Mineralogia Química - Silicatos 1

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MINERALOGIA DOS SILICATOS 
 
 
1- INTRODUÇÃO 
Os silicatos são a classe mineral mais importante pelas seguintes razões: 
1) Abundância entre os minerais: cerca de 25% dos minerais conhecidos (mais de 2000) e em 
torno de 40% dos minerais comuns (em torno de 300) são silicatos. 
2) Papel dos silicatos nas rochas da crosta terrestre: a crosta terrestre é constituída 
essencialmente de rochas ígneas e metamórficas e os minerais componentes destas rochas 
são quase que totalmente silicatos (mais de 90%). Desse modo, pode-se dizer que, em 
termos mineralógicos, os silicatos representam bem mais de 90% da crosta terrestre. 
3) Interesse econômico: os solos, de onde retiramos nossos alimentos, são constituídos em 
grande parte de silicatos. As matérias primas da indústria cerâmica são essencialmente 
silicatos. Os materiais básicos da construção civil (pedra, tijolo, telha, concreto e vidro) são 
silicatos ou derivados de silicatos. 
4) Papel dos silicatos fora da terra: acredita-se que a lua e os outros planetas rochosos do 
sistema solar, e provavelmente fora dele também, possuam crostas rochosas constituídas de 
silicatos e óxidos muito semelhantes à da Terra. 
2- COMPOSIÇÃO QUÍMICA E FÓRMULA GERAL DOS SILICATOS 
 A unidade básica de constituição dos silicatos é o tetraedro (SiO4)
-4
 que constitui um 
grupo iônico mesodésmico, o que caracteriza os silicatos como compostos polimerizados e não 
como oxissais. Tetraedro (SiO4)
-4 
 NCSi = 4 VeSi = 4  4 = 1 
 VSi = 4 VeSi = VO/2 
 Silicatos: 
mineral mesodésmico 
(composto polimerizado) 
 
 
 
 
 
Fórmula geral dos silicatos: XmYn(ZpOq)Wr 
Z são cátions pequenos altamente carregados (Si
+4
, Al
+3
), em coordenação tetraédrica (4) com 
o oxigênio (O); 
X são cátions grandes fracamente carregados (Ca
+2
, Na
+
, K
+
), em coordenação cúbica (8) ou 
mais elevada com o oxigênio; 
Y são cátions médios, bi a tetravalentes (Mg
+2
, Fe
+2
, Fe
+3
, Mn
+2
, Al
+3
, Ti
+4
), em coordenação 
octaédrica (6) com o oxigênio; 
W são grupos aniônicos como a hidroxila (OH)

, F

 e Cl

. 
Os índices p e q dependem do grau de polarização da estrutura, enquanto que os índices m, n e 
r dependem das condições de neutralidade elétrica do mineral. 
A polimerização nos silicatos ocorre através do compartilhamento dos oxigênios, 
originando uma grande variedade de estruturas em cadeia. O oxigênio compartilhado interliga 
dois tetraedros, pertencendo igualmente aos dois, e o grau de polimerização (G.P) corresponde 
ao número de oxigênios compartilhados, variando de 0 a 4. 
Vista lateral Vista superior 
Ligação SiO  50% iônica e 50% covalente 
S 
+4
 O
-2
 O
-2
 O
-2
 O
-2
(SiO4)
-4 
CLASSIFICAÇÃO DOS SILICATOS 
Fórmula geral dos silicatos: XmYn(ZpOq)Wr 
Subclasse 
Arranjo dos 
tetraedros SiO4 
Unidade 
Silicática 
G.P Exemplos 
Nesossilicatos 
ou 
Ortossilicatos 
 
 
 
 
 
 
(SiO4)
-4
 
 
Si:O = 1:4 
0 
Olivina (Mg,Fe)2SiO4 
Topázio Al2SiO4(OH,F)2 
Zircão ZrSiO4 
Granada X3Y2(SiO4)3 
X = Mg, Fe
+2
, Mn
+2
, Ca 
Y = Al, Fe
+3
, Cr
+3
 
Sorossilicatos 
 
 
 
 
 
 
 
 
(Si2O7)
-6
 
 
Si:O = 2:7 
1 
Grupo do Epidoto 
X2Y3O(SiO4)(Si2O7)(OH) 
 
Hemimorfita 
Zn4Si2O7(OH).H2O 
Ciclossilicatos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(Si6O18)
-12
 
 
Si:O = 1:3 
2 
Berilo 
Be3Al2(Si6O18) 
 
Turmalina 
XY3Z6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 
X = Na, Ca 
Y = Mg, Fe
+2
, Mn, Li, Al 
Z = Al, Fe
+3
, Mg 
Inossilicatos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 (Si2O6)
-4
 
 
 Si:O = 1:3 
2 
Grupo dos Piroxênios 
XY(Si2O6) 
Ex. Enstatita-Ferrossilita 
(Mg,Fe)SiO3 
Diopsídio-Hedenbergita 
Ca(Mg,Fe)Si2O6 
Wollastonita 
CaSiO3 
 
