AULA 06 PETROGRAFIA APRESENTAÇÃO

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• URCAMP - UNIVERSIDADE DA REGIÃO DA CAMPANHA
• CCR - CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS
• CURSO DE AGRONOMIA
• DISCIPLINA DE PETROGRAFIA
• AULA 04
• FUNDAMENTOS DE MINERALOGIA
III ª PARTE 
1
PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Os minerais são caracterizados
pela maneira com que os átomos
(cátions e ânions) estão dispostos
(estrutura interna) e pela composição
química, expressa por fórmula química.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
A composição química dos minerais
pode variar dentro de limites definidos e
previsíveis pelas características atômicas,
gerando os diferentes grupos de minerais ou
soluções sólidas.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
A classificação mais usada na mineralogia, por
melhor atender à necessidades científicas, uma
vez que considera a estrutura e composição
química dos minerais, foi elaborada por Strunz
(1935).
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
As propriedades químicas dos minerais estão
estreitamente relacionadas, como é óbvio, com
a sua composição química, com a natureza dos
átomos e íons, tal como as propriedades físicas,
da sua estrutura, isto é, do arranjo das
partículas elementares.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
A germinação e o crescimento de
um cristal estão sempre dependentes
das condições físico-químicas do
meio.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
As condições físico-químicas que
determinam a gênese dos minerais são,
a maioria das vezes, muito complexas e,
atualmente, impossíveis de reproduzir
em laboratório.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Os principais fatores condicionantes
são a temperatura, a pressão e a
concentração dos elementos
químicos.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Estes fatores não são independentes:
numa solução, a solubilidade de um
composto cresce com a temperatura,
salvo raras exceções.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Um cristal germinado a partir de uma
solução supersaturada cresce fixando as
moléculas (unidades de crescimento) à
sua superfície.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
De fato, dois ou mais minerais podem
ter a mesma composição química, mas
estruturas cristalinas diferentes, sendo
nesse caso conhecidos como polimorfos
do mesmo composto.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Por exemplo, a pirita e a marcassite
são ambos constituídos por sulfeto de
ferro, embora sejam totalmente distintos
em aspecto físico e propriedades.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
pirita FeS2 (isométrico)
marcassita FeS2 (ortorrômbico)
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Minerais polimorfos são aqueles que têm
essencialmente a mesma composição química
mas estruturas cristalinas diferentes, o que se
reflete em suas propriedades físicas e
morfológicas diferenciadas.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Minerais polimorfos
Por exemplo, grafita e diamante são
polimorfos de carbono. Ambos têm a mesma
composição química mas suas estruturas são
diferentes, e como tal são consideradas
espécies separadas.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Minerais polimorfos
..... Assim como a calcita e a aragonita,
polimorfos de CaCO3.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Similarmente, alguns minerais
têm composições químicas diferentes,
mas a mesma estrutura cristalina,
originando isomorfos.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Minerais isomorfos são os que
possuem estrutura cristalina semelhante mas
composição química diferente ou variável
dentro de determinados limites.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Minerais isomorfos
..... Casos “clássicos” são determinados por um
intercâmbio de determinados elementos na estrutura,
dando origem a substâncias de composição
intermediária entre dois ou mais termos finais =
fenômeno da solução sólida.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Minerais isomorfos
são exemplos das olivinas
(forsterita – Mg2SiO4 e faialita – FeSiO4),
nas quais Mg e Fe se substituem
mutuamente;
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Minerais isomorfos
e plagioclásios (albita – NaAlSi3O8) e
anortita – CaAl2Si2O8), nas quais a solução
sólida se realiza através da substituição
acoplada (assim chamada porque envolve dois
pares de elementos) de Na, Si por Ca, Al.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Um exemplo é dado pela halite, um
composto de sódio e cloro em tudo similar
ao vulgar sal de cozinha, a galena, um
sulfeto de chumbo, e a periclase, um
composto de magnésio e oxigênio.
22
PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Apesar de composições químicas
radicalmente diferentes, todos estes
minerais compartilham da mesma estrutura
cristalina cúbica.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Principais minerais
Ao todo são mais de mil minerais (vide
tabela em anexo, com alguns exemplos). A
seguir damos uma descrição sintética dos
mais comuns.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Principais minerais
A tabela a seguir mostra os principais constituintes mineralógicos
das rochas que integram a crosta:
Feldspato 59,5%
Quartzo 12,0%
Piroxênios e anfibólios 16,8%
Micas 3,8%
Outros 7,0%
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Principais minerais FELDSPATOS: são os
constituintes mais importantes na formação
de rochas ígneas e os minerais mais
abundantes na crosta terrestre. São
translúcidos ou opacos e podem apresentar
cristais mistos de três componentes: feldspato
potássico, sódico e calcico. 26
PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Principais minerais
FELDSPATOS:
......... São os feldspatos alcalinos = ortoclásio (K) e
os plagioclásios = cristais mistos entre a albita
(Na) e anortita (Ca).
