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2 MINERAIS 2.1 Propriedades e identificação 2.2 Minerais formadores de rochas 2.1 Propriedades e identificação CONCEITOS • Minerais = Elementos ou compostos encontrados naturalmente na crosta terrestre. São inorgânicos, em contraste com os químicos orgânicos (constituídos principalmente de carbono, hidrogênio e oxigênio, típicos de matéria viva). ATENÇÃO!!!!! Mineralóides = substâncias originadas por atividades ou processos biológicos (animal ou vegetal) Exemplo: carvão, âmbar, marfim, pérola, petróleo e as substâncias não cristalinas. CONCEITOS • Mineralogia – ciência que estuda as propriedades, composição, maneira de ocorrência e gênese dos minerais. • Cristal - Formados quando há um ambiente favorável (lento aquecimento). Os grupos de átomos (moléculas) se juntam em forma ordenada. É definido numa geometria em que as faces são planas. Ainda sobre os cristais... • "Toda formação em Cristal é identificada como matéria mineral, mas nem todo mineral se apresenta em forma de cristais". Os minerais se formam por cristalização, a partir de líquidos magmáticos ou soluções termais, pela recristalização em estado sólido e ainda, como produto de reações químicas entre sólidos e líquidos. CARACTERÍSTICAS Os minerais são caracterizados pela maneira com que os átomos (cátions e ânions) estão dispostos (estrutura interna) e pela composição química, expressa por fórmula química. A composição química dos minerais pode variar dentro de limites definidos e previsíveis pelas características atômicas, gerando os diferentes grupos de minerais ou soluções sólidas. A FORMA CRISTALINA • Importante para a identificação do mineral, • Estrutura das moléculas do mineral, Algumas vezes o mineral é tão simétrico e perfeito que coloca em dúvida a sua origem. SISTEMAS CRISTALINOS • Sistema cristalino – formas geométricas definidas • Cada cristal se desenvolve segundo um dos sistemas cristalinos – é uma propriedade física inerente ao cristal. • A saber: • Sistema cúbico • Sistema tetragonal • Sistema hexagonal • Sistema ortorrômbico • Sistema monoclínico • Sistema triclínico Sistema cúbico - isométrico • Cristais em três eixos com o mesmo comprimento com os ângulos retos - entre estes como um cubo. Ex. Galena, pirita e halita (sal de cozinha) Curiosidade!!!! • A pirita é considerada o “ouro-dos-tolos” • Do grego = fogo, • Ao ser golpeada na sua extração solta faíscas, • Dissulfeto de ferro, • Exposta ao meio ambiente pode reagir com a água e o oxigênio produzindo ácido sulfúrico, • A pirita , além de ser usada na obtenção do ferro, também é utilizada na indústria do papel para a produção de dióxido de enxofre. Sistema tetragonal • Tem dois eixos de igual comprimento e um desigual. O ângulo formado entre os três eixos é de 90 0. Ex. Zircônio, rutílio e cassiterita. Mais coisinhas curiosas... • Cassiterita - oxido de estanho (SnO2) • É a principal fonte para obtenção de estanho. • A principal fonte de cassiterita primária está nas minas de estanho da Bolívia. • Usado para proteger o ferro, o cobre, a aço e outros metais da ferrugem por meio de um processo chamado eletrogalvanização) • Compostos de estanho = fixadores de cor em tingimento e também para encorpar sedas, • Fluoreto de estanho é adicionado a dentifrícios para ajudar no combate às cáries. • Compostos orgânicos venenosos do estanho foram usados como fungicidas na agricultura. Sistema hexagonal • Três eixos com 1200 arranjados em um plano e um quarto eixo formando um ângulo reto com aqueles Coisinhas sobre o Quartzo • Dióxido de silício (SiO2) • Areia para moldes de fundição, • Fabricação de vidro, esmalte, saponáceos, dentifrícios, abrasivos, lixas, fibras óticas, refratários, cerâmica, produtos eletrônicos ,relógios, indústria de ornamentos; fabricação de instrumentos óticos, etc. • Construção civil = agregado fino • Confecção de joias de baixo preço, em objetos ornamentais e enfeites, na confecção de cinzeiros, colares, pulseiras, pequenas esculturas, etc. TURMALINA – A PEDRA DAS BRUXAS • A Turmalina Negra = pedra de proteção. • Neutraliza a energia negativa (ataques psíquicos, mal olhado e todos os tipos de feitiços ruins) • Estimula atitudes positivas (incentiva o altruísmo), • Fortalece o sistema imunológico, promovendo o alinhamento da coluna e também fortificando energeticamente os ossos. Sistema ortorrômbico • São cristais com três eixos, todos de 900, mas com comprimentos diferentes. • Ex.: enxofre, topázio, barita, olivina. Sistema monoclínico • Três eixos diferentes, dois dos quais formam ângulos de 900 entre si e o terceiro tem um ângulo diferente de 900 com o plano dos outros dois • Ex.: ortoclásio, gipsita, micas Sistema triclínico • Três eixos de comprimento diferente e nenhum forma ângulo de 900 com os outros • Ex.: plagoclásio, feldspato e rodonita. Feldspato??? • Feldspato = formam cerca de 60% da crosta terrestre. Cristalizam nos sistemas tríclinico e monoclínico. • Alcalis e alumina. • Aplicaçõe: • Fabrico de vidro • Fabrico de cerâmicas - segundo ingrediente mais importante depois das argilas) • Material de incorporação em tintas, plásticos e borrachas - quimicamente inertes • Produtos vidrados, como louça sanitária, louça de cozinha, porcelanas para aplicações eléctricas. • Etc.. PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS a) Peso Específico: (Densidade) (b) peso do mineral fora da água – (a) calibragem 0 • G = (b) – (c) peso do mineral dentro da água • Fatores que influenciam no peso específico: a) natureza dos átomos Peso Atômico > G > b) estrutura atômica diamante compacto (3,5) grafita menor no. de átomos (2,2) b) Clivagem: •É a propriedade de os minerais se partirem em determinados planos ou já apresentarem esses planos de acordo com suas direções de fraqueza. •Pobre = bornita •Proeminente = Mica/calcita •Perfeita (aspereza) = Feldspatos •Distinta (escalonamento) = Fluorita • Indistinta = Apatita c) Fratura: •A forma como o mineral se quebra além dos planos de clivagem. •Alguns minerais não mostram plano de clivagem, apenas fratura. • Conchoidal • Plana • Irregular •d) Cor e) Traço ou risco: É a propriedade de o mineral deixar um risco de pó, quando friccionado contra uma superfície não polida de porcelana branca. Dureza superior ao da porcelana (7) incolor (provoca um sulco na porcelana). O traço nem sempre apresenta a cor do mineral. Ex.: Hematita (preto - cinzento) Traço Vermelho - Sangue f) Brilho •Depende a absorção, reflexão ou refração da luz. •Adamantino (como o diamante) •Vitreo (como o quartzo) •Metálico (como a galena) •Outros (graxo, sedoso, resinoso, nacarado, etc.) g) Dureza: É a resistência ao risco. É dada pela escala empírica de MOHS. Obs.: A variação da dureza dessa escala não é gradativa ou proporcional Dureza função de: - composição química - estrutura cristalina h) Tenacidade: •É a resistência ao choque de um martelo, ou ao corte de uma lâmina de aço. •Quebradiços ou friáveis: reduzem-se a pó quando submetidos à pressão.Ex: calcita •Sécteis: podem ser cortados por uma lâmina. Ex: gipsita •Maleáveis: redutíveis a lâminas pelo martelo. Ex: ouro i) Flexibilidade: •Propriedade que os minerais possuem de sofrerem deformações •Elástica: Deixa de existir quando retirado o esforço Ex: mica •Plástica: Permanece após a retirada do esforço. Ex: talco PROPRIEDADES QUÍMICAS • De acordo com a sua composição química, os minerais podem ser classificados em: • ÓXIDOS, • SILICATOS, • SULFATOS, • CARBONATOS, • SULFETOS • Um único elemento químico: • Enxofre: (S) • Ouro: (Au) • Diamante(C) • Dois ou mais elementos: • Pirita: FeS2 • Quartzo: SiO2 • Talco: Si6O20 (OH)4 Mg6 Principais constituintes mineralógicos das rochas FELDSPATO 59,5% QUARTZO 12% PIROXÊNIOS E ANFIBÓLIOS 16,8% MICAS 3,8% OUTROS 7% MINERAIS FORMADORES DE ROCHAS DESCRIÇÃO DOS MINERAIS MAIS COMUNS •Outros ou Minerais acessórios •Minerais Que não predominam na constituição das rochas. •Não são considerados na classificação de uma rocha. CARACTERÍSTICAS DOS SILICATOS •Silicatos - compostos