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MINERAIS Mineralogia – ramo da Geologia que estuda a composição, estrutura, estabilidade, ocorrência e associações de minerais. Trata das espécies inorgânicas chamadas minerais, os quais, isoladamente ou formando rochas, constituem a Crosta Terrestre e, que se enquadram como matéria-prima indispensável para o desenvolvimento de uma Nação. Os elementos químicos naturais formam mais de 3.000 diferentes combinações químicas denominadas minerais, que constituem o reino mineral. Cristal Idiomorfo (euédrico) ─ faces bem formadas; Subidiomorfo (subédrico) ─ faces imperfeitas; Xenomorfo (anédrico) ─ sem faces. Mineral ─ corpo produzido pelos processos da natureza inorgânica, que apresenta composição definida, capaz de ser expressa por uma fórmula química, formando sob condições favoráveis uma certa estrutura molecular característica, exibida em sua forma cristalina e outras propriedades físicas. Os minerais são sólidos, com exceção da água e do mercúrio, que se apresentam no estado líquido (CNTP). A água passa para o estado sólido a 0°C e o mercúrio a -39°C. MINERAIS A característica essencial do mineral é a sua ocorrência natural. Podem ser: elementos químicos – Cu, Au, Pt, As, S, Hg compostos químicos – Fe2O3, SiO2, CaCO3 Mineralóide ─ são substâncias naturais formadas por processos orgânicos ou inorgânicos, não possuindo estrutura interna organizada (amorfos) → âmbar, carvão, petróleo, vidro, opala, entre outros. Minério ─ é toda massa monomineral, polimineral ou mineralóide, da qual é possível extrair economicamente, um elemento ou composto químico. → Hematita (Fe2O3) = minério de Fe. MINERAIS Jazida x Mina Rocha ─ é um agregado natural de minerais, material vítreo ou orgânico, que forma uma parte essencial da Crosta Terrestre. Possui características químicas e mineralógicas específicas, distintas dos agregados mineralógicos adjacentes. O que caracteriza uma rocha é a sua morfologia, disposição e percentagem de seus constituintes. Estudo dos minerais a) Macroscopia ─ a olho nu ─ lupa de mão ─ lupa binocular de pequeno aumento b) Microscopia ─ microscópio petrográfico ─ microscópio eletrônico c) Outros ─ análise química ─ análise microquímica ─ análise térmica diferencial ─ Raios X ─ análise espectrográfica ─ outros MINERAIS Lupa binocular e microscópio petrográfico. Amostra de granitóide mostrando o esquema de corte para a confecção das lâminas. Lâmina de granitóide, mostrando em primeiro plano um feldspato zonado. Lâmina de granitóide, mostrando em primeiro plano um grão de titanita – esfeno ou titanita. MINERAIS b) Minerais Isomorfos { { Plagioclásio Albita (Na) Oligoclásio Andesina Labradorita Bitownita Anortita (Ca) a) Minerais Polimorfos diamante: alto peso específico; menor espaçamento entre os átomos C grafita: quebradiça calcita CaCO3 aragonita PROPRIEDADES FÍSICAS 1. Estrutura Cristalização Crescimento de um sólido a partir de um gás/líquido onde os átomos constituintes se organizam quimicamente em um arranjo cristalino. Cristais de galena (PbS) Halita (NaCl) Quartzo (SiO2) Estrutura da halita (NaCl) MINERAIS PROPRIEDADES FÍSICAS 1. Estrutura (continuação) MINERAIS MINERAIS Dureza Clivagem Fraturas Lustro Cor Traço Densidade PROPRIEDADES FÍSICAS Hábito cristalino MINERAIS Clivagem Clivagem da mica Clivagem do piroxênio e anfibólio Clivagem da calcita MINERAIS Dureza MINERAIS Talco → hidrosilicato de Magnésio → Mg3Si4O10.(OH)2 Gipsita → sulfato hidratado de Cálcio → CaSO4.2H2O Calcita → carbonato de Cálcio → CaCO3 Fluorita → fluoreto de Cálcio → CaF2 Apatita → fluorfosfato de Cálcio → Ca5(PO4)3.(OH,F,Cl) Ortoclásio → silicato de Alumínio e Potássio → KAlSi3O8 Quartzo → silicato: sílica ou bióxido de Silício → SiO2 Topázio → fluorsilicato de Alumínio → Al2SiO.