 
Isolados 
Duplos 
Aneis 
Cadeia 
simples 
CLASSIFICAÇÃO DOS SILICATOS 
Fórmula geral dos silicatos: XmYn(ZpOq)Wr 
Subclasse 
Arranjo dos 
tetraedros SiO4 
Unidade 
Silicática 
G.P Exemplos 
Inossilicatos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(Si4O11)
-6
 
 
 
Si:O = 4:11 
2 
e 
3 
Grupo dos Anfibólios 
X0-2Y7-5Z8O22(OH)2 
Ex. Antofilita 
(Mg,Fe)7Si8O22(OH)2 
Tremolita-Actinolita 
Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2 
Hornblenda 
Ca2(Mg,Fe)4Al(Si7AlO22) 
(OH)2 
Filossilicatos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(Si2O5)
-2
 
 
Si:O = 2:5 3 
Caulinita 
Al2(Si2O5)(OH)2 
 
Talco 
Mg3(Si4O10)(OH)2 
 
Muscovita 
KAl2(AlSi3O10)(OH)2 
 
Biotita 
K(Fe,Mg)3(AlSi3O10)(OH)2 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tectossilicatos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(SiO2)
0
 
 
Si:O = 1:2 
4 
Quartzo 
SiO2 
 
Feldspatos: 
K-feldspatos 
(K,Na)AlSi3O8 
Plagioclásios 
(Na,Ca)Al(Si,Al)3O8 
 
 
Folha 
Estrutura tridimensional 
Cadeia 
dupla 
Tetraedros inferiores 
Apontando p/ baixo 
Tetraedros superiores 
apontando p/ cima 
Se a crosta terrestre é constituída essencialmente de silicatos, deve haver uma 
correspondência entre a composição química das rochas da crosta (tabela 1) e a dos silicatos, 
ou seja, os elementos químicos que formam os silicatos são basicamente os mesmos elementos 
que compõem as rochas da crosta (maiores e menores), acrescidos de alguns elementos traços 
como o Li, Be, Zr, Cr, Zn, Cu, F e B que ocorrem em alguns silicatos mais raros em ambientes 
particulares. 
Tabela 1- Teores médios dos elementos maiores e menores na crosta terrestre, recalculados 
para 100 %, segundo Wedephol (1969). 
 % Peso P.M % Peso % Átomo % Volume P.A R.I (A ) 
 O 47,76 61,82 89,13 15,9994 1,30 
SiO2 66,23 60,0848 Si 30,96 22,83 0,59 28,086 0,34 
Al2O3 14,86 101,9612 Al 7,86 6,03 0,90 26,9815 0,61 
Fe2O3 1,50 159,6922 Fe
+3 1,05 0,39 0,06 55,847 0,63 
FeO 2,99 71,8464 Fe
+2 2,32 0,86 0,18 55,847 0,69 
MgO 2,19 40,3114 Mg 1,32 1,13 0,38 24,312 0,80 
CaO 3,79 56,0794 Ca 2,71 1,40 1,59 40,08 1,20 
Na2O 3,59 61,979 Na 2,66 2,40 3,00 22,9898 1,24 
K2O 3,29 94,2034 K 2,73 1,45 3,82 39,102 1,59 
TiO2 0,70 79,8988 Ti 0,07 0,18 0,04 47,90 0,69 
H2O 0,60 18,0154 H 0,08 1,44 0,30 1,008 0,68 
P2O5 0,18 141,9446 P 0,06 0,05  30,9738 0,25 
MnO 0,08 70,9332 Mn 0,42 0,02 0,01 54,9338 0,75 
Total 100,00 100,00 100,00 100,00 
 Elementos maiores (teores  1 % peso): O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K. 
 Elementos menores (teores entre 0,1 e 1 % peso): Ti, H, P, Mn. 
A crosta terrestre é constituída basicamente, portanto, por apenas 12 elementos (8 
maiores e 4 menores), localizados na tabela periódica abaixo. Todos os elementos restantes, 
representados com símbolos vazados na tabela periódica, são elementos traços que ocorrem em 
quantidades insignificantes na crosta terrestre. Concentrações maiores desses elementos só 
ocorrem em ambientes geológicos específicos e normalmente restritos, eventualmente 
formando jazidas minerais. 
Os elementos maiores e menores são, evidentemente, os componentes químicos 
essenciais dos minerais que compõem as rochas dominantes na crosta terrestre. Estas rochas 
são basicamente ígneas e metamórficas, cuja composição mineralógica é representada 
essencialmente pelos seguintessilicatos: feldspatos (K-feldspato e plagioclásio), quartzo, 
micas (muscovita e biotita), piroxênios, anfibólios e olivinas. As rochas sedimentares, que 
também possuem expressão areal na crosta terrestre, são constituídas basicamente por quartzo, 
minerais argilosos e carbonatos, estes últimos são os únicos minerais não silicáticos com 
expressão quantitativa na crosta terrestre. 
 
