Minerais Aula 4

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Minerais
Definições
Mineralogia – Ramo da geologia que estuda a composição, estrutura, tipos de 
ocorrência e associação de formação dos minerais.
Mineral – substância de ocorrência natural, sólida, cristalina, inorgânica e de 
composição química definida.
Perguntas:
O mercúrio é mineral ?
O gelo da sua casa é mineral?
O sal de cozinha é mineral? 
Elementos 
Químicos
Minerais
Rochas
Elementos 
Químicos
Rochas
1 Mineral
Vários
Minerais
Como se Formam os minerais ?
Cristalização
Ligações Iônicas
Ligações Covalentes
A cristalização começa com
a formação de pequenos
cristais, em um arranjo
tridimensional de átomos,
esse arranjo se repete em
todas as direções de modo
que essas faces cristalinas
são a expressão interna da
estrutura atômica interior.
Quando os minerais começam a se formar ?
Os minerais começam a ser formar quando o magma
atinge uma temperatura abaixo do seu ponto de fusão, o
ponto de fusão pode variar de acordo com a pressão com que o
magma pode estar sofrendo.
Os minerais também podem se formar através do
processo de evaporação, quando uma solução começa a ficar
saturada em determinado sal, e se o processo de evaporação
continuar começa a precipitação desse sal, originando
minerais
Efeitos da pressão e temperatura na formação dos minerais
Efeitos da pressão 
d = 2,1 g/cm³ d = 3,5 g/cm³
Efeitos da temperatura 
Efeitos da pressão e temperatura na formação dos minerais
Quartzo – SiO2 Cristobalita – SiO2
Minerais formadores de rochas
Na natureza existem milhares de minerais, mas 
apenas 30 minerais são os principais constituintes das 
rochas da crosta, esses minerais são denominados de 
Minerais Formadores de Rochas.
A pequena quantidade dos minerais formadores de 
rochas se dá devido a pouca quantidade de elementos na 
crosta, já que 99 % da crosta e formada por 9 elementos.
Minerais formadores de rochas
Os minerais são divididos em 8 classes, sendo 6 principais como consta na tabela abaixo:
Cerca de 34 elementos químicos podem ocorrer no estado nativo. Destes, seis são
gases nobres (He, Ne, Ar, Kr, Xe e Rn) que não podem formar compostos químicos devido
ao fato deles terem o último orbital totalmente preenchidos com dois ou oito elétrons.
Quatro (H, N, O e Cl) apenas ocorrem no estado nativo como gases ou muito raramente
como líquidos em algumas inclusões fluidas de minerais. Os outros 24 (vinte e quatro)
elementos restantes (C, S, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt, Au, Hg, As, Se, Sn,
Sb, Te, Pb e Bi) podem estar presente na crosta da Terra formando cristais ou minerais.
Os vinte e quatro elementos citados acima formam cerca de 80 espécie e variedades de
minerais classificados por critérios químicos e cristalográficos, excedendo em muito o
numero de elementos constituinte.
Elementos Nativos
Ouro Prata Cobre
Platina Enxofre Diamante
Os óxidos resultam da combinação do oxigênio com metais e metalóides,
já os hidróxidos são definidos pela presença da hidroxíla como elemento essencial
e podem ser subdivididos de acordo com a relação do oxigênio com os cátions.
Dessa forma podem ser classificados em óxidos simples, óxidos múltiplos, óxidos
contendo hidroxíla e hidróxidos, etc. Esta classe de minerais que corresponde a
quase 4% do volume da crosta terrestre, constitui as principais jazidas de minério
de ferro (hematita, magnetita e goethita) de cromo (cromita); manganês (pirolusita,
manganita, criptomelana e psilomelana), de estanho (cassiterita), de alumínio
(bauxita) e de titânio (anatásio, ilmenita e rutilo).
Esse grupo de minerais têm uma forte importância econômica, pois inclui a
maioria dos metais usados na indústria, empresas de tecnologia e aparelhos
metálicos.
Óxidos e Hidróxidos
Cromita Cassiterita Cuprita
Bauxita Goetita Limonita
Haletos
Os Haletos se caracterizam pela combinação dos íons halogênicos
eletronegativos Cl-, B-, F- e I- com metais e metalóides. Esses íons são grandes,
fracamente carregados e de fácil polarização e quando se combinam com
cátions de baixa valência, relativamente grandes e fracamente polarizados,
comportam-se como se fossem esféricos, gerando empacotamento de alta
simetria, aspecto este exemplificado pela halita, silvita e fluorita, que são
isométricos e hexaoctaédricos. Por outro lado, as cargas eletrostáticas fracas,
aliadas a íons grandes, fazem com que as cargas sejam distribuídas sobre toda
a superfície dos íons quase esféricos e, em conseqüência disto, os halóides
constituem-se nos exemplos mais perfeitos de ligação iônica pura. Disto resulta
dureza baixa, pontos de fusão moderado a altos, solubilidade fácil e má
condutibilidade térmica e elétrica no estado cristalino. Já em solução a
condução da eletricidade dá-se pelos íons e não pelos elétrons (processo
eletrolítico).
