Propriedades dos minerais Diego Acir Palestra

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Palestrante: Geólogo Diego Acir de O. Castro 
Os Minerais e suas Propriedades Físicas, Elétricas e Magnéticas
Sumário
Mineral
Mineralóide
Estrutura Atômica dos Minerais
Propriedades Físicas
Propriedades Elétricas
Propriedades Magnéticas
 Corpo Geológico Rocha Mineral
O que são rochas e Minerais ?
Mineral Salenite sulfato hidratado, encontrado na Mina de Naica, no Mexico, com dimensão de 11 metros de comprimento, e 4m de diâmetro e com peso de 55 toneladas. Descoberta em cima de uma falha por cima de uma câmara magmática onde proporcionou as condições necessárias para formação do cristal.
Fotomicrografias de lâminas delgadas polidas de minério de ouro, mostrando: cristais de pirita alterando a arsenopirita, partículas de ouro inclusas em arsenopirita e livres em quartzo (Py – pirita; Apy – arsenopirita; Esf – esfalerita). 
Mineral
Corpo Sólido
	 - Água, petróleo e mercúrio não são minerais.
 - Gelo pode ser considerado um mineral.
Cristalino
	 - As partículas apresentam um arranjo ordenado (arranjo regular, periódico dos átomos, íons ou moléculas em 3 direções do espaço).
Natural 
	- Não a intervenção humana na sua formação (caso contrario é um Mineral Sintético)
Inorgânico 
	- Âmbar, carvão e petróleo não são minerais.
Com composição química definida 
	- É formada pelos mesmos elementos nas mesmas proporções.
- Alguns elementos podem se Inter substituir em proporções variáveis.
Corpo sólido, natural, inorgânico, sem estrutura cristalina definida (sua estrutura é amorfa ou vítrea – a distribuição das partículas é aleatória). 
Ex: Opala (Sílica amorfa hidratada)
Mineralóide
Os Minerais formam-se por cristalização - crescimento de um sólido a partir de um gás ou líquido;
Os átomos agrupam-se em proporções químicas e arranjos cristalinos segundo um arranjo geométrico tridimensional regular - ângulos se formam entre as ligações químicas;
 Podendo ser:
Euédrico – mineral totalmente limitado por faces bem desenvolvidas;
Subédrico – o mineral apresenta faces parcialmente bem desenvolvidas;
Anédrico – o mineral não apresenta qualquer tipo de faces.
Estrutura Atômica dos Minerais
A cristalização é condicionada por fatores externos:
Agitação do meio
Tempo
Espaço disponível
Temperatura
Uma estrutura só é cristalina quando os seus átomos ou ions se dispõem ordenadamente formando uma rede tridimensional regular e características de cada espécie mineral – REDE CRISTALINA
Estrutura Atômica dos Minerais
Rede Cristalina – Rede tridimensional formada pela repetição, em 3 direções do espaço, do paralelepípedo-malha ou malha elementar.
Paralelepípedo – malha ou malha elementar é a unidade paralelepípedo formada em função do tipo e comportamento dos átomos ou íons que constituem o mineral.
Estrutura Atômica dos Minerais
Estrutura Atômica dos Minerais
Hábito Cristalino
É a forma geométrica habitual externa do mineral que reflete o arranjo atômico interno (estrutura cristalina);
Tipos:
1. Prismático (colunar);
2. Fibroso;
3. Acicular (agulhas);
4. Tabular (maciço)
5. Lamelar (lâminas);
6. Equidimensional;
7. Botroidal (glóbulos em grupo);
8. Esferoidal;
9. Pulverulento;
10. Dendrítico (arborescente);
Alguns minerais tem hábitos cristalinos tão distintos que os tornam facilmente reconhecíveis;
Hábito Cristalino
Hábito Cristalino
Hábito Cristalino
Transparência  
É a capacidade de permitir a passagem de luz;
Tipos:
1. Transparentes – não absorvem ou pouco absorvem luz;
2. Translúcidos – absorvem consideravelmente a luz;
3. Opacos – absorvem totalmente a luz;
Transparência  
Brilho
É o efeito produzido pela intensidade e qualidade da Luz refletida numa superfície de fratura recente do mineral.