químicos mais presentes na constituição das rochas. GRUPO DOS FELDSPATOS: KAlSi3O8 = Ortoclásio Feldspatos alcalinos ou ortoclásios NaAlSi3O8 = Albita Feldspatos alcali-cálcicos ou plagioclásios CaAl2Si2O8 = Anortita Grupo do feldspatos • Clivagem: 2 direções • Cor: • Ortoclásios: Creme, tijolo, róseo ou vermelho (impurezas da hematita) • Plagioclásios: Cinza, branco, pardo, esverdeado. • Brilho: Vítreo em fratura recente • Ocorrência: Rochas Magmáticas e Rochas Metamórficas, mais raros nas Rochas Sedimentares porque se decompõe em argila e caulim. Grupo do Quartzo • SiO2 (sílica) - Cristalizado macroscopicamente Quartzo (branco) Ametista (roxa) - Amorfa (não apresenta estrutura cristalina) Opala - Microcristalina Calcedônia • Clivagem: Ausente • Cor: Branco (incolor-cinza-roxa-verde) • Brilho: Vítreo • Ocorrência: Deve ser suspeitada em quase todo tipo de rocha Quartzo • Pode ser um dos ultimos a se formar em uma rocha, • Se adapta aos espaços deixados pelos outros minerais, • Forma cristais bem desenvolvidos quando tem oportunidade de crescer em fendas ou fraturas, • Comuns em rochas basálticas no Brasil, • Drusas e geodos Grupo dos Piroxênios e Anfibólios • São minerais de aparência muito similar. • São prismáticos, de cor escura (quantidade de Fe e Mg), com clivagem em 2 planos. PIROXÊNIOS ANFIBÓLIOS Clivagem Quase perpendicular Oblíquos Cor: Verde escuro a preto, claro, branco verde claro, cinza, azulado Brilho: Vítreo Vítreo sedoso Ocorrência :. Principalmente Rochas Magmáticas e também Metamórficas Principalmente e Metamórficas também em Magmáticas •Algumas rochas são constituídas por um único mineral, mas são consideradas rocha e não mineral porque ocorrem em grandes volumes. •Ex. um morro inteiro ou camadas que podem se estender por dezenas de quilômetros/rochas monominerálicas. •Calcário (formado de calcita) e o quartzito (formado de quartzo). Minerais formadores de rochas •Os minerais presentes em uma rocha podem ser essenciais ou acessórios. •Minerais essenciais são aqueles que definem a natureza da rocha. •Minerais acessórios (OUTROS) são aqueles que aparecem na rocha em quantidades pequenas e que não afetam sua classificação. Minerais formadores de rochas CARBONATOS •Baixa dureza (3) •Cores variadas •Calcita –branca •Dolomita – escura •Rodocrosita – rosa •Siderita – avermelhada Minerais acessórios FOSFATOS • Agrupam-se em torno do íon PO4 • Cristais hexagonais • Fertilizantes • Apatita = Ca(F,Cl,OH)(PO4) SULFATOS • Estrutura fundamental: SO4 • Barita (BaSO4: alta densidade (4 a 4,5) • Vidro e cerâmica • Gipsita (CaSO4.2H2O) • Gesso SULFETOS • Metais e metaloides combinados com enxofre, bismuto, telúrio e outros. • Opacos, densidade elevada e importantes economicamente • Ex. Blenda (SZn), arsenita (AsNi), Calcopirita (S2FeCu) , Niquelita (AsNi) e a galena (SPb) ÓXIDOS • Formam minérios, • Ocorrem geralmente como precipitados em depósitos próximos da superfície, ou como minerais acessórios das rochas igneas. • Hematita (óxido de ferro), • Espinela (óxido de alumínio e magnésio, • Gelo (óxido de hidrogénio). HIDROXIDOS • Limonita – marrom avermelhada/traço amarelada • Psilomelano – negro/traço preto • Bauxita – amarela ou avermelhada – baixa densidade Bauxita Mistura natural de óxidos de alumínio 5t de Bauxita = 1t de alumínio Brasil = quarto produtor Aplicação comercial: Abrasivos cimento material refratário, etc. Argilominerais •São constituintes essenciais de muitas rochas metamórficas, magmáticas, sedimentares e dos solos. •Resultam de processos metamórficos, magmáticos, hidrotermais e intempéricos, sendo usado na indústria como carga, matéria-prima para cerâmica, filtros, etc. Minerais acessórios • Argila = toda partícula mineral com diâmetro inferior a 0,0004mm. • Silicatos hidratados de alumínio com vários tipos de cátions (K, Mg, Fe, Na, Ca, NH4 e H) ou ânions (SO4, Cl, P2O4, N2O3) • Barro ou argila = minerais argilosos (Fe, Al, Mn, etc.) • MUITO IMPORTANTE ECONOMICAMENTE
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