Fundamentos da Geologia Geral

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12/05/2014
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SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
ESTADO DA PARAÍBA
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR
Disciplina: GÊNESE DO SOLO
Fundamentos da Geologia 
Geral
CARACTERÍSTICAS DO PLANETA 
TERRA
Prof. Josinaldo Lopes Araujo
ag = aceleração gravitacional em relação ao centro da Terra
ac = aceleração centrífuga
g = aceleração da gravidade
-Raio médio = 6.370 km
- Maior altitude = 8.850 m (Monte Everest)
- Maior depressão = 11.510 m (Fossa das Filipinas)
- Altitude média = 880 m.
- Profundidade média dos mares = 3.800 m
- Desnível médio = 4.600 m
- Massa = 6 x 1029g
- Vol. = 1,086 x 1012 km3
- Dens. = 5,52 g/cm3
Principais características da Terra
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Tabela 1 Estrutura e composição geral da terra
Nome Características principais Estado físico
Atmosfera N2, O2, H2, CO2, gases inertes Gasosa
Biosfera H2O, substâncias, orgânicas e
materiais esqueletais
Sólido, líquido, materiais
coloidais
Hidrosfera Hidrosfera, água doce, salgada, neve
e gelo
Líquido
Crosta Rochas e sedimentos Sólido
Manto Material de silicatos (Mg, Fe)2, SiO4,
alguns sulfetos, e óxidos de Fe
Sólido
Núcleo Liga de ferro e níquel Núcleo externo (líquido)
e núcleo interno
(sólido).
Tabela 2 Características da estrutura interna
Profundidade
(Km)
Denominação Constituição 
litológica
Densidade Temp.(C°)
15 a 20
Litosfera
Crosta
continental
Sedimento
Granito (SiAl)
2,70 600º
30 a 50 Crosta
oceânica
Basalto (SiMa) 2,95 1.200º
1.200 Manto superior Periodito 3,30 3.400º
2.900 Manto inferior Silicatos 
c/sulfetos e 
óxidos
4,70 4.000º
6.370 Núcleo Ferro metálico 
(NiFe)
12,2 4.000º
Composição elementar percentual da terra.
4.2 Composição geral (%)
36 ,9
2 9,3
14, 9
6, 7
3 3 2, 9
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Fe O Si M g Al Ca Ni
Ele me nto qu ímico
%
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Composição elementar (em %) da crosta terrestre.
27,7
8,1
5,0
3 ,6
2,82,62,1
46,6
Si Al Fe Ca Na K Mg O
Fundamentos da Geologia Geral
MINERAIS
Prof. Josinaldo Lopes Araujo
Consultar: 
www.rc.unesp.br/museudpm
MUSEU "HEINZ EBERT"
1 INTRODUÇÃO
- Importância: diversos setores da indústria,
Agricultura e ambiente
- Definição: “Substâncias inorgânicas com
composição química e estrut ura cristalina bem
definida” (EX. Halita, Silvita).
- Não existe mineral sintético
- Gelo é mineral?
- Mercúrio é o único líquido considerado mineral
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Célula unitária
SISTEMAS CRISTALINOS E CÉLULA UNITÁRIA.
2 ORIGEM DOS MINERAIS
2.1 C ristalização do Magma: a partir de um
pequeno núcleo (‘semente’) que v ai aglutinando
materiais em sua v olta.
2.2 Condens ação de mat er iais : ma ter ia is na forma gas osa se c ondensam e
se solidif icam (Exs.: nebulosas formando roc has, enxofr e formado nas
fumarolas dos vulcões).
Enxofre
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2.3 Precipitação de substâncias em soluções
aquosas: A exemplo do sulfato de cálcio e do
carbonato de cálcio.
Qual a diferença entre carbonato de cálcio (CaCO3) e calcita (CaCO3)?
Calcita (carbonato de cálcio)
Anidrita (sulfato de cálcio)
2.4 Transf orm ação de minerais já exist entes:: M inera is constit uintes de
rochas Metamórficas.
