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Minerais & Rochas Profa. Alanny Melo Mineralogia 1 1- O que são minerais? 2- Como se formam? 3- Como podem ser identificados? 4- Quais são as principais classes? 2 Roteiro ➢1.Conceito de Minerais ➢2. Propriedades Físicas e Químicas ➢3. Classe dos Minerais ➢4. Principais Minerais Formadores de Rochas ➢5. Uso Econômico dos Minerais 3 Roteiro da Unidade IV ➢1.Conceito de Minerais ➢2. Propriedades Físicas e Químicas 3. Classe dos Minerais 4. Principais Minerais Formadores de Rochas 5. Uso Econômico dos Minerais 4 1.Conceito de Minerais • Elementos ou compostos químicos com composição definida dentro de certos limites; • Cristalizados (estrutura cristalina); • Naturais; • Inorgânicos; • Sólidos - com exceção do mercúrio e a água (CNTP). O que é um mineral? 5 2. Propriedades Físicas e Químicas ➢1. Estrutura cristalina ➢2. Clivagem ➢3. Partição ➢4. Fratura ➢5. Dureza ➢6. Tenacidade ➢7. Peso Específico ➢8. Hábito ➢9. Traço ➢10. Brilho ➢11. Cor* ➢12. Diafaneidade* *Propriedades óticas • Propriedades Físicas 6 Roteiro ➢1.Conceito de Minerais ➢2. Propriedades Físicas e Químicas 3. Classe dos Minerais 4. Principais Minerais Formadores de Rochas 5. Uso Econômico dos Minerais 7 2. Propriedades Químicas – Concentração dos elementos químicos; – Arranjo das partículas; – Natureza dos átomos; – Condições de temperatura e pressão. 8 2. Propriedades Químicas • Monominerálicos: minerais formados por apenas um elemento químico. Ouro (Au) Enxofre (S) Diamante (C) 9 2. Propriedades Químicas • Poliminerálico: minerais formados por compostos químicos. Quartzo (SiO2) Pirita (FeS2) Calcita (CaCO3) 10 2. Propriedades Químicas • Polimorfismo: mesma composição química, mas com estruturas cristalinas distintas. Diamante (C) Grafita (C) 11 2. Propriedades Químicas • Isomorfismo: composições químicas diferentes, mas a mesma forma cristalina. Grupo dos Feldspatos: Grupo das Olivinas: Forsterita (MgSiO4) <===========> Faialita (FeSiO4) 12 2. Propriedades Químicas • Sistemas cristalinos: – grupo de ordenamento espacial pontual regular de átomos ou moléculas; – 7 Sistemas Cristalinos ≠ eixo e ≠ ângulos entre os eixos. 13 2. Propriedades Químicas • Célula unitária: menor porção do arranjo cristalino que se repete no espaço. 14 2. Propriedades Químicas • Sistemas cristalinos: a, b e c: dimensões da célula unitária. α, β e γ: ângulo entre os eixos. Os eixos podem ser subdivididos a =a1; a2; a3 15 2. Propriedades Químicas 1. Sistema Cúbico (isométrico): (a = b = c) e (α, β e γ = 90°) • Três eixos têm o mesmo comprimento e estão em ângulo reto. Cúbico Cúbico de corpo centrado Cúbico de faces centradas 16 2. Propriedades Químicas 1. Sistema Cúbico (isométrico): Diamante Granada Pirita 17 2. Propriedades Químicas 2. Sistema Tetragonal: (a = b ≠ c) e (α, β e γ = 90°) • Três eixos em ângulo reto, dois no mesmo plano e o terceiro, perpendicular. 18 2. Minerais – Propriedades Químicas 2. Sistema Tetragonal: Rútilo Zircão 19 2. Propriedades Químicas 3. Sistema Ortorrômbico (a ≠ b ≠ c) e (α, β e γ = 90°) • Três eixos de comprimento desigual, dois em ângulo reto. 20 2. Propriedades Químicas 3. Sistema Ortorrômbico Topázio Aragonita Olivina 21 2. Propriedades Químicas 4. Sistema Hexagonal [ (a1 = a2=a3) ≠ c] (α = β = δ = 90° e γ= 120 ° ) • Quatro eixos: três em um mesmo plano e o quarto, perpendicular ao plano. 