 
 
 
 
 1 18 
 Ia 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 VIIIb 
1 
 
 
Hidrogênio 
 
 
 
 
 
 
 
IIa 
 
 
 
IIIb 
 
 
 
VIb 
 
 
 
Vb 
 
 
 
VIb 
 
 
 
2 
 
 
3 
 
4 
 
 
 5 6 7 8 
 
 
Oxigênio 
9 10 
11 
 
 
Sódio 
 
12 
 
 
Magnésio 
 
 
 
 
IIIa 
 
 
 
IVa 
 
 
 
Va 
 
 
 
VIa 
 
 
 
VIIa 
 
 
 
 
 
 
Ib 
 
 
 
IIb 
13 
 
 
Alumínio 
14 
 
 
Silício 
15 
 
 
Fósforo 
16 
 
 
 
17 18 
 
 
19 
 
 
Potássio 
 
20 
 
 
Cálcio 
 
21 
 
22 
 
 
Titânio 
 
 
23 
 
 
 
 
24 
 
 
 
 
25 
 
 
Manganês 
26 
 
 
Ferro 
27 
 
 
 
28 
 
 
 
29 
 
 
30 
 
 
 
31 32 
 
 
 
33 
 
 
 
34 
 
 
 
35 36 
 
 
 
37 
 
38 
 
39 
 
40 
 
41 
 
42 
 
 
 
43 44 
 
 
 
45 46 
 
 
 
47 
 
 
 
48 
 
 
 
49 
 
 
 
50 
 
 
 
51 
 
 
 
52 
 
 
 
53 54 
 
 
 
55 
 
56 
 
57-71 
 
72 
 
 
73 
 
74 
 
 
 
75 76 77 78 
 
 
 
79 
 
 
 
80 
 
 
 
81 
 
 
 
82 
 
 
 
83 
 
 
 
84 85 86 
 
 
 
87 
 
88 
 
89-103 
 
 
104 
 
 
105 
 
106 
 
 
107 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fe 
55,847 
Mn 
54,9380 
VIIIa 
VIIb 
O 
 Si Al P Mg Na 
K 
H 
Ti Ca 
47,90 40,08 39,0983 
22,9898 24,305 
1,0079 
26,9815 28,0855 30,9738 
15,9994 
26 
 
 
Ferro 
Fe 
63,546 Peso Atômico 
Número Atômico 
Atômico 
Semi-metais 
Figura 1- Tabela periódica dos elementos, mostrando em destaque os elementos maiores (em 
vermelho) e menores (em preto). Elementos vazados são traços. 
NESOSSILICATOS 
 
 Os nesossilicatos são os silicatos com estrutura mais simples, constituída por tetraedros 
(SiO4)
-4
 isolados, sem polimerização dos oxigênios (grau de polimerização zero), o que resulta 
em uma relação Si : O = 1 : 4. Os tetraedros (SiO4)
-4
 são interligados por cátions intersticiais X 
e/ou Y. As estruturas dos nesossilicatos dependem principalmente do tamanho e da carga dos 
cátions intersticiais. As estruturas nesossilicáticas mais simples são aquelas que contem apenas 
um tipo de posição do cátion intersticial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tipo Y2SiO4: o Y é um cátion bi ou trivalente em coordenação 6 (NCY = 6) 
 Mg Forsterita (Fo) Mg2SiO4 
Grupo das olivinas  Y = Fe Faialita (Fa) Fe2SiO4 
 Mn Tefroita (Tef) Mn2SiO4 
 No grupo das olivinas existem duas séries contínuas seguintes, com substituição iônica 
entre Mg, Fe e Mn: a série da fosterita  faialita, com substituição iônica completa entre Mg e 
Fe, e a série da faialita tefroíta com substituição iônica completa entre Fe e Mn, sendo que os 
minerais da série fosterita  faialita são minerais formadores de rochas, bem mais comuns que 
aqueles da série faialita  tefroíta. 
 
 Os termos intermediários da série fosterita  faialita 
são definidos pela proporção dos termos extremos (Fo e 
Fa), como demonstra a figura abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Grupo isoestrutural 
Sistema Ortorrômbico 
Z = 4 
50 70 9010 30
Forsterita Fayalita 
Mg2SiO4 Fe2SiO4 (Mg,Fe)2SiO4 
Fo30Fa70 
Fo30Fa70 (Fe0,7Mg0,3)2SiO4 
Olivinas 
Estrutura dos nesossilicatos, no qual os 
tetraedros (SiO4)
-4
 são interligados por 
cátions, sem polimerização dos 
oxigênios. 
Fo Fa 
Grau de polimerização zero (GP = 0) 
 
Si : O = 1 : 4 
Mn SiO2 4
Tef
Fe SiO2 4
FaFo
Mg SiO2 4
50
50 50
8080
8020
2020
Série Faialita -Tefroita
Série Fosterita - Faialita
Tetraedro (SiO4)
-4 
Cátion X
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Topázio Al2(SiO4)(OH,F)2 é um nesossilicato do sistema ortorrômbico (Z = 4) que pode 
ocorrer como acessório em rochas ígneas félsicas, mas é mais comum em veios e cavidades 
nestas rochas e em greisens como produto pneumatolítico tardio do magmatismo. O topázio 
pode ser gemológico (topázio imperial e topázio azul). 
 