Granada
Granada
Minério: Substâncias (minerais ou não) que podem ser 
exploradas comercialmente (ex.: petróleo, ferro, carvão 
mineral, ouro, bauxita)
Mineralóide: Substâncias inorgânicas que não
apresentam estrutura cristalina (carvão, vidro vulcânico,
betume, recifes de corais, pérola).
- Em sentido amplo pertencem ao reino mineral, mas não 
são recursos minerais
CONCEITOS RELACIONADOS a) Relação massa/volume (densidade)
3. Propriedades físicas
MineralMineral Densidade relativa (g/cmDensidade relativa (g/cm33))
Pirita 5,0 - 5,2
Magnetita 5,20
Hematita 4,95 - 5,12
Diamante 3,47 - 3,55
Turmalina 3,02 - 3,26
Apatita 3,17 - 3,23
Berilo 2,65 - 2,75
Calcita 2,71
Talco 2,60 - 2,80
Ortoclásio 2,56 - 2,60
Gipsita 2,30
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b) Clivagem: dividir-se em planos paralelos (Excelente
(mica), perfeita (calcita), indistinta (difícil distinção da face
onde ocorreu a clivagem).
Mineral mica, mostrando a clivagem que ocorre em planos paralelos
Octaédrica - Fluorita
Cúbica - Galena
EXEMPLOS DE CLIVAGEMEXEMPLOS DE CLIVAGEM
Romboédrica - Calcita
Quartzo com fratura conchoidal
c) Fratura: forma com que o mineral se quebra, com direção de quebra
diferença da direção clivagem. Quebra sem obedecer planos pré-estabelecidos
COR DE ALGUNS MINERAISCOR DE ALGUNS MINERAIS
Vanadinita (Pb5(VO4)3Cl 
Azurita (Cu3(CO3)2(OH)2 
Granada - Fe3Al2(Si3O12) 
d) Cor: grande auxílio na identificação: deve-se à absorção seletiva do
comprimento de onda do espectro de cores.
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e) Brilho – É a aparênc ia geral que a s uperfíc ie do m inera l
apresenta sob luz refletida
-Depende da absorção, ref lexão ou refraç ão da luz pela superf ície do
mineral
Classificação
-Metálico – elevado índice de refração
Ex: ouro, hematita, galena
-Sub-metálico – menos intenso 
que o metálico
Ex: rutilo
-Não metálico – de cor clara, 
transparentes ou translúcidos
Ex: quartzo, calcita
Galena com brilho metálico
Topázio com brilho vítreo
* Brilho metálico da pirita (FeS2)
Mineral de quartzo mostrando brilho vítreo
Brilho
Brilho
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BrilhoBrilho AspectoAspecto
Vítreo Vidro
Perolado Pérola
Gorduroso Oleoso
Sedoso Seda
Adamantino Diamante
Resinoso Resina
f) Traço: cor do mineral na forma de pó 
Hematita – Traço vermelho
Magnetita – Traço amarelo
g) Magnetismo: atração pelo imã (magnetita, pirrotita, manganês quando 
aquecido).
Magnetita (Fe3O4)
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h) Hábito: forma externa do mineral (cúbico, fibroso, laminar)
Limonita – hábito cúbico Quartzo – hábito prismático
i) Dureza: resistência ao risco 
Tabela 1 Escala de Mohs e padrões secundários.
Mineral Padrão Padrão secundário
talco 1
gipsita 2 unha
calcita 3 Alfinete 
fluorita 4
apatita 5 Lâmina de aço
ortoclásio 6
quartzo 7 Porcelana
topázio 8
corídon 9
diamante 10
1.3 Polimorfismo e isomorfismo
a) Minerais polimorfos: mesma composição química 
com diferentes estruturas (ex.: calcita/ aragonita, 
diamante/grafite)
b) Minerais isomorfos: mesma estrutura cristalina 
com composição química distinta (ex.: feldspatos 
potássicos, feldspatos sódicos).