22 2. Propriedades Químicas 4. Sistema Hexagonal Quartzo Berilo 23 2. Propriedades Químicas 5. Sistema Trigonal [ (a1 = a2=a3) ≠ c] (α = β = δ = 90° e γ= 120 ° ) • Três eixos em ângulo reto, dois no mesmo plano e o terceiro, perpendicular. a c 24 2. Propriedades Químicas 5. Sistema Trigonal Turmalina Azul (Paraíba) Coríndon 25 2. Propriedades Químicas 6. Sistema Monoclínico (a ≠ b ≠ c) e (α = γ = 90°, β ≠ 90°) • Três eixos desiguais, dois em ângulo oblíquo e o terceiro, perpendicular. 26 2. Propriedades Químicas 6. Sistema Monoclínico Mica (Muscovita) Ortoclásio 27 2. Propriedades Químicas 7. Sistema Triclínico (a ≠ b ≠ c) e (α ≠ β ≠ γ) • Três eixos de comprimento desigual e em ângulos diferentes. 28 2. Propriedades Químicas 7. Sistema Triclínico Plagioclásio Microclina 29 ➢1.Conceito de Minerais ➢2. Propriedades Físicas e Químicas ➢3. Classe dos Minerais 4. Principais Minerais Formadores de Rochas 5. Uso Econômico dos Minerais 30 3.Classes dos Minerais • A classificação dos minerais baseia-se na sua composição química e no tipo das ligações. 31 3.Classes dos Minerais • Tipos de ligações químicas: 32 3.Classes dos Minerais • Tetraedro de (SiO4) 33 3.Classes dos Minerais • 1. Elementos Nativos: • 2. Silicatos (SiO2) • 3. Carbonatos • 4. Óxidos 34 Classes dos Minerais • 1. Elementos Nativos: existem na forma isolada na natureza. Ouro (Au) Enxofre (S) Prata (Ag) Diamante (C) Metálicos Não-Metálicos 35 Classes dos Minerais • 2. Silicatos (SiO2): Formados por tetraedros de sílica, 4 íons de Oxigênio e um de Silício. 36 Classes dos Minerais • 2. Silicatos (SiO2) 37 Classes dos Minerais • 2. Silicatos (SiO2) 38 • 3. Carbonatos Xn(CO3)m : – Formam as rochas calcárias e os mármores. Calcário Aragonita Mármore Estalagmite e estalactite Classes dos Minerais 39 • 4. Óxidos XnOm / OHm: – X= Cu, Fe, Mn, Al, Mg+Al, Fe+Cr, Fe+Ti; – Grande valor econômico. Classes dos Minerais Hematita (Fe2O3) Cromita (FeCr2O4) 40 • 5. Sulfetos XnSm: – X = Cu, Fe, As, Ag, Zn, Cd, Hg, Pb, Ni, Co, Sb, Mn, Cu+Fe, Ag+Fe, Ag+Sb, Ni+Sb, Co+As, Fe+As – Minerais mais importantes do ponto vista econômico. Pirita (FeS) Galena (PbS) Classes dos Minerais 41 • 6. Sulfatos: Xn(SO4)m – X = Ca, Sr, Ba, Pb, Pb+Cu, Pb+Fe, Cu+Al. Classes dos Minerais Barita (BaSO4); Gipsita (CaSO4 2H2O) 42 • 7. Sais Halógenos: X + Cl, F, Br, I – X = Na, K, Ca, Pb+F, Na+Ca+Al – Ligações exclusivamente iônicas. Classes dos Minerais 43 • 7. Sais Halógenos: Classes dos Minerais Halita (NaCl) – Sal Gema 44 • 8. Outras Classes: Classes dos Minerais Tungstatos (Scheelita) Nitratos (Salitre) Sulfossais (Proustita) Hidróxidos (Limonita) Fosfatos (Monazita) Boratos(Bórax) 45 Roteiro da Unidade IV ➢1.Conceito de Minerais ➢2. Propriedades Físicas e Químicas ➢3. Classe dos Minerais ➢4. Principais Minerais Formadores de Rochas 5. Uso Econômico dos Minerais 46 Principais minerais formadores de rochas • 30 são os minerais mais abundantes; • Os principais minerais formadores de rochas são os silicatos e, secundariamente, os carbonatos. 