Tipo XSiO4: O X é um cátion tetravalente em coordenação 8 (NCA= 8) 
 Zr Zircão ZrSiO4 (tetragonal, Z = 4) 
X = Th Torita ThSiO4 (tetragonal, Z = 4) 
 U Coffinita USiO4 (isométrico, Z = 4) 
 O zircão é um mineral acessório comum em rochas ígneas, especialmente as as 
graníticas. Ele pode ser gemológico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prisma + bipirâmide tetragonal de zircão (a) e prismas de topázio (b e c). 
Cátion Y (Mg, Fe) 
Tetraedro 
(SiO4)
-4 
Cristais de olivina 
Faialita 
Forsterita 
a b 
c 
Estrutura da olivina, vista na direção do eixo c, mostrando os 
tetraedros (SiO4)
-4
 interligados por cátions Y (Mg e Fe). 
Tipo X3Y2(SiO4)3: dois tipos de posição dos cátions 
Grupo das granadas  Grupo isoestrutural (sistema Isométrico, Z = 8), no qual 
X = Íons bivalentes maiores (Mg, Fe
+2
, Mn
+2
 e Ca) em coordenação 8 (NCX = 8) 
Y = Íons trivalentes menores (Al, Fe
+3
 e Cr
+3
) em coordenação 6 (NCY = 6) 
 Teoricamente poderiam existir 12 granadas formadas pela combinação de cada um dos 
4 cátions X com os 3 cátions Y. Entretanto são conhecidas no ambiente geológico somente 6 
granadas seguintes: 
Mineral X Y Fórmula Mineral X Y Fórmula 
Piropo Mg Al Mg3Al2(SiO4)3 Grossulária Ca Al Ca3Al2(SiO4)3 
Almandina Fe
+2 Al Fe3Al2(SiO4)3 Andradita Ca Fe
+3 
Ca3Fe2(SiO4)3 
Espessartita Mn
+2 Al Mn3Al2(SiO4)3 Uvarovita Ca Cr
+3 
Ca3Cr2(SiO4)3 
 A granada mais comum é a almandina que é um importante componente mineralógico 
das rochas metamórficas, especialmente xistos e gnaisses. A almandina (Alm) forma uma série 
contínua com o piropo (Pi), com participação mais limitada da espessartita (Esp) e grossulária 
(Gro). Desse modo, a composição geral das granadas (almandina) mais comum nas rochas 
metamórficas é (Fe, Mg, Mn, Ca)3Al2(SiO4)3 , cuja proporção entre os cátions X depende da 
composição do protólito e do grau metamórfico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Diagrama de composição das granadas com 4 componentes (Alm-Pi-Esp-Gro) em (a) e com 
apenas 3 componentes (Alm-Pi-Esp) em (b). A área hachurada mais escura corresponde à 
composição das almandinas, com cálcio em (a) e sem cálcioem (b), que são as granadas mais 
comuns. 
Na posição Y a substituição iônica é mais limitada, mas há uma série descontínua entre 
Grossulária (Gro) e Andradita (And), cuja composição geral é Ca3(Fe
+3
,Al)2(SiO4)3 e que se 
forma por metamorfismo de calários e dolomitos impuros. Séries com a participação da 
Uvarovita (Uva) são mais limitadas e menos frequentes, podendo ocorrer com a Grossulária 
Ca3(Al,Cr)2(SiO4)3 e com o piropo Mg3(Al,Cr)2(SiO4)3, esta última conhecida como piropos 
cromitíferos que ocorrem em kimberlitos. Na andradita (variedade melanita) o Fe
+3
 pode ser 
substituído por Ti
+4
 concomitantemente com a substituição de Ca
+2
 por Na
+
 na posição X, cuja 
fórmula geral é (Ca,Na)3(Fe
+3
,Ti
+4
)2(SiO4)3. Nas granadas, os tetraedros (SiO4)
-4
 podem ser 
substituídos parcialmente por hidroxilas, passando o mineral a denominar-se hidrogranada, 
Esp
AlmPi
50
50 50
8080
7030
2020
Série A
lm
andina - E
spessartita
Série Almandina - Piropo
Fe Al (SiO )3 2 4 3Mg Al (SiO )3 2 4 3
Mn Al (SiO )3 2 4 3
50
50
Ca Al (SiO )3 2 4 3
Gro
Fe Al (SiO )3 2 4 3
AlmPi
Mg Al (SiO )3 2 4 3
Mn Al (SiO )3 2 4 3
Esp
(Mg,Fe,Mn)3Al2(SiO4)3 
(Mg,Fe,Mn,Ca)3Al2(SiO4)3 
a 
b 
Cristais 
dodecaédricos 
de almandina. 
cuja fórmula geral é X3Y2(SiO4)3-m(OH)4m, ou seja para cada tetraedro (SiO4)
-4
 substituído 
entram 4 hidroxilas em seu lugar. Essa substituição ocorre principalmente na grossulária que 
passa a denominar-se hidrogrossulária com a fórmula geral Ca3Al2(SiO4)3-m(OH)4m. 
 
