Silicatos trbalho

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20/6/2008 Silvia F. de M. Figueirôa
Estruturas cristalinas em 
silicatos
GM 861 – Mineralogia
20/6/2008 Silvia F. de M. Figueirôa
Classificação e abundância dos 
minerais da crosta terrestre
Distribuição relativa dos Minerais na Crosta da Terra
Feldspatos
5 1%
Quart zo
1 2%
Piroxênio
1 1%
M icas
5%
Anf ibó l ios
5%
Argilas
5%
Olivinas
3%
Óxidos Sulf et os 
Sulf at os Carbonat os
8%
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Abundância dos minerais na 
crosta terrestre
Pelo gráfico anterior, percebe-se 
claramente que os silicatos, de 
qualquer tipo, perfazem ~ 90% do 
volume de minerais na crosta �
minerais formadores de rochas
Os restantes, devido a sua baixa 
abundância, são chamados de 
minerais acessórios.
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(SiO4)-4 é o bloco construtor 
básico dos silicatos
Outros cátions podem ser 
considerados como a 
“argamassa” que une 
“tijolos” tetraédricos
Si, O e Al são considerados 
elementos formadores de 
estruturas, ao passo que 
cátions mais iônicos, como 
Mg e K, são considerados 
elementos modificadores 
de estruturas.
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Tipos de silicatos
A classificação depende de como os 
tetraedros de (SiO4)-4 estão unidos 
entre si, i.é., quantidade de vértices 
compartilhados = orto (ou neso) 
silicatos, sorossilicatos, ciclossilicatos, 
inossilicatos, filossilicatos e 
tectossilicatos.
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Tipos de estruturas de 
silicatos
A maior ou menor polimerização dos 
tetraedros de sílica dependerá, 
sobretudo, da disponibilidade de cátions 
no magma em fusão e de sua proporção 
relativamente à sílica.
Dependendo do R.I. do cátion ele comporá
estruturas de alguns tipos de silicatos e 
não de outros, pois irão variar os sítios 
cristalográficos disponíveis para as 
diferentes coordenações.
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Estruturas & propriedades
A dureza dos silicatos, em geral, é
média a alta (~ 5 a 8) pois a ligação Si-
O é forte e a polimerização dos 
tetraedros favorece estruturas coesas.
A forte ligação Si-O é também 
responsável, na maioria dos casos, por 
temperaturas de fusão altas.
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ORTOSSILICATOS
(Unidade Estrutural (SiO4)-4)
Os tetraedros de 
(SiO4)-4 são 
independentes, ou 
seja, NÃO 
compartilham O-2
dos vértices. Os 
tetraedros são 
unidos diretamente 
pelos cátions da 
estrutura.
olivinas [(Mg, Fe)SiO4]
granadas [A3B2(SiO4)3]
zircão [ZrSiO4]
alumino-silicatos 
(cianita/ sillimanita/ 
andaluzita = Al2SiO5)
titanita [TiCaSiO5]
topázio[Al2SiO4(F,OH)2]
estaurolita
[Fe2Al9O7(SiO4)4(OH)]
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Andradita
Zircão
Topázio
Cianita
Estaurolita
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Explorando um exemplo: olivinas
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Explorando um exemplo
Grupo das Olivinas: (cor 
verde oliva e verde 
acinzentado)
Os principais minerais 
desse grupo são a 
Forsterita (Mg2SiO4) e a 
Fayallita (Fe2SiO4), que 
formam entre si Solução 
Sólida Total (completa 
substituição iônica entre 
Mg e Fe)
Sistema Cristalino = 
ortorrômbico (Z=4)
6,105 Å5,981 ÅC
10,477 Å10,195 ÅB
4,817 Å4,756 ÅA
FayallitaForsteritaMinerais/
dimensões
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Diferenças entre Fo e Fa
? Cela Unitária Fa > Fo ?
? T º fusão Fo = 1.890º C > Fa = 1.205º C
�R.I. Fe2+ = 0,74 Å > R.I. Mg2+ = 0,66 Å
? Densidade Fa = 4,37 g/cm3 > Fo = 3,27 g/cm3
Mesmo que a cela unitária seja maior, a diferença de 
peso atômico entre Fe e Mg faz com que a 
densidade da Fayalita seja maior do que a da 
Forsterita.
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Como é a Clivagem ?
A distribuição regular 
dos tetraedros de 
(SiO4)-4 e dos cátions
� � planos mais fracos 
pouco evidentes
� � clivagem pobre
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Estrutura das olivinas
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SOROSSILICATOS
[Unidade Estrutural = (Si2O7)-6]
Os tetraedros de 
(SiO4)-4 comparti-
lham um O-2 dos 
vértices.
Os pares de 
tetraedros são 
unidos pelos 
cátions da 
estrutura.
Melilita
[Ca2Mg(Si2O7]
Lawsonita
[CaAl2(Si2O7)(OH)2.H2O]
Calamina
[Zn4(Si2O7)(OH)2.H2O]
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Estrutura de um sorossilicato
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Explorando um exemplo
Grupo dos Epídotos: a fórmula geral pode ser escrita:
X2VIII Y3VI (Si2O7) (SiO4) (OH) O
(SiO4) � indica presença também de tetraedros isolados
- Particularidade: há cátions com R.I. grande, pois X admite 
coordenação cúbica (N.C. 8)
X = Ca, Y, Ce, La, Sc, Pb, Ba, K, Na; Y = Al, Mg, Be, Zn
Exemplos: Epídoto [Ca2(Al, Fe)Al2O(SiO4)(Si2O7)(OH)]
Alanita [(Ca, Ce)2(Al, Fe)3(SiO4)(Si2O7)(OH)]
Vesuvianita [Ca10(Mg, Fe)2Al4(SiO4)5(Si2O7)2(OH)4]
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Epídotos
Sistema cristalino: 
monoclínico (a=8.98, 
b=5.64, c=10.22; 
beta = 115.4°) Z = 2
Hábito: prismático, 
colunar ou mesmo 
acicular
Clivagem: boa (001)
Dureza: 7