47 Principais minerais formadores de rochas • 1. Feldspatos • 2. Quartzo (SiO2 • 3. Piroxênios • 4. Anfibólios • 5. Micas 6. Argilas 7. Olivinas 8. Outros silicatos comuns 9. Não-Silicatos 48 Principais minerais formadores de rochas 49 Minerais Formadores de Rochas • 1. Feldspatos: K-Feldspato e Plagioclásio – 50% da quantidade de minerais presentes na Crosta. K-Feldspato (Na,Ca)Al(Si,Al)Si2O8 Plagioclásio (Na,Ca)Al(Si,Al)Si2O8 50 Minerais Formadores de Rochas • 2. Quartzo (SiO2): – Alta dureza e bastante resistente ao intemperismo. Cristaisde Quartzo em afloramento. Areia Grossa 51 Minerais Formadores de Rochas • 3. Piroxênios: – Minerais escuros ricos em Fe e Mg; – Formados em altas temperaturas e pressões. 52 Minerais Formadores de Rochas • 4. Anfibólios – Cor escura e densidade elevada; – 15% dos minerais da Crosta. 53 Minerais Formadores de Rochas 5. Micas (Biotitas e Muscovitas): – Minerais placosos; – Com clivagem expressiva. 54 Minerais Formadores de Rochas • 6. Argilas: – Minerais formados pela alteração dos silicatos; – Minerais muito pequenos < 0,0004 mm. 55 Minerais Formadores de Rochas • 7. Olivinas: – Minerais escuros esverdeados; – Com densidade superior a 3,3 g/cm3. 56 Minerais Formadores de Rochas 8. Outros silicatos comuns: 57 Clorita ((Mg,Fe)3(Si,Al)4O10 (OH)2·(Mg,Fe)3(OH)6) Granada (Ca3Al2(SiO4)3) Cianita (Al2SiO5) Silimanita (Al2SiO5) Andalusita (Al2SiO5) Roteiro da Unidade IV ➢1.Conceito de Minerais ➢2. Propriedades Físicas e Químicas ➢3. Classe dos Minerais ➢4. Principais Minerais Formadores de Rochas ➢5. Uso Econômico dos Minerais 58 Uso econômico dos minerais: • Gemas: • Minerais de valor econômico / financeiro: • Minerais ornamentais: Calcita (Mármores); Feldspato; Gipsita • Minerais metálicos de uso industrial: • Minerais não-metálicos de uso industrial: 59 Uso econômico dos minerais: 60 Uso econômico dos minerais: 61 • Minerais de valor econômico / financeiro: Ouro Prata Platina Uso econômico dos minerais: • Gemas: 62 Uso econômico dos minerais: • Gemas: 63 Uso econômico dos minerais: 64 • Minerais ornamentais: Uso econômico dos minerais: 65 • Minerais ornamentais: Bibliografia Básica • TEIXEIRA, Wilson. Decifrando a terra. 2. ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2009. • POPP, José Henrique. Geologia geral. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010. • PRESS, Frank; MENEGAT, Rualdo. Para entender a Terra. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. • DANA, James D. Manual de Mineralogia. São Paulo:EDUSP,1986. 642p. • DEER, W.A.; HOWIE, R.A. & ZUSSMAN, J. – Minerais Constituintes das Rochas – Uma Introdução. 4 ed. Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa. 66 Bibliografia Complementar • LEINZ, V. Guia para determinação de minerais. São Paulo: Nacional, 1978. • SCHUMANN, W. Rochas e minerais. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 1985. Sugestões de Links • http://webgeology.alfaweb.no/ • http://www.galleries.com/ • https://www.youtube.com/watch?v=KnMc6XIySmE • https://www.youtube.com/watch?v=tYj4pHw3HI0 67
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