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Principais minerais
QUARTZO (SiO2) : Cor branca ou incolor, mas, também em
inúmeras outras variedades, como : Ametista (ferro): roxa ;
Citrino (hidróxidos de ferro férrico): amarelo ;Quartzo rosa
(MnO): rosa ; Cristal de rocha: hialino (transparente) ;
Calcedônia (derrames vulcânicos – cherts): translúcida e
fibrosa ;Ágata: variedade da calcedônia bandada ; Opala*
(nH2O): incolor, vermelha, verde, azul, negra
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Principais minerais QUARTZO ( SiO2 ):
.... A Dureza é 7 (risca o vidro), Densidade 2,65,
fratura irregular, por não ter planos de clivagem.
Ocorre como mineral mais comum na superfície do
globo terrestre, especialmente entre as rochas
sedimentares, graças a sua alta resistência química e
física e em rochas graníticas e basálticas.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Principais minerais QUARTZO (SiO2)
Apesar de ser um dos últimos minerais a se formar
no decurso da consolidação do magma (forma
irregular, anédrico), belos cristais ocorrem em
cavidades: geodos (conchas preenchidas por minerais
silicosos – rápido resfriamento). Muito comum nas
rochas basálticas do Sul do Brasil.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Principais minerais
PIROXÊNIOS E ANFIBÓLIOS: são minerais de
aparência bastante similares. São granulares ou
prismáticos, de cor escura, com clivagem em dois
planos.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Principais minerais
PIROXÊNIOS E ANFIBÓLIOS:.
.....São muitos suscetíveis à alteração em clima
úmido, com a formação de minerais argilosos, micas,
cloritas e liberação de hidróxidos de ferro (denotando
uma coloração avermelhada) e manganês.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Principais minerais
PIROXÊNIOS E ANFIBÓLIOS:
...... Piroxênios – possuem uma composição
variável.São silicatos de Mg, Ca e Fe, com ou sem
Al2O3 e Fe2O3. forma prismas curtos de cor verde-
escura, quase preta. Mineral mais comum é a augita.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Principais minerais
PIROXÊNIOS E ANFIBÓLIOS
......Anfibólios – são quimicamente muito parecidos
aos piroxênios, mas possuem (OH) na sua constituição.
Geralmente formam prismas mais alongados. Anfibólio
mais comum é a hornblenda.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Principais minerais
MICAS: trata-se de um grupo de minerais
caracterizados por uma ótima clivagem laminar e boa
elasticidade. Distingui-se 2 tipos principais:
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Principais minerais
Muscovitas (mica branca) – incolor, transparente,
também esverdeada ou amarelada. Clivagem excelente.
Mineral com muitos granitos, xistos, gnaisses e
sedimentos, pelo fato de ser um mineral quimicamente
estável. Placas maiores e límpidas são usadas na
industria elétrica, como isolante.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
Principais minerais
Biotita – mica preta, clivagem excelente,
dureza baixa. Comum em granitos, xistos e
gnaisses.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
OUTROS GRUPAMENTOS QUIMICOS EM MINERAIS
SILICATOS
O grupo dos silicatos é de longe o maior
grupo de minerais, sendo compostos
principalmente por sílica e oxigênio, com a
adição de capteis como o magnésio, o ferro e o
cálcio.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
SILICATOS
Alguns dos mais importantes silicatos
constituintes de rochas comuns são o feldspato,
o quartzo, as olivinas, as piroxenas, as
granadas e as micas.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
OUTROS GRUPAMENTOS QUIMICOS EM MINERAIS
CARBONATOS
O grupo dos carbonatos é composto de
minerais contendo o ânion (CO3)2- e inclui a
calcita e a aragonita (carbonatos de cálcio), a
dolomita (carbonato de magnésio e cálcio) e a
siderita (carbonato de ferro).