Titanita CaTi(SiO4)(O,OH,F) é um nesossilicato monoclínico (Z = 4), com o Ti em 
coordenação 6 e o Ca em coordenação 7. A titanita é um mineral acessório comum em rochas 
ígneas, particularmente abundante em nefelina sienitos. 
 
Polimorfos Al2SiO5 : Cianita (triclínico, Z = 4), Andalusita (ortorrômbico, Z = 4) e Sillimanita 
(ortorrômbico, Z = 4). 
 Os polimorfos Al2SiO5 são minerais importantes em rochas metamórficas aluminosas. 
São minerais com estruturas complexas, nas quais um dos alumínios está em coordenação 6 
(NCAl = 6). Na cianita o segundo alumínio está também em coordenação 6, mas na andalusita e 
sillimanita está em coordenação 5 e 4 respectivamente. Além disso, dos cinco oxigênios da 
fórmula mínima, 4 estão no tetraedro SiO4 e o quinto entra na estrutura para equilibrar as 
cargas, informações que podem ser expressas nas fórmulas químicas da seguinte maneira: 
Cianita Al6Al6O(SiO4) Andalusita Al6Al5O(SiO4) Sillimanita Al6Al4O(SiO4). 
 
Estaurolita (Fe,Mg)2(Al,Fe
+3
)9O7(SiO4)4(OH) é um nesossilicato monoclínico (Z = 2), com o 
ângulo  próximo de 90
o
 (pseudo-ortorrômbico) e estrutura complexa. A estaurolita é um 
importante mineral nas rochas metamórficas de médio grau, especialmente xistos pelíticos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Critais laminares de cianita (a), prismas curtos de titanita (b) e cristal geminado de estaorolita 
(c). 
 
Outros nesossilicatos (não formadores de rochas) 
 Monticelita Ca(Mg,Fe)SiO4 é um nesossilicato do sistema ortorrômbico (Z = 4) que ocorre 
em rochas calciossilicatadas (skarnitos e metamorfismo de dolomitas) 
 Fenacita Be2SiO4 e Willemita Zn2SiO4 são nesossilicatos do sistema Hexagonal-R (Z = 18), 
com os cátions (Be e Zn) em coordenação 4. A fenacita ocorre em pegmatitos, greisens e 
veios hidrotermais e a willemita nas zonas oxidadas de depósitos de zinco. 
 Cloritóide (Fe
+2
,Mg,Mn)2(Al,Fe
+3
)Al3O2(SiO4)2(OH)4 é um nesossilicato monoclínico (Z = 
2) que ocorre em rochas metamórficas pelíticas de baixo a médio grau. 
 Nesossilicatos com boro: Datolita CaB(SiO4)(OH) é um mineral monoclínico (Z = 4), 
secundário que ocorre em cavidades nas rochas basálticas. 
Dumortierita (Al,Fe)7O3(BO3)(SiO4)3 é um mineral ortorrômbico (Z =4) que ocorre em 
rochas metamórficas (xistos e gnaisses) e pegmatitos. 
a 
b 
c 
 Grupo da Humita: minerais com estrutura estratificada constituída por camadas de fosterita 
Mg2SiO4 alternadas com folhas de brucita Mg(OH)2 que ocorrem em calcários, dolomitos 
metamorfisados e em skarnitos. A fórmula geral dos minerais do grupo da humita é 
Mg2n+1(SiO4)n(OH,F)2, onde n representa o número de fórmulas mínimas de olivina que se 
alterna com uma de brucita. 
Sistema ortorrômbico (Z = 4) Sistema monoclínico (Z = 2) 
Norbergita (n = 1) Mg3(SiO4)(OH,F)2 
1 oliv : 1 bru Mg2(SiO4) . Mg(OH,F)2 
Condrodita (n = 2) Mg5(SiO4)2(OH,F)2 
2 oliv : 1 bru 2Mg2(SiO4) . Mg(OH,F)2 
Humita (n = 3) Mg7(SiO4)3(OH,F)2 
3 oliv : 1 bru 3Mg2(SiO4).Mg(OH,F)2 
Clinohumita (n = 4) Mg9(SiO4)4(OH,F)2 
4 oliv : 1 bru 4Mg2(SiO4).Mg(OH,F)2 
 