Polimorfismo
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ARAGONITA (CaCO3)
Polimorfismo
CALCITA (CaCO3)
ISOMORFISMO
Albita (NaAlSi3O8) 
A nortita (CaAl Si3O8)
1.4 Classificação quanto a constituição química
a) Elementos nativos (ouro, cobre,)
Elementos Nativos - Ouro (Au) 
b) Carbonatos: minerais de baixa dureza (3) (ex.: calcita, 
Dolomita, siderita). 
- Produzem efervescência em contato com ácido. Importantes na formação 
de rochas sedimentares.
Malaquita (CuCO3)
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c) Fosfatos: Possuem um ânion PO4. O mineral mais
comum é a apatita (fosfato de cálcio).
- Formam cristais hexagonais.
Fosfatos
Apatita 
(Ca5(PO4)3(F,OH,Cl))
d) Sulfatos: Apresentam SO4 como ânion fundamental.
- A barita (BaSO4) é o mineral mais comum. Também é 
comum a gipsita (gesso). 
Sulfatos
Barita (BaSO4)
e) Sulfetos: Minerais compostos de metais e metalóides 
combinados com enxofre, bismuto, telúrio e outros.
f) Óxidos: minerais que apresentam constituição química 
do tipo XYOn (ex.: H2O, CuO, Fe2O3).
Óxidos
Hematita (Fe2O3)
Silicatos
Quartzo (SiO2)
Feldspato –
Microclínio(KAlSi3O8)
g) S ilicatos
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MINERAIS SILICATADOS FORMADORES DE ROCHAS
Classe de mineral Espécie ou grupo mineral % em volume
Silicatados
feldspatos 58
Piroxênios e anfibólios 13
Quartzo 11
Micas, clorita, 
argilominarais
10
Olivina3
Epídoto, cianita, 
andaluzita, silimanita, 
granadas, zeólitas, etc.
2
Carbonatos, Óxidos, 
Sulfetos, Halóides,.. 
3
100Total
Tabela Classificação geral dos minerais quanto à presença de silício.
IMPORTÂNCIA DOS MINERAIS SILICATADOS
1) NESOSSILICATOS
2) SOROSSILICATOS
3) CICLOSSILICATOS
4) INOSSILICATOS DE CADEIA SIMPLES
5) INOSSILICATOSO DE CADEIA DUPLA
6) TECTOSSILICATOS
7) FILOSSILICATOS (Argilominerais)
MINERAIS SILICATADOS
2 Minerais silicatados
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Estrutura básica
Tetraedro de Si
- Possuem Si na sua 
estrutura
M = Fe2+ Ca2+, Mg2+, K+, Na+
1) Nesossilicatos: neso = ilha (ex.: 
olivina)
2 .1 Classificação dos minerais silicatados2 .1 Classificação dos minerais silicatados
M
Importante para a agricultura !!! 
Fonte de Mg.
2) Sorossilicatos: soro = par
6 x (-2) = -12
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Encontrado em rochas metamórficas
3) Ciclossilicatos
(Si6O18)-
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4) Inossilicatos (ino = corrente)
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5)Tectossilicatos
- Arranjo tridimensional de tetraedros
- Minerais mais abundantes da crosta terrestre
Ex.Grupo do quartzo (S iO 2) e dos feldspatos
O quartzo é muito resistente (os demais tectossilicatos também são: 
PESQUISAR)
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-Feldspatos (cálcicos, potássicos e sódicos)
Ex. Feldspato potássico 
(ortoclásio)
KAlSi3O8
Ex. Albita = NaAlSi3O8; Arnotita = 
CaAl2Si2O8
6) Filossilicatos (filo =folha)
K+
Ca+2
Mg+2
Mg+2
K+
Cátions básicos ligam as lâminas entre si
Ex.: vermiculita, micas, ilita, esmectita
6) Filossilicatos (filo =folha)
K+
Ca+2
Mg+2
Mg+2
K+
Mineral mica, mostrando a clivagem que ocorre em planos paralelos
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