Pode ser:
Metálico - intenso, característico dos minerais opacos;
Submetálico - semelhante ao metálico mas menos intenso, característico dos minerais quase opacos;
Não-metálico - característico dos minerais Translúcidos e dos Transparentes. Pode ser:
	-Vítreo (brilho da fratura fresca do vidro);
	-Adamantino;
	- Resinoso
	- Gorduroso (brilho do azeite);
	 - Sedoso
	 - Terroso
Brilho
Cor
Idiocromáticos: Cor característica própria não variável(enxofre);
Alocromáticos: A cor é variável devido á presença de elementos que substituem os elementos do mineral (turmalina, quartzo e o corindo, geralmente incolor, se integrar o ferro e titânio fica azul(safira) e se integrar o Crómio fica vermelho (rubi).
Cor
Traço ou Risco
O Traço ou a cor do traço, representa a cor do pó mineral que ficou sobre superfície branca de porcelana
É muito útil para identificar tipos de minerais ferrosos e opacos que apresentam traços de variadas cores (vermelho, marrom, amarelo, etc.);
Resistência que o mineral apresenta ao ser riscado;
Depende do tipo de ligação química; 
A escala de dureza foi proposta pelo mineralogista australiano F. Mohs:
Dureza
Dureza
Fratura
Superfície irregular e curva, formada após a quebra do mineral que é controlada pela estrutura atômica (maneira como o mineral se quebra quando a clivagem é ausente);
É a forma como o mineral quebra quando não são produzidas pelos planos de clivagem;
Geralmente, são os minerais que apresentam ligações químicas fortes iguais em todas as direções;
Tipo:
1. Irregular: superfícies rugosas e irregulares;
2. Conchoidal: superfícies lisas e curvas (forma de concha);
Fratura
Clivagem
Tendência do mineral se partir em planos regulares relacionados com a estrutura cristalina;
Quando o mineral é submetido a esforços externos este pode romper-se em planos preferenciais;
Na estrutura de muitos minerais, algumas ligações químicas são mais fracas que outras. É ao longo dessas ligações fracas que os minerais tendem a quebrar;
Todo plano de clivagem é paralelo a uma face cristalina;
Um mesmo mineral pode apresentar mais de um plano de clivagem;
Nem todos os minerais apresentam clivagem, neste caso, diz-se clivagem ausente ou não observável;
Clivagem
Tipos de clivagem:
Perfeita, boa ou imperfeita;
Podem variar em até 3 direções;
	A clivagem geralmente atua nos planos de fraqueza da estrutura cristalina;
Clivagem
Direção dos planos de clivagens tipos:
Clivagem
Densidade
É o peso específico (g/cm3) de cada mineral, também chamado de densidade relativa, onde depende sua composição química e estrutura cristalina . É razão entre quantas vezes o volume do mineral é mais pesado que o volume da água (H2O).
Maioria dos minerais formadores de rocha: 2.5 < d < 3.3 g/cm³
Alguns minerais com elementos de maior peso atômico (Ba, Pb, Sr): d > 4 g/cm³
Geminação
Propriedade dos minerais apresentarem intercrescimento regular simétrico de dois ou mais cristais de uma mesma substância;
	Tipos:
Simples: dois indivíduos;
Geminação simples de Estaurolita
Múltipla: vários indivíduos;	
Geminação múltipla em Pirita
Geminação múltipla da Aragonita
Geminação múltipla de Cerussita
Tenacidade  
Medida de coesão de um mineral, ou seja, sua resistência à quebra, esmagamento, dobragem, etc..
Tipos:
Frágil: quebra ou pulveriza facilmente; Ex: maioria dos minerais.