Fluorita Halita Silvita
Carbonatos
Resultam da combinação do CO3= com metais e metalóides, ou da
reação do ácido carbônico com esses elementos. Na natureza o carbono ocorre
no estado nativo (grafite, diamante, carvão etc.), formando estruturas orgânicas
e constituindo o gás carbônico e o radical carbonato. Quando o C se une com o
O, apresenta forte tendência a ligar-se a dois átomos de O, compartilhando dois
de seus quatro elétrons de valência com cada um para formar uma unidade
química estável (CO2). Outra maneira do C combinar-se com o O resulta no
radical CO3=, uma vez que a relação dos raios iônicos conduz à coordenação 3,
gerando uma estrutura triangular onde três O envolvem o C coordenador
central. O radical carbonato em presença do íon H+ torna-se instável e
decompõe-se, gerando o CO2, uma vez que esta estrutura é mais estável,
produzindo a reação de efervescência quando os carbonatos são atacados por
ácidos.
Calcita Dolomita Malaquita
Sulfato
A unidade básica de todos os sulfatos é o íon sulfato Trata-se de um
tetraedro composto por um átomo central de enxofre circundado por quatro íons
de oxigênio .Um dos minerais mais abundantes desse grupo é a gipsita, o
componente primário do gesso. A gipsita forma-se quando a água do mar
evapora. Durante a evaporação, o e o , dois Íons abundantes na água
do mar, combinam-se e precipitam como camadas de sedimento, formando
sulfato de cálcio (CaS04 • 2H20) (o ponto, nessa fórmula, representa a ligação
de duas moléculas de água aos Íons cálcio e sulfato). Outro sulfato de cálcio, a
anidrita , difere da gipsita por não conter água. Seu nome é derivado da
palavra anidro, que significa "sem água". A gipsita é estável nas baixas
temperaturas e pressões na superfície terrestre, enquanto a anidrita é estável
em temperaturas e pressões mais elevadas, típicas das rochas sedimentares
que sofreram soterramento.
Anidrita Barita
Gipsita
Sulfetos
Os principais minérios de muitas substâncias
importantes – tais como cobre, zinco e níquel - são membros
do grupo dos sulfetos. Esse grupo é formado pelos
compostos do Íon sulfeto (S2-) com cátions metálicos. No Íon
sulfeto, um átomo de enxofre recebeu dois elétrons em sua
camada mais externa. Muitos dos sulfetos parecem metais e
quase todos são opacos. O sulfeto mais comum é a pirita
(FeS2), também chamada de “Ouro de tolo“, devido à sua
semelhança com o ouro.
Calcopirita Bornita Galena
Marcassita Molibdenita Pirita
Silicatos
Constituem a classe de maior importância, representando cerca de 25% dos
minerais conhecidos e quase 40% dos minerais comuns. Os silicatos constituem
cerca de 95% do volume da crosta terrestre, dos quais cerca de 59,5% são
representados por feldspatos, 16,8% por anfibólios e piroxênios, 12% por
quartzo e 3,8% pelas micas, os outros minerais (silicatos e não silicatos)
perfazendo o volume de aproximadamente 7,9%. Dessa maneira, a grande
maioria das rochas é formada por silicatos, sendo raras as rochasmagmáticas,
metamórficas e sedimentares que não possuem como minerais essenciais
silicatos. Assim sendo, é impossível classificar rochas sem possuir uma boa
base de mineralogia dos silicatos.
De um modo geral a crosta terrestre é formada por mais de 60% de átomos de
oxigênio, pouco mais de 20% de átomos de silício e 6 a 7% de átomos de
alumínio, aparecendo com porcentagem atômica ao redor de 2% os átomos de
Fe, Ca, Mg, Na e K. Os demais elementos químicos representam cerca de 1%
da proporção atômica média encontrada na crosta terrestre, e desses apenas o
Ti possui alguma importância volumétrica na arquitetura da crosta.
Silicatos
Silicatos
Nesossilicatos
Ciclossilicatos
Sorossilicatos Inossilicatos
Filossilicatos Tectossilicatos
Propriedades Físicas dos Minerais
Mineral 
Desconhecido
Propriedades
Físicas
Mineral 
Conhecido
Propriedades Físicas dos Minerais
• Dureza
• Clivagem
• Fratura
• Brilho
• Cor
• Gravidade específica e densidade
• Hábito cristalino
Propriedades Físicas dos Minerais
Dureza
A dureza é a facilidade com que a superfície de um mineral pode ser
riscada. Em 1822 Friedrich Mohs, um mineralogista austríaco, construiu uma
escala (conhecida como escala de dureza de Mohs), baseada na facilidade que
um mineral risca o outro.
A dureza de um mineral depende do tipo de ligação e da estrutura
crsitalina.