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
CARBONATOS
.... Os carbonatos são geralmente
depositados em ambientes marinhos pouco
profundos, com águas límpidas e quentes,
como por exemplo em mares tropicais e
subtropicais.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
CARBONATOS
Os carbonatos encontram-se também em rochas
formadas por evaporação de águas pouco
profundas (os evaporitos, como por exemplo os
existentes no Great Salt Lake, Utah) e em
ambientes de karst, isto é regiões onde a
dissolução e a precipitação dos carbonatos
conduziu à formação de cavernas com
estalactites e estalagmites.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
CARBONATOS
..... e em ambientes de karst, isto é
regiões onde a dissolução e a precipitação
dos carbonatos conduziu à formação de
cavernas com estalactites e estalagmites.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
CARBONATOS
..... A classe dos carbonatos inclui ainda
os minerais de boratos e nitratos.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
OUTROS GRUPAMENTOS QUIMICOS EM MINERAIS
SULFATOS
Todos os sulfatos contém o cátion sulfato na
forma SO4. Os sulfatos formam-se geralmente em
ambientes evaporíticos, onde águas de alta salinidade
são lentamente evaporadas, permitindo a formação de
sulfatos e de halóides na interface entre a água e o
sedimento.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
SULFATOS
.... Também ocorrem em sistemas de
veios hidrotermais sob a forma de
minerais constituintes da ganga
associada a minérios de sulfetos.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
SULFATOS
.... Os sulfatos mais comuns são a
anidrita (sulfato de cálcio), a celestita
(sulfato de estrôncio) e o gesso (sulfato
hidratado de cálcio).
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
SULFATOS
.... Nesta classe incluem-se também os minerais de
cromatos, molibdatos, selenatos, sulfetos, teluratos e
tungstatos.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
OUTROS GRUPAMENTOS QUIMICOS EM MINERAIS
HALÓIDES
O grupo dos halóides é constituído
pelos minerais que formam os sais
naturais, incluindo a fluorite, a halite
(sal comum) e o sal amoníaco (cloreto
de amónia).
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
HALÓIDES
Os halóides, como os sulfatos, são
encontrados geralmente em ambientes
evaporíticos, tais como lagos do tipo pelada e
mares fechados (por exemplo nas margens do
Mar Morto). Inclui os minerais de fluoretos,
cloretos e iodetos. 50
PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
HALÓIDES
.... Inclui os minerais de fluoretos, cloretos e iodetos.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
OUTROS GRUPAMENTOS QUIMICOS EM MINERAIS
ÓXIDOS
Os óxidos constituem um dos
grupos mais importantes de minerais
por formarem minérios dos quais
podem ser extraídos metais.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
ÓXIDOS
Ocorrem geralmente como precipitados em
depósitos sitos próximo da superfície, como
produtos de oxidação de outros minerais
situados na zona de alteração cerca da
superfície ou ainda como minerais acessórios
das rochas ígneas da costa e do manto.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
ÓXIDOS
.... São também incluídos nesta classe os
minerais de hidróxidos.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
ÓXIDOS
Os óxidos mais comuns incluem a
hematita (óxido de ferro), a espinela
(óxido de alumínio e magnésio, um
componente comum do manto) e o gelo
(de água, ou seja óxido de hidrogênio).
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
OUTROS GRUPAMENTOS QUIMICOS EM MINERAIS
SULFETOS
Muitos sulfetos são também
economicamente importantes como
minérios metálicos, incluindo-se entre os
mais comuns a calcopirita (sulfeto de cobre
e ferro) e a galena (sulfeto de chumbo).
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
SULFETOS
...... A classe dos sulfetos também inclui
os minerais de selenetos, teluretos, arsenietos,
antimonetos, os bismutinetos e ainda os
sulfossais.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
OUTROS GRUPAMENTOS QUIMICOS EM MINERAIS
FOSFATOS
O grupo dos fosfatos inclui todos os
minerais com uma unidade tetraédrica de AO4
onde A pode ser fósforo, antimônio, arsênio ou
vanádio.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
FOSFATOS
.... O fosfato mais comum é a apatite, a
qual constitui um importante mineral
biológico, encontrado nos dentes e nos
ossos de muitos animais.
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
FOSFATOS
..... Esta classe inclui os minerais de
fosfatos, vanadatos, arseniatos e
antimonatos
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
OUTROS GRUPAMENTOS QUIMICOS EM MINERAIS
ELEMENTOS NATIVOS
O grupo dos elementos nativos inclui
os metais e amálgamas intermetálicas
(como as de ouro, prata e cobre), semi-
metais e não-metais (antimônio, bismuto,
grafite e enxofre).
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PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS MINERAIS
ELEMENTOS NATIVOS
..... Neste grupo inclui também ligas
naturais, como :
electrum (uma liga natural de ouro e
prata), fosfinos (hidretos de fósforo),
nitritos e carbetos (que geralmente são só
encontrados em alguns raros meteoritos).
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