 
SOROSSILICATOS 
 
Sorossilicatos são os silicatos cuja estrutura é constituída por tetraedros duplos (Si2O7)
-6
, com 
apenas 1 oxigênio compartilhado (grau de polimerização 1) e relação Si : O = 2 : 7. Os 
tetraedros duplos (Si2O7)
-6
 são interligados por cátions X e/ou Y. 
 Os sorossilicatos mais importantes são do grupo do epidoto. Estes minerais constituem 
um grupo isoestrutural que cristaliza no sistema monoclínico (Z = 2, grupo espacial P21/m). Os 
cátions que interligam os agrupamentos silicáticos apresentam-se em duas posições estruturais, 
uma em coordenação 8 (cátion X) e a outra em coordenação 6 (cátion Y). A fórmula geral mais 
simplificada dos minerais do grupo do epidoto é X2Y3(SiO4)3(OH). Entretanto, tanto os 
tetraedros isolados (SiO4)
-4
 como os tetraedros duplos (Si2O7)
-6
 estão presentes na estrutura 
complexa do epídoto, situação melhor representada na seguinte fórmula geral: 
X2Y3O(SiO4)(Si2O7)(OH), ficando um oxigênio fora das unidades silicáticas, além daquele da 
hidroxila. 
X cátions maiores de carga mais fraca: Ca, Ce, La, Y, Th, Mn
+2
, Fe
+2
 (NCX = 8) 
Y cátions menores de carga mais elevada: Al, Fe
+3
, Mn
+3
, Fe
+2
, Mn
+2
, Ti
+4
 (NCY = 6) 
 O grupo do epidoto é constituído principalmente por 4 minerais seguintes: 
Mineral Cátions X Cátions Y Fórmula mínima 
Clinozoisita Ca Al Ca2Al3O(SiO4)(Si2O7)(OH) 
Epidoto Ca Al, Fe
+3
 Ca2(Al,Fe
+3
)3O(SiO4)(Si2O7)(OH) 
Piemontita Ca Mn
+3
, Fe
+3
, Al Ca2(Mn
+3
, Fe
+3
,Al)3O(SiO4)(Si2O7)(OH) 
Allanita 
(ortita) 
Ca, Ce, La, 
Y, Mn
+2
 
Fe
+2
, Fe
+3
, Al (Ca,Mn,Ce,La,Y)2(Fe
+2
,Fe
+3
,Al)3O(SiO4)(Si2O7) 
(OH) 
 A clinozoizita possui um polimorfo ortorrômbico (zoisita) que não faz parte do grupo 
isoestrutural do epidoto, mas que ocorre juntamente com os minerais deste grupo. Os minerais 
mais comuns do grupo do epídoto são da série clinozoisita – epidoto, formada pela substituição 
entre Al e Fe
+3
 na posição Y. A clinozoisita (Clin) é o termo extremo de alumínio na posição 
Y, cuja fórmula é Ca2Al3O(SiO4)(Si2O7)(OH). O termo extremo férrico da série, denominado 
pistacita (Ps), é formado pela substituição de apenas um dos 3 alumínios da clinozoisita por 
Fe
+3
, resultando na fórmula Ca2Al2Fe
+3
O(SiO4)(Si2O7)(OH). Epidoto é o nome dos termos 
intermediários da série, cuja composição química é melhor representada pela fórmula geral 
Ca2Al2(Al,Fe
+3
)O(SiO4)(Si2O7)(OH). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os minerais da série clinozoisita – epidoto (além da zoisita) ocorrem tipicamente em 
xistos enriquecidos em cálcio das fácies xisto verde, xisto azul e epidoto – anfibolito, 
derivados de rochas ígneas máficas ou rochas sedimentares carbonáticas, bem como em 
hornfelses derivados principalmente de calcários. Minerais desta série também ocorrem como 
acessórios em rochas ígneas e como produto da alteração hidrotermal,formando minerais de 
ganga em depósitos metálicos. A piemontita e allanita são de ocorrência mais restrita. A 
piemontita ocorre em rochas metamórficas de baixo grau, tal como os minerais da série 
clinozoisita – epidoto, ou como produto da alteração hidrotermal em depósitos de manganês. A 
allanita ocorre em skarnitos e pegmatitos e também como mineral acessório em rochas 
graníticas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálcio Alumínio Oxigênio Hidroxila Tetraedro (SiO4)
-4 
Estrutura da clinozoisita vista na direção do eixo b, mostrando os tetraedro duplos (Si2O7)
-6
, os 
tetraedros isolados (SiO4)
-4
, o cátion X (Ca
+2
), o cátion Y (Al
+3
), o oxigênio (não pertencente 
aos tetraedros SiO4) e as hidroxilas (OH). 
Ca2Al3(SiO4)3(OH) 
Clin 
Ca2Al2Fe
+3
(SiO4)3(OH) 
Ps 
Epidoto 
Ps 
Clin60Ps40 Ca2Al2(Al0,6Fe
+3
0,4)(SiO4)3(OH) 
Cristal prismático 
de epidoto 
Clin 
Ca2Al2(Al,Fe
+3
)(SiO4)3(OH) 
33,33... 
Ca2Al2Fe
+3
(SiO4)3(OH) 
Outros sorossilicatos: 
 Lawsonita CaAl2(Si2O7)(OH).H2O (ortorrômbico, Z = 4). 
 Pumpellyita Ca2(Mg,Mn
+2
)(Al,Fe
+3
)2(SiO4)(Si2O7)(OH)2.H2O (monoclínico, Z = 4). 
 São dois sorossilicatos típicos de rochas metamórficas de alta pressão (fácies xistos 
azuis). 
 Vesuvianita (idocrásio) Ca10(Mg,Fe
+2
,Mn
+2
)2(Al,Fe
+3
)4(SiO4)5(Si2O7)2(OH)4. 
(tetragonal, Z = 2). Ocorre em skarnitos e calcários impuros metamorfisados. 
 Hemimorfita Zn(Si2O7)(OH)2.H2O (ortorrômbico, Z = 2). É um mineral secundário que 
ocorre nas zonas oxidadas de depósitos de zinco. 
 
 
CICLOSSILICATOS 
 
 Ciclossilicatos são os silicatos cuja estrutura é constituída por tetraedros em anel, com 2 
oxigênios compartilhados (GP = 2) e relação Si : O = 1 : 3. Os anéis de tetraedros são 
interligados por cátions X e/ou Y. Existem três tipos de anéis seguintes: 
1- Anel triangular (Si3O9)
-6
 : É a estrutura anelar mais simples, porém minerais com tal 
estrutura são raros. Exemplo: Benitoita BaTiSi3O9 (hexagonal-H, Z = 2). 
2- Anel quadrangular (Si4O12)
-8
 : Não é, também, uma estrutura anelar comum. Exemplo: 
Axinita Ca2(Mg,Fe,Mn)Al2(BO3)(Si4O12)(OH), mineral triclínico (Z = 2), relativamente 
raro, formado por metamorfismo de contato e metassomatismo de calcários e rochas 
máficas. 
3- Anel hexagonal (Si6O18)
-12
 : É a estrutura anelar mais comum que ocorre nos minerais 
berilo, turmalina e cordierita. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Berilo: É um ciclossilicato essencialmente de berílio e alumínio que cristaliza no sistema 
hexagonal-H (Z = 2), cuja fórmula mínima é Be3Al2(Si6O18). Na estrutura do berilo, os anéis 
hexagonais (Si6O18)
-12
 formam colunas paralelas ao eixo c, interligadas lateralmente e 
verticalmente pelos cátions Be
+2
 e Al
+3
, sendo que o primeiro ocorre em coordenação 
tetraédrica em relação aos oxigênios (NCBe = 4), formando um tetraedro distorcido, e o 
segundo em coordenação octaédrica (NCAl = 6), de tal modo que cada oxigênio está ligado a 
um alumínio e a um berílio. Esse arranjo não polarizado (com planos de simetria) dos anéis 
hexagonais resulta em cristais prismáticos hexagonais. 
 
 
 
 
Anel 
hexagonal 
Anel 
quadrangular 
Anel triangular 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Embora normalmente considerado um ciclossilicato de berílio e alumínio, o berilo pode 
conter elementos alcalinos (Na, Li, K, Cs), além de Mg, Fe
+2
, Mn
+2
, Fe
+3
 e Cr
+3
. Esses cátions 
entram na estrutura do berilo normalmente por substituição iônica acoplada, ou seja, para 
reequilibrar as cargas elétricas em decorrência da substituição entre o Si
+4
, Al
+3
 e o Be
+2
 na 
posição tetraédrica. O Na
+
 e o Li
+
 normalmente substituem o Be
+2
, mas o K
+
 e Cs
+
 são muito 
grandes para substituir o Be
+2
 e normalmente se acomodam nos canais dos anéis hexagonais. 
Os cátions bi e trivalentes, de menor tamanho, normalmente substituem o Al
+3
. 
 A variedade de berilo mais comum é de coloração branca a verde ou amarelo pálido 
translúcido. Os berilos gemológicos são as variedades transparentes claras, denominados de 
esmeralda (verde garrafa intenso), água marinha (verde pálido, verde amarelado ou azul 
esverdeado), heliodoro (amarelo dourado) e morganita (róseo). O verde intenso das esmeraldas 
é atribuído à presença de cromo ou vanádio, enquanto que o azul celeste das águas marinhas 
está relacionado à presença de Fe
+2
. Por outro lado, a presença de Fe
+3
 é responsável pela 
coloração amarelo dourado dos heliodoros, ao passo que a coloração rosada das morganitas é 
atribuída à presença de Mn
+2
. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 O berilo ocorre em rochas graníticas, especialmente as fases tardias da cristalização, e 
em rochas metamórficas. O berilo comum e as águas marinhas ocorrem em drusas e 
pegmatitos graníticos, ao passo que as esmeraldas ocorrem mais freqüentemente em rochas 
metamórficas, especialmente biotita xistos. 
 
Tetraedro (SiO4)
-4 
Tetraedro (BeO4)
-6 
Al
+3 
Estrutura do berilo vista na 
direção do eixo c, mostrando 
os anéis (Si6O18)
-12
 ligados 
por Al
+3
 e Be
+2
. 
Variedades de berilo: 
esmeralda (a), morganita 
(b) e água marinha (c). 
Cristais hexagonais 
de berilo
 