Propriedades Físicas dos Mineraisc
Escala de dureza de Mohs
Clivagem
É a tendência que um cristal apresenta de partir-se segundo superfícies
planares.
A perfeição dessas superfícies varia de acordo com a força das ligações:
Fortes ligações clivagens imperfeitas;
Fracas ligações clivagens perfeitas ou boas.
As clivagens são classificadas de acordo com dois grupos de
características: (1) número de planos e padrão de clivagem; (2) qualidade dos
planos de clivagem e facilidade com que o cristal se separa ao longo desses
planos.
Propriedades Físicas dos Mineraisc
Número de planos; padrão de clivagem - O número de planos e os padrões de
clivagem são características diagnósticas para a identificação de muitos minerais
formadores de rochas. A moscovita, por exemplo, tem somente um plano de
clivagem, enquanto a calcita e a dolomita têm três excelentes direções de clivagem, o
que dá a elas uma aparência romboidal.
A estrutura de cada cristal determina a natureza dos seus planos de
clivagem e de suas faces cristalinas. Em um dado cristal, o número de planos de
clivagem será sempre menor que o de possíveis faces cristalinas, pois faces podem
formar-se ao longo de qualquer um dos muitos planos formados por alinhamentos de
átomos ou íons, enquanto a clivagem ocorrerá entre os planos
Propriedades Físicas dos Mineraisc
Propriedades Físicas dos Minerais
Fratura
Fratura é a tendência que os cristais têm de quebrar-se ao longo de
superfícies irregulares ao invés de utilizarem planos de clivagem. Todos os
minerais mostram fraturas; elas podem cortar os planos de clivagem ou
desenvolver-se em qualquer direção em minerais que não têm clivagem, como o
quartzo. As fraturas estão relacionadas ao modo como as forças de ligação
distribuem-se em direções transversais aos planos cristalinos. A quebra dessas
ligações resulta em fraturas irregulares. As fraturas conchoidais têm superfícies
lisas, encurvadas, como as que se formam pela quebra de peças espessas de
vidro. As fraturas comumente têm a aparência de madeira rachada e, nesse caso,
são chamadas de fraturas fibrosas. A forma e a aparência dos muitos tipos de
fraturas irregulares dependem da estrutura particular de cada mineral.
Propriedades Físicas dos Minerais
Brilho
O modo como a superfície de cada mineral reflete a luz confere uma
propriedade característica, que é O brilho.
O brilho é controlado pelos tipos de átomos presentes e pelas suas
ligações, sendo que esses dois fatores afetam a maneira como a luz passa
através do mineral ou é refletida por ele.
Os cristais com ligações iônicas vítreos
Os cristais com ligações covalentes são mais variáveis, sendo muitos deles
caracterizados pelo brilho adamantino, como o do diamante. O brilho metálico
ocorre nos metais puros, como o ouro, e em muitos sulfetos, como a galena
(sulfeto de chumbo, PbS). O brilho nacarado resulta das múltiplas reflexões da
luz formadas a partir de planos localizados abaixo da superfícies de minerais
translúcidos.
Brilho Características
Metálico Reflexões fortes produzidas por 
substâncias opacas
Vítreo Brilhante como o vidro
Resinoso Característico das resinas, como o 
ambar
Graxo Como se estivesse coberto por uma 
superfície oleosa
Nacarado É a iridescência esbranquiçada de 
alguns materiais como a pérola
Sedoso Como a seda
Adamantino O brilho do diamante e de minerais 
parecidos
Cor
A cor de um mineral é conferida pela luz refletida ou transmitida seja
através dos cristais e das massas irregulares, seja através do traço.
O traço de um mineral refere-se à cor do pó que é deixado quando ele é
raspado sobre uma superfície abrasiva, como uma placa de porcelana não-
vitrificada.
A cor dos minerais é uma propriedade complexa e ainda não totalmente
compreendida. E determinada tanto pelos tipos de átomos encontrados no
mineral puro quanto pelos traços de impurezas presentes.
A cor depende de algumas características dos minerais tais como os íons e
impurezas de minerais
Propriedades Físicas dos Minerais
Propriedades Físicas dos Minerais
Gravidade específica e densidade
Densidade massa por unidade de volume (geralmente expressa como 
gramas por centímetro cúbico m³)
Gravidade específica que é o peso do mineral no ar dividido pelo peso 
de
um yolume igual de água pura a 4°C
A densidade depende da massa atômica dos íons e da estrutura 
cristalina do mineral
Propriedades Físicas dos Minerais
Hábito cristalino
O hábito cristalino de um mineral é a forma como seus cristais
individuais ou agregados de cristais crescem. Os hábitos cristalinos têm nomes
freqüentemente relacionados a formas geométricas, tais como lâminas, placas e
agulhas. Alguns minerais têm hábitos cristalinos tão distintivos que são facilmente
reconhecíveis. Um exemplo é o quartzo, que é formado por uma coluna de seis
lados que culmina num conjunto de faces em forma de pirâmide.
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