Classes dos Minerais - Fundamentos de Geologia

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Classes dos Minerais
Universidade federal de Sergipe
Fundamentos de geologia 2016.1
Bruna M. Borba de Carvalho
Propriedades Químicas dos Minerais
• Classe → Sub-Classe → Família → Grupo → Espécie (Variedades)
• As classes minerais são: 
– a) Elementos Nativos: diamante, ouro; 
– b) Sulfetos: pirita, galena; 
– c) Sulfossais: tetraedrita; 
– d) Óxidos e hidróxidos: hematita, magnetita, limonita; 
– e) Carbonatos: calcita, Magnesita; 
– f) Sulfatos: barita;
– g) Fosfatos: apatita; 
– h) Haletos: halita, fluorita; 
– i) Nitratos: NaNO3; 
– j) Boratos: colemanita; 
– k) Silicatos: quartzo, feldspatos, feldspatóides, micas, piroxênios, anfibólios, 
olivinas…
Silicatos
• Para os silicatos, definem-se as sub-classes de acordo com o grau de
polimerização dos tetraedros de sílica.
• Os silicatos constituem a classe mineral mais importante, pois cerca de
25% dos minerais conhecidos e 40% dos minerais mais comuns são
silicatos. Com poucas exceções, todos os minerais formadores das
rochas são silicatos e, assim, constituem mais do que 90% da crosta
terrestre
• A unidade fundamental na qual a estrutura dos silicatos é baseada
consiste em um tetraedro regular com os vértices ocupados por
oxigênio (O) e um átomo de silício (Si) no centro. O compartilhamento
dos oxigênios pode envolver nenhum, um, dois, três ou até todos os
quatro íons de oxigênios dos tetraedros
Silicatos
• Tetraedro de Silício
Silicatos
• A subdivisão em sub-classes dos silicatos baseia-se no 
número de vértices compartilhados dos tetraedros da 
estrutura:
– Nesossilicatos: os tetraedros são isolados; 
– Sorossilicatos: apenas um oxigênio é compartilhado;
– Ciclossilicatos: dois oxigênios compartilhados;
– Inossilicatos: tetraedros arranjados em fitas; cadeias simples e 
duplas;
– Filossilicatos: três oxigênios compartilhados;
– Tectossilicatos: quatro oxigênios compartilhados.
Nesossilicatos
• Os nesossilicatos caracterizam-se pela presença de tetraedros (SiO4)
isolados em sua estrutura. É notável que nesta sub-classe raramente o
alumínio substitui o silício e que os compostos com elementos alcalinos
estão ausentes.
• Todos os nesossilicatos possuem empacotamento atômico denso e suas
propriedades físicas refletem isso: eles são relativamente mais duros e
possuem densidades relativamente mais altas que compostos
correspondentes de outros tipos de estruturas.
• A ausência de filas e folhas está refletida na natureza geralmente
equidimensional de seus cristais. Destacam-se nesta sub-classe os
minerais do grupo das granadas e das olivinas, os polimorfos de
Al2SiO5 (cianita, sillimanita e andaluzita), além de vários outros
minerais isolados (estaurolita, cloritóide, titanita, topázio e zircão).
Nesossilicatos
• Azul claro: M1
• Amarelo: M2
Nesossilicatos
• As olivinas constituem uma série isomórfica entre um membro rico
em Fe (faialita) e um membro rico em Mg (forsterita);
• Embora ela possa ser confundida com grãos esverdeados, mais ou
menos transparentes, de piroxênio, a ausência de clivagem e a maior
dureza geralmente permitem distingui-la deste mineral.
Nesossilicatos
• Granada
Sorossilicatos
• Caracterizam-se os sorossilicatos pelos grupos tetraédricos duplos, isolados,
formados pelos dois tetraedros de (SiO4) compartilhando, entre si, um único
oxigênio, situado em um vértice. A relação do silício para o oxigênio, resultante
deste arranjo, é 2:7. Os minerais do grupo do epidoto são os únicos
representantes de importância petrográfica desta subclasse.
Sorossilicatos
• Epidoto
Ciclossilicatos
• Os ciclossilicatos estão construídos ao redor de anéis de tetraedros
de (SiO4), tendo uma relação de Si:O de 1:3 (Si6O18)-12. Neste
arranjo, 2 oxigênios por tetraedro estão sempre compartilhados.
Berilo, cordierita e turmalina são os representantes desta sub-classe.
