Anfibólio Dolomita Piroxênio Olivina Gipsita Estaurolita Halita Cianita OBS: Os minerais verdes não são silicatos. Ciclo das Rochas: É um esquema que mostra como a rocha é transformada em um dos outros dois tipos de rochas. I. O ciclo começa com o rifteamento em um continente. Sedimentos erodem do interior continental e são depositados em bacias de rifteamento, onde são soterrados para formar as rochas sedimentares. II. O rifteamento e a expansão continuam, e desenvolve-se uma nova bacia oceânica. O magma ascende da astenosfera em dorsais meso oceânicas e resfria para formar o basalto, uma rocha ígnea. III. A subsidência da margem continental - afundamento da litosfera da Terra - leva ao acúmulo de sedimentos e à formação de rocha sedimentar durante o enterramento. IV. A crosta oceânica é consumida sob um continente, soerguendo uma cadeia de montanhas vulcânicas. A placa que entra em subducção funde-se à medida que MINERAIS E ROCHAS Arthur de Almeida Barreto Silva Página 6 mergulha. O magma ascende da placa fundida e do manto e esfria-se para formar as rochas ígneas graníticas. V. O fechamento adicional da bacia oceânica leva à colisão continental, formando cadeias de montanhas altas. Onde os continentes colidem, as rochas são isoterradas a uma maior profundidade ou modificadas por calor e pressão, formando rochas metamórficas. As montanhas soerguidas forçam o ar carregado de umidade a ascender, esfriar e liberar sua umidade na forma de precipitação. o Intemperismo cria material solto - solo e sedimento - que é carregado pela erosão. VI. O sedimento afasta-se das zonas de colisão, sendo transportado para o oceano por rios, onde é depositado como camadas de areia e silte. As camadas de sedimentos são soterradas e sofrem litificação, tornando-se rochas sedimentares. -DEPÓSITOS MINERAIS- Minérios: São depósitos ricos de minerais, a partir dos quais podem-se recuperar lucrativamente metais valiosos. Hidrotermais: Surgem em locais com vulcanismo e interação entre processos ígneos e a hidrosfera. Ocorre quando água quente entra em contato com a intrusão magmática resfriando-a e formando os minerais de minério. Os minerais começam a ser depositados em formas tabulares que são chamadas de veios. Ígneos: Formam-se quando os minerais com temperaturas de fusão relativamente altas cristalizam-se a partir do magma , então, são depositados e acumulam-se no assoalho de uma câmara magmática. Sedimentares: São a maior fonte de minérios do mundo. Esses depósitos são quimicamente precipitados em ambientes sedimentares, aos quais grandes volumes de metais são transportado em solução.
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