Aa 
Ab Ac 
Turmalina: É um ciclossilicato de composição complexa que cristaliza no sistema hexagonal-
R (Z = 3), cuja fórmula geral é XY3Z6(BO3)3(Si6O18)(OH)4, sendo os cátions X = Na, Ca, em 
coordenação 8 em relação aos oxigênios e hidroxilas, os cátions Y = Mg, Fe
+2
, Mn, Li, Al, em 
coordenação 6 e os cátions Z = Al, Fe
+3
, Mg, que também ocorrem em coordenação 6, 
envolvidos por octaedros deformados de oxigênios. Esse arranjo polarizado (sem planos de 
simetria) dos anéis hexagonais resulta em uma simetria romboédrica, com prismas trigonais ou 
ditrigonais (nunca hexagonais). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Como os cátions X (Na, Ca) não se substituem amplamente, as composiões das 
turmalinas tendem a ser predominantemente sódicas ou cálcicas. Os cátions Y, ao contrário, se 
substituem mais amplamente formando séries, principalmente entre alumínio e lítio e entre 
magnésio e ferro bivalente. As turmalinas de sódio formam duas séries seguintes: Elbaíta-
schorlita Na(Al,Li,Fe
+2
)3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 , entre Al e Li, e dravita-schorlita 
Na(Mg’,Fe
+2
)3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)6 , entre Mg e Fe
+2
. Por outro lado, as composições das 
turmalinas de cálcio situam-se na série ferromagnesiana uvita-ferrouvita 
Ca(Mg,Fe
+2
)3(Al,Fe
+3
,Mg)6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 entre Mg e Fe
+2
. Os termos extremos destas 
séries são os seguintes: 
Tetraedro (SiO4)
-4 (BO3)
-3 
(OH)
 Cátion X (Na)
 
Estrutura da turmalina, mostrando os 
anéis hexagonais e os triângulos (BO3) 
interligados por cátions X, Y e Z, em 
uma simetria romboédrica.
 
Cristais prismáticos 
ditrigonais de turmalina. 
Cátion Y (Mg)
 
Cátion Z (Al)
 
Turmalina 
Cátions 
X 
Cátions 
Y 
Cátions 
Z 
Fórmula Mínima 
Elbaíta Na Al, Li Al Na(Al,Li)3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 
Schorlita Na Fe
+2 Al NaFe
+2
3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 
Dravita Na Mg Al NaMg3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 
Uvita Ca Mg Al, Mg CaMg3(Al,Mg)6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 
Ferrouvita Ca Fe
+2 
Al,Fe
+3
, Mg CaFe
+2
3(Al,Fe
+3
,Mg)6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 
A maioria das turmalinas, entretanto, contém tanto sódio como cálcio na posição X e na 
posição Y, além do Al, Li, Mg, Fe
+2
 pode entrar também o Mn
+2
 e Fe
+3
 formando séries 
complexas entre elbaíta-schorlita-dravita-uvita-ferrouvita, com a seguinte fórmula geral: 
(Na,Ca)(Mg,Fe
+2
,Mn
+2
, Li,Al,Fe
+3
)3(Al,Mg,Fe
+3
)6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 
 As colorações das turmalinas são extremamente variáveis, mas normalmente estão 
relacionadas com suas composições. As elbaítas são as turmalinas de tons claros que recebem 
denominações específicas de acordo com a cor, conforme tabela abaixo: 
 
Turmalina Fórmula Mínima Cor (variedade) 
Elbaíta Na(Al,Li)3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 
Verde (verdelita) Incolor 
Azul (indicolita) (acroíta) 
Vermelho a róseo (Rubelita) 
Schorlita NaFe
+2
3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 
Preta 
Dravita NaMg3Al6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 Marrom escuro a amarelo 
Uvita Ca(Mg,Fe
+2
)3(Al,Mg)6(BO3)3(Si6O18)(OH)4 Marrom escuro a amarelo 
 As elbaítas podem ainda ser zonadas com os tons variando paralelamente ou 
perpendicularmente às faces do prisma. A schorlita é preta, enquanto que a dravita e uvita são 
marrom escuro a amarelo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Turmalina ocorre em rochas graníticas, principalmente nas fases tardias da cristalização 
(veios e pegmatitos), e também em rochas metamórficas como produto de metassomatismo 
bórico. Nas rochas graníticas, as turmalinas são normalmente da série schorlitaelbaíta, 
enquanto que nas rochas metamórficas, as turmalinas são magnesianas, tanto de sódio (dravita) 
como de cálcio (uvita), sendo esta última típica de rochas cálcio-silicatadas. 
 
Cordierita: É um ciclossilicato de alumínio, magnésio e ferro que cristaliza no sistema 
ortorrômbico (pseudo-hexagonal, Z = 4), cuja fórmula mínima é (Mg,Fe)Al4Si5O18.nH2O. 
Existe um polimorfo hexagonal de alta temperatura da cordierita que é isoestrutural com o 
Aa 
Ac 
Cristais prismáticos de schorlita (a), dravita (b) e 3 variedades de elbaíta: verdelita (c), rubelita 
zonada (d) e indicolita zonada (e). 
Ae 
Ab 
Ad 
berilo. Na estrutura da cordierita, em cada anel hexagonal um dos 6 silícios é substituído por 
um alumínio, ficando 3 alumínios, portanto, fora da estrutura silicática, como mostra a 
fórmula (Mg,Fe)Al3(Al Si5O18).nH2O. Os anéis hexagonais são interligados por tetraedros 
(Al,Si)O4 e também pelos cátions de Mg e Fe
+2
 em coordenação octaédrica (NC = 8). A 
cordierita é um mineral essencialmente de origem metamórfica, formado a partir de rochas 
aluminosas (sedimentos pelíticos principalmente). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cristal de cordierita