(OH,F) Corindon → óxido de Alumínio → Al2O3 Diamante → carbono puro → C MINERAIS Tenacidade Resistência que os minerais oferecem ao choque, corte e esmagamento. → quebradiço: quebra ou pulveriza facilmente ao ser golpeado – diamante e quartzo; → maleável: quando esmagado se reduz a uma lâmina – ouro; → dúctil: pode ser estirado para formar fios – cobre; → séctil: corta em lâminas com facilidade – talco, gipsita; → elástico: cessada a pressão original o mineral retorna à sua forma normal – mica; → plástico: cessada a pressão original o mineral não retorna à forma normal – talco. Fratura Maneira pela qual o mineral rompe ao longo de uma superfície que não seja de clivagem. Numa fratura as ligações químicas são rompidas de um modo irregular, não relacionado com a simetria da estrutura interna. → Conchoidal – quartzo, vidro vulcânico; → Estilhaçada ou fibrosa – amianto; → Serrilhada – mostra bordas denteadas, irregulares e cortantes. MINERAIS Peso Específico ou Densidade Relativa a) Jolly: quantas vezes um certo volume do mineral é mais pesado que um mesmo volume de água destilada à 4°C b) A maioria dos minerais formadores de rochas possui densidade de 2,5 a 4, e os minerais minérios de 4 a 7,5. - baixa: d ≤ 3 - média: 3 < d ≤ 5,5 - alta: 5,5 < d ≤ 10 - muito alta: d > 10 c) Densidade de alguns minerais: Halita = 2,1 Hematita = 5,26 Grafita = 2,2 Mercúrio = 13,6 Quartzo = 2,65 Ouro = 19,4 Calcita = 2,71 Dolomita = 2,85 MINERAIS Transparência - transparente: quartzo, diamante - translúcido: opala, calcedônia - opaco: galena, magnetita Brilho a) metálico: galena, ouro, hematita, pirita b) não metálico MINERAIS Cor - Idiocromáticos: são minerais que tem cor própria, constante para a mesma espécie mineral (S, cinábrio, malaquita - Alocromáticos: são os minerais de cores variáveis (quartzo , fluorita) Traço É a cor do pó deixado por um mineral sobre um outro que lhe seja mais duro. Usado principalmente para a identificação de minerais metálicos e/ou idiocromáticos. Usa-se uma placa de porcelana branca (dureza ± 7). A cor do mineral pode ser diferente da do traço. MINERAIS Traço (continuação) mineral Ouro Pirita Magnetita Hematita Limonita cor amarelo amarelo cinza escuro escura escura traço amarelo cinza esverdeado preto avermelhado amarelo claro MINERAIS Luminescência Qualquer emissão de luz por parte dos minerais, que não seja resultante de incandescência, é conhecido como luminescência. Fluorescência Alguns minerais se tornam luminescentes quando expostos à luz ultravioleta, raios-X ou raios catódios. Neste caso eles são ditos fluorescentes. Se a luminescência persiste após a extinção da fonte luminosa, o mineral é dito fosforescente. Piezoeletricidade Se uma carga elétrica é desenvolvida na superfície de um cristal em conseqüência de pressões exercidas nas extremidades de seu eixo cristalográfico, o cristal é dito possuir piezoeletricidade ─ Quartzo. Piroeletricidade O desenvolvimento simultâneo de cargas elétricas, negativas e positivas, nas extremidades opostas de um cristal, sob determinadas condições de mudanças de temperatura,é o que se denomina piroeletricidade ─ Turmalina. Magnetismo Àqueles minerais, que em condições naturais são atraídos por um imã são ditos magnéticos. Poucos minerais são magnéticos naturalmente ─ Magnetita e Pirrotita. Radioatividade São vários os minerais radioativos, isto é, minerais que emitem energia ou partículas que impressionam uma chapa fotográfica. Os elementos mais radioativos são: Ra, Th, U. Dentre os minerais radioativos, temos: monazita, pirocloro, uraninita. De acordo com o esquema de classificação de Dana (1912), os minerais são divididos em Classes, dependendo do grupo de ânions predominantes. = carbonatos → mesmo grupo aniônico Siderita (carbonato de Fe) ≠ Pirita (sulfeto de Fe) → mesmo grupo catiônico De de acordo com a composição química, foram divididos em: Elementos nativos – elementos puros; Óxidos e hidróxidos – composto pelo anion O2- e cátions metálicos; Halogenados – compostos de anions Cl-; Carbonatos – C e O formam o anion CO3 2- que se combinam, principalmente com Ca e Mg; Sulfatos – composto pelo anion SO4 2- e cátions metálicos; Sulfetos – composto pelo anion S2- e cátions metálicos; Silicatos – mais abundantes na crosta, composto de Si e O (anion SiO4 4-) Sulfossais Nitratos Boratos Fosfatos Tungstatos Cerca de 30 minerais são comumente encontrados, entre os mais de mil existentes MINERAIS { Silicatos Não silicatos feldspato mica piroxênio quartzo olivina halita espinélio gipsita hematita calcita pirita galena MINERAIS
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