Séctil: pode ser cortado por uma faca; Ex: Bismuto.
Maleável: pode ser transformado em lâminas ao se aplicar uma força entre placas; Ex: Chumbo, Ouro.
Dúctil: pode ser transformado em fios; Ex: Alumínio, Platina.
Flexível: pode ser curvado não retornando à sua forma original, típico de minerais com estrutura em folha; Ex: Talco e Clorita
Elástico: pode ser curvado retornando à sua forma original; Ex: Micas
Propriedades Elétricas  
É a capacidade de alguns minerais serem condutores de corrente elétrica;
Não condutores (ligações iônicas e covalentes):
Maioria dos minerais; Bons isolantes;
Condutores (ligações metálicas):
	Metais – elementos nativos (Au, Ag, Cu);
Semi-condutores (ligações parcialmente
metálicas):
Sulfetos – (Pirita, FeS2)
Propriedade Elétricas
Piroeletricidade:
Eletricidade é gerada pelo aumento da temperatura. O mineral quando aquecido gera corrente elétrica. Ex: Turmalina – Sensores de temperatura. 
Piezoeletricidade:
Transforma pressão mecânica em carga elétrica. Ex: Quartzo – Relógio de quartzo, Computadores, etc.
Propriedades Magnéticas
Capacidade de um mineral atrair ferro, metais e imãs; Ex: Magnetita (Fe3O4) e Pirrotita (Fe1-x S) ocorrem normalmente em rochas ígneas e metamórficas.
Únicos minerais que podem ser atraídos por um campo eletromagnético. Geralmente estão contidos em rochas ígneas e metamórficas - importante para estudos de paleomagnetismo terrestre (magnetismo remanescente).
Referências
DANA - HURLBURT JR, C.S. - 1969 - Manual de Mineralogia, Vol. I e II - Ao livro Técnico USP, Rio de Janeiro (Trad. Rui Ribeiro Franco).
ERNST, W.G. - 1971 - Minerais e Rochas - Ed. Blucher S.A., São Paulo
FORD, W.E. - Dana‘s Textbook of Mineralogy - Ed. Hohn Willey and Song, New York
KLOCKMANN, F. e RANDAKR, P. 1961. Tratado de Mineralogia, Ed. Gustavo Gili S.A., Barcelona
LEINZ, V. e SOUZA CAMPOS, J.E. de - 1968 - Guia para Determinação de Minerais Companhia Editora Nacional, São Paulo.
MADUREIRA Fº, J.B.; ATENCIO, D.; McREATH, I. Minerais e Rochas: Constituintes da Terra sólida. In: TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M.C.M. de; FAIRCHILD, T.R.; TAIOLI, F. (Coordenadores), Decifrando a Terra. São Paulo: Editora Oficina, 2000, p. 27 – 37.
PHILIPS, F.C. - 1978 - Introduccion a la Cristalografia. Ed. Paraninfo S.A. Madrid
Referências
http://www.rc.unesp.br/igce/petrologia/nardy/n3.pdf
http://www.cprm.gov.br/publique/Redes-Institucionais/Rede-de-Bibliotecas---Rede-Ametista/Canal-Escola/Breve-Historia-da-Mineralogia-Brasileira-2566.html
http://tecnicoemineracao.com.br/caracterizacao-mineralogica/
https://www.youtube.com/watch?v=mbvqbuHeM6s
http://eaulas.usp.br/portal/video.action?idItem=216
http://estudominerais.no.comunidades.net/
http://sites.usp.br/lmim/wp-content/uploads/sites/65/2015/06/1-Historia-da-mineralogia.pdf
http://sites.ulbra.br/mineralogia/historia.htm
http://www.geocultura.net/mineralogia/
http://www.gemologia.ufes.br/laborat%C3%B3rio-de-mineralogia-e-caracteriza%C3%A7%C3%A3o-mineral-lcm
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 Mahatma Gandhi