Ciclossilicatos
• Berilo
Ciclossilicatos
• Turmalina
Filossilicatos
• Todos os silicatos com estrutura em folha têm, como uma unidade
estrutural básica, uma folha polimerizada de tetraedros de sílica, na
qual três dos quatro oxigênios são compartilhados.
• Na estrutura dos filossilicatos, adicionalmente à folha tetraédrica,
folhas octaédricas também estão presentes. Nestas, Al+3 ou Mg+2
coordenam seis (OH)-, resultando em uma configuração octaédrica.
• A ligação entre os dois tipos de folhas se dá pela substituição de
parte das hidroxilas das folhas octaédricas pelos oxigênios livres das
folhas tetraédricas.
Filossilicatos
• Todos os filossilicatos têm clivagem pronunciada em uma direção
paralela ao plano das folhas. As diferenças entre eles originam-se do
modo pelo qual as folhas são empilhadas.
• Os representantes da sub-classe filossilicatos são: grupo das micas,
cloritas, argilas, serpentina e talco (mineral isolado).
Filossilicatos
• As principais características desta sub-classe podem ser
resumidas a seguir:
– hábito tabular (micáceo); - estrutura em folha (1 direção de
clivagem);
– minerais macios, com baixa dureza;
– 3 vértices compartilhados;
– peso específico relativamente baixo;
– flexibilidade ou mesmo elasticidade das lamelas de clivagem;
Tectossilicatos
• Quando cada um dos quatro oxigênios de um tetraedro de sílica é compartilhado com
tetraedros adjacentes, todas as cargas são balanceadas, resultando na fórmula SiO2.
Esse é o caso do quartzo e de seus polimorfos menos comuns. Em outros tectossilicatos,
como no grupo dos feldspatos, a substituição do Si+4 pelo Al+3 implica na introdução
de outros cátions para que haja neutralidade elétrica.
• Cinco são os grupos de minerais que pertencem à sub-classe tectossilicatos:
– grupos da sílica, feldspatos, feldspatóides, zeólitas e (série) das escapolitas.
• No grupo da sílica, com estrutura eletricamente neutra, os principais polimorfos são
quartzo, tridimita e cristobalita.
• Os feldspatos constituem o grupo de minerais mais abundantes das rochas ígneas e
metamórficas. São alumino-silicatos de K, Na, Ca e mais raramente de Ba.
• Os feldspatos alcalinos [(K,Na) AlSi3O8] (ortoclásio, sanidina, microclina e anortoclásio).
• Os feldspatos calco-sódicos ou plagioclásios [NaAlSi3O8 – CaAl2Si2O8]
Tectossilicatos
• Os feldspatóides são um grupo de alumino-silicatos de sódio e potássio,
que se formam no lugar dos feldspatos, quando um magma rico em
álcalis é deficiente em sílica. Constituem menos que 1% do total das
rochas ígneas da Terra.
• Os feldspatóides mais abundantes são a leucita e a nefelina. Outros
feldspatóides menos comuns são analcima, cancrinita, haüyna, noseana
e sodalita.
• As zeólitas são um grupo de alumino-silicatos hidratados de cálcio,
sódio e potássio. As zeólitas mais comuns são natrolita, estilbita e
heulandita. Elas ocorrem principalmente como minerais secundários.
• As escapolitas são encontradas em rochas metamórficas e têm
composições similares aos feldspatos.
Tectossilicatos
Tectossilicatos
• Quartzo
Tectossilicatos
• Feldspato - ortoclásio
Tectossilicatos
• Feldspato - plagioclásio
Inossilicatos
• Os inossilicatos têm, como unidade estrutural básica, fitas polimerizadas de
tetraedros de sílica.
• As fitas podem ser simples ou duplas.
• Na estrutura de cadeia simples, 2 dos 4 oxigênios do tetraedro (SiO4) são
compartilhados com oxigênios de outro tetraedro, originando uma relação Si:O
de 1:3.
• A estrutura de cadeia simples corresponde ao Grupo dos Piroxênios.
• Na estrutura de cadeia dupla tem-se tetraedros alternados com 2 e 3 vértices
compartilhados, originando uma relação Si:O de 4:1.
• Esta estrutura de cadeia dupla corresponde à estrutura do Grupo dos Anfibólios.
• A feição mais distintiva entre o grupo dos piroxênios e o grupo dos anfibólios é a
clivagem:
– anfibólios com ângulos de 56º e 124 º;
–Piroxênios com ângulos de 87º e 93º.
Inossilicatos
• Cadeia simples e dupla:
Tectossilicatos
• Anfibólio e piroxênio: