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Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 1 PROPRIEDADES ÓPTICAS DE MINERAIS PETROGRÁFICOS Por Profª. Drª. Hanna Jordt Evangelista 2001 Universidade Federal de Ouro Preto Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 2 ÍNDICE Introdução Abreviações utilizadas Andaluzita Anfibólios: Generalidades Propriedades ópticas gerais Ocorrência Ortoanfibólios: antofilita – gedrita Clinoanfibólios: Anfibólios ferromagnesianos: Cummingtonita -grunerita Anfibólios cálcicos: Tremolita – actinolita Hornblendas Anfibólios cácio-sódicos: richterita Anfibólios sódicos: glaucofana-richterita Apatita Carbonatos Cianita Cloritas Cloritóide Cordierita18 Coríndon Epidotos Escapolita Espinélios Estaurolita Feldspatos: Generalidades Plagioclásio Álcali-feldspatos Anortoclásio Microclina Ortoclásio Sanidina Granadas Lawsonita Micas: Generalidades, propriedades ópticas gerais Biotita Moscovita Paragonita Margarita Monazita Olivina Piroxênios Generalidades Propriedades ópticas gerais Características diagnósticas Ortopiroxênios Clinopiroxênios Egirina – egirinaugita Augita Diopsídio – hedenbergita Jadeíta Onfacita Pigeonita Prehnita Pumpelliíta Quartzo Rutilo Serpentinas Sillimanita Stilpnomelana Talco Titanita Turmalinas Vesuvianita Wollastonita Zeólitas Zircão FASE MINERAIS PREDOMINANTEMENTE ÍGNEAS Berilo Fluorita Feldspatoides Perovskita Topázio Vidro Vulcânico Hornblendas Marrons Anfibólios Calcio-sódicos Arfvedsonita-Eckermanita Sanidina Anortoclásio Egirina-Egirinaugita Pigeonita Bibliografia Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 3 INTRODUÇÃO Essa apostila visa fornecer a estudantes das geociências, em particular aos alunos de Petrologia Metamórfica do Departamento de Geologia da Escola de Minas, UFOP, ferramentas que facilitem a identificação dos minerais transparentes mais comuns em rochas metamórficas através do estudo de lâminas delgadas em luz transmitida sob um microscópio de polarização. Para cada mineral selecionado tem- se a fórmula química, as propriedades ópticas mais importantes e o modo de ocorrência. Não se pretende substituir, com essa apostila, livros textos de Mineralogia Óptica ou Petrologia Metamórfica. Prof a . Dr a . Hanna Jordt Evangelista Ouro Preto, fevereiro de 2001 ABREVIAÇÕES UTILIZADAS 2V (ou 2V) = ângulo óptico de mineral biaxial (-) (ou biaxial +) l (+) ou (-) = elongação positiva (ou negativa) n = índice de refração. O relevo dos minerais, que é uma função de n, é classificado como: Muito baixo: n < 1,50 (mineral típico: fluorita, n 1,43) Baixo: n = 1,50 - 1,60 (mineral típico: quartzo, n 1,55) Moderado: n = 1,61 - 1,70 (mineral típico: apatita, n 1,64) Alto: n = 1,71 - 1,85 (mineral típico: cianita, n 1,72) Muito alto: n > 1,85 (mineral típico: zircão, n 2,0) = birrefringência, que é classificada como: Muito baixa: <0,005 (cor de interferência máxima não excede o cinza de 1 a ordem, em seções com 30m de espessura) Baixa: = 0,006 - 0,012 (cor de interferência cinza esbranquiçado até laranja de 1 a ordem) Moderada: = 0,013 - 0,020 (cor de interferência laranja de 1 a ordem até azul de 2 a ordem) Alta: = 0,021 - 0,040 (cor de interferência azul de 2 a ordem até verde de 3 a ordem) Muito alta: > 0,040 (cor de interferência igual ou mais alta do que o verde de 3 a ordem) Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 4 ANDALUZITA Al2SiO5 Sistema ortorrômbico Hábito: colunar pseudo-tetragonal, com seções quase quadradas ou retangulares; também granular xenoblástico. Freqüentemente constitui porfiroblastos poiquiloblásticos, com abundantes inclusões de quartzo. Cor: comumente incolor; às vezes com um tênue pleocroísmo em matizes manchados de rosa (devido a Fe) ou de verde claro (devido a Mn). Na variedade chiastolita inclusões negras, de material carbonoso, concentram-se no núcleo dos cristais ou dispõem-se segundo uma cruz nas seções basais. Clivagem: {110} boa. O ângulo entre as duas direções de clivagem é de quase 90 o . Relevo: moderado (n 1,64). Birrefringência: baixa ( 0,010). As cores de interferência são o cinza ou branco de 1a ordem. A extinção é paralela aos traços da clivagem e ou às faces do prisma nas seções alongadas. Sinal óptico: biaxial (-), 2V 84 o ; a variedade esverdeada, rica em Mn, denominada viridina, é biaxial positiva. A elongação é (-). Alteração: em sericita, à vezes também em pirofilita, caulinita ou em agregados de espinélio, córindon e feldspato. CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS: incolor (geralmente), relevo moderado, birrefringência baixa, extinção paralela. MINERAIS SEMELHANTES: feldspatos e cordierita têm relevo menor; sillimanita possui 1(+), clivagem melhor e maior ; cianita possui relevo e mais elevados e clivagens muito melhores; ortopiroxênios têm relevo bem superior e um pouco maior; topázio é biaxial (+). Nenhum destes minerais apresenta inclusões opacas com distribuição em cruz como na chiastolita. OCORRÊNCIA: em rochas metamórficas de protólito rico em Al (metapelitos), submetidas a metamorfismo de contato ou a metamorfismo regional de pressão baixa, do tipo Abukuma. É o polimorfo de Al2SiO5 típico de pressões baixas, sendo substituída por cianita ou sillimanita em pressões mais altas (vide diagrama de estabilidade dos polimorfos de Al2SiO5 na descrição da cianita). Forma-se num intervalo amplo de temperaturas, mas a sua ocorrência é mais comum no grau médio. Nos xistos mosqueados (spotted slates) constitui porfiroblastos em matriz de sericita e quartzo. Nos hornfels associa-se a biotita, cordierita e quartzo. No metamorfismo regional ocorre com moscovita, biotita, quartzo e, às vezes, almandina, estaurolita ou cordierita. Às vezes ela pode ocorrer com cianita ou sillimanita e já se observaram até as três modificações de Al2SiO5 juntas. Na maioria das vezes estas paragêneses são meta-estáveis, porque as transições polimórficas de andaluzita em cianita (com pressões crescentes) ou de andaluzita em sillimanita (com temperaturas crescentes) são muito lentas. Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 5 ANFIBÓLIOS Fórmula geral: AB2C VI 5 T IV 8 O22(OH)2 Sistema monoclínico ou ortorrômbico GENERALIDADES CRISTALOGRAFIA A família dos anfibólios é dimorfa: um grupo pequeno e que só aparece em metamorfitos é do sistema ortorrômbico (ortoanfibólios) e um grupo maior, que ocorre tanto em rochas magmáticas quanto em rochas metamórficas é do sistema monoclínico (clinoanfibólios). COMPOSIÇÃO QUÍMICA Os elementos que mais comumente ocupam as diferentes posições estruturais da fórmula geral AB2C VI 5 T IV 8 O22(OH)2 são (para maiores detalhes vide: Leake et al. - 1997 - Nomenclature of Amphiboles. Mineralogical Magazine61, 295-321): A: Na, K ou vazia B: Ca, Na, Mg, Fe 2+ ; às vezes também Li e Mn 2+ C: Mg, Fe 2+ , Al, Fe 3+ ; às vezes também Mn 3+ , Ti 4+ , Li + , Zn 2+ , Cr 3+ T: Si, Al (OH) pode ser substituído por F, Cl e às vezes O 2- . Os anfibólios são de composição química bastante complexa. Normalmente os cristais são soluções sólidas constituídas de vários componentes químicos. Uma classificação química geral dos anfibólios baseia-se no cátion da posição B: Fe-Mg: anfibólios ferromagnesianos Ca: anfibólios cálcicos Ca-Na: anfibólios cálcio-sódicos. Na: anfibólios sódicos Dentro destes grupos químicos maiores existem séries de solução sólida formadas pela substituição Mg +2Fe2+ na posição C. Além disso, há subgrupos formados pela substituição do Si4+ por Al3+ na posição T, com uma concomitante substituição de íons divalentes por trivalentes na posição C. TIPOS DE ANFIBÓLIOS As composições de alguns dos principais anfibólios são: Ortoanfibólios (sistema ortorrômbico) Anfibólios ferromagnesianos (posição B ocupada por Fe-Mg) Antofilita (Mg,Fe)7Si8O22(OH,F)2 Gedrita (Mg,Fe 2+ )5Al2[Si6Al2O22(OH,F)2] Clinoanfibólios (sistema monoclínico) Anfibólios ferromagnesianos (posição B ocupada por Fe-Mg) Série da cummingtonita - grunerita (Fe 2+ ,Mg)7Si8O22(OH)2 Anfibólios cálcicos (posição B ocupada por Ca) Série da tremolita - actinolita Ca2(Mg,Fe 2+ )5Si8O22(OH)2 Hornblendas Ca2(Mg,Fe 2+ )4(Al,Fe 3+ )(Si7Al)O22(OH)2 Anfibólios cálcio-sódicos (posição B ocupada por Ca e Na) Richterita Na(CaNa)(Mg,Fe 2+ )5Si8O22(OH)2 Winchita (CaNa)(Mg,Fe 2+ )4(AlFe 3+ )Si8O22(OH)2 Barroisita (Ca,Na)(Mg,Fe 2+ )3AlFe 3+ Si7AlO22(OH)2 Katoforita Na(CaNa)(Fe 2+ ,Mg)4(AlFe 3+ )Si7AlO22(OH)2 Taramita Na(CaNa)(Fe 2+ ,Mg)3Al(Al,Fe 3+ )Si6Al2O22(OH)2 Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 6 Anfibólios sódicos (posição B ocupada por Na) Série da glaucofana - riebeckita Na2(Mg,Fe 2+ )(Al,Fe 3+ )Si8O22(OH)2 Série da arfvedsonita - eckermanita NaNa2(Mg,Fe 2+ )4(Fe 3+ ,Al)Si8O22(OH)2 Trocas adicionais AlSi, (Mg,Fe)Al, NaCa e Na ou K na posição A, levam a uma complexa rede de séries isomorfas totais ou parciais. Há muitos nomes varietais para definir membros das séries acima e de outras séries menos comuns. Estas variedades não são sempre distinguíveis opticamente. A única propriedade física comum a todos os anfibólios e que caracteriza o grupo é a clivagem prismática {110}, cujos planos se interceptam a aproximadamente 56 o (e 124 o ) nas seções basais. Anfibólios magmáticos das séries acima são hornblenda (que também é metamórfica), riebeckita, katoforita e arfvedsonita. Os demais são essencialmente metamórficos. PROPRIEDADES ÓPTICAS GERAIS Cor: os anfibólios ricos em Mg ou Ca (por exemplo antofilita e tremolita) são incolores. Com a incorporação de Fe 2+ , Fe 3+ , Ti, Mn ou Cr a cor se torna esverdeada, verde-acastanhada ou verde-amarelada (por exemplo hornblenda). A adição de Ti ou Fe 3+ torna a cor dos anfibólios marrom-avermelhada (kaersutita, oxi- hornblenda). A incorporação de Na produz tonalidades azuladas ou lilás (glaucofana, riebeckita, arfvedsonita). Hábito: prismático, acicular, com seções basais comumente losangulares. O hábito acicular é comum em metamorfitos de grau baixo. Em metamorfitos da fácies granulito o hábito pode ser granular anédrico. Relevo: moderado (n 1,60 - 1,73; em casos raros chega a 1,88). Clivagem: todos os membros caracterizam-se pela clivagem prismática perfeita segundo {110}. Nas seções basais observam-se os traços das duas direções de clivagem, que se interceptam a aproximadamente 56 o e 124 o , o que é uma das propriedades mais diagnósticas do grupo. Macla: de contato simples ou polissintética. Birrefringência: bastante variável ( 0,004 - 0,043). Para os anfibólios mais comuns (hornblenda e tremolita-actinolita) situa-se normalmente em torno de 0,020 e é, em média, inferior à dos piroxênios. Sinal óptico: a maioria dos anfibólios é biaxial negativa (exceções são antofilita, cummingtonita e magnésio- pargasita). O ângulo 2V é muito variável, em geral fica entre 45 o e 90 o . Alterações e transformações: todos os membros do grupo são mais resistentes à alteração do que os piroxênios. Quando intemperizados, os anfibólios se transformam numa mistura de carbonato, limonita e quartzo. No metamorfismo regressivo podem transformar-se em clorita, epidoto ou serpentina. Se o metamorfismo for progressivo pode haver formação de piroxênio. CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS: a mais marcante característica dos anfibólios é a clivagem prismática, com planos que se cortam fazendo ângulos de aproximadamente 56 o e 124 o nas seções basais. O ângulo de extinção também permite a separação de alguns anfibólios entre si, conforme mostra a figura seguinte. Os anfibólios podem ser confundidos principalmente com piroxênios. Alguns critérios gerais de separação dos anfibólios mais comuns (p. ex. hornblenda) e clinopiroxênios (p. ex. augita ou diopsídio) são (vide maiores detalhes na descrição dos piroxênios): - ângulo entre as direções de clivagem nos anfibólios é de aproximadamente 56 o (ou 124 o ) e nos piroxênios é de aproximadamente 93 o (ou 87 o ). - ângulo de extinção máximo dos anfibólios (vide figura seguinte), medido em relação às linhas de clivagem ou às faces do prisma nas seções paralelas a c, é, em média, inferior ao dos piroxênios. - caráter óptico dos anfibólios é, em geral, biaxial (-) e os clinopiroxênios são geralmente positivos (exceção egirina). - pleocroísmo dos anfibólios mais comuns (por exemplo hornblenda) é mais acentuado. - birrefringência é mais fraca nos anfibólios. - relevo é menor para os anfibólios. - ângulo 2V é maior nos anfibólios. Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 7 Ângulo de extinção de alguns tipos de anfibólios. OCORRÊNCIA As condições de formação dos anfibólios abrangem um campo muito mais amplo do que as dos piroxênios, desde que haja água ou, em certos casos, flúor à disposição. Eles se cristalizam no âmbito magmático, hidrotermal ou metamórfico. Nos magmatitos os anfibólios cristalizam-se após os piroxênios. Só em certos casos os dois formam-se juntos e, em rochas alcalinas, pode acontecer inclusive um piroxênio (egirina) formar-se depois do anfibólio, podendo até mesmo substituí-lo marginalmente. Às vezes, os anfibólios se cristalizam às custas dos piroxênios na fase deutérica (rica em água), que segue a fase de cristalização magmática principal, gerando transformações parciais ou pseudomorfoses. Em rochas metamórficas os anfibólios se formam num vasto campo de pressões e temperaturas, desde a epizona até a catazona. A ausência de anfibólios em muitas rochas catazonais, apesar de uma composição adequada do protólito, pode ser um indicativo de pressões de H2O excessivamente baixas, isto é, inferiores à pressão total. A seguir tem-se a descrição mais detalhada dos principais anfibólios metamórficos, sendo que alguns podem também ocorrer em rochas ígneas. O x ih o rn b le n d a G lau c o fa n a , K ae rsu tita A c tin o li ta T rem o lita, H astin g sita (1 5 -2 5 ) 0 T sch erm ak ita (70-80 )Arfvedsonita 0 70 80 25 20 15 10 5 60 50 40 30 (001) (1 0 0 ) c n ou n c v Propriedades Ópticas e Ocorrência dos PrincipaisMinerais Petrográficos 8 ORTOANFIBÓLIOS Sistema ortorrômbico ANFIBÓLIOS FERROMAGNESIANOS ORTORRÔMBICOS Antofilita (Mg,Fe2+)7Si8O22(OH,F)2 Gedrita (Mg,Fe2+)5Al2[Si6Al2O22(OH,F)2] Generalidades: a substituição do Mg por Fe 2+ é limitada na antofilita, sendo que normalmente a razão X=Fe/(Fe+Mg) <0,4. As variedades mais ricas em Fe cristalizam-se no sistema monoclínico, constituindo a série da cummingtonita-grunerita, embora possa haver uma superposição composicional na faixa X=0,3-0,4 dos orto- e clinoanfibólios. Quanto à gedrita, a substituição MgFe2+ é bem mais ampla e os valores de X variam comumente entre 0,2 e 1,0. Embora seja norma adotar-se como limite entre antofilita e gedrita a composição com Si7Al na posição T (antofilita é mais pobre e gedrita é mais rica em Al do que este limite), verifica-se que na natureza há uma miscibilidade muito limitada entre estes dois anfibólios, sendo as composições são ou muito pobres (antofilita) ou muito ricas (gedrita) em Al. Holmquistita é um ortoanfibólio de Li, cuja composição é Li2(Mg,Fe 2+ )3Al2Si8O22(OH,F)2. Distingue-se pelo pleocroísmo em matizes de amarelo a azul-violeta, podendo ser confundida com os anfibólios sódicos. Hábito: acicular, fibroso, laminado ou prismático, com seções basais losangulares. Cor: a antofilita é geralmente incolor, mas às vezes pode ser verde clara. A gedrita apresenta um fraco pleocroísmo de amarelo acastanhado pálido para castanho acinzentado claro. Clivagem: perfeita {110}, típica para os anfibólios, com ângulo 124o (ou 56o) nas seções basais. Relevo: moderado (n 1,60-1,72). Birrefringência: moderada a alta ( varia de 0,026, para a magnésio-antofilita, até 0,017, para a gedrita). As cores de interferência máximas variam do final da 1 a ordem (gedrita) até o meio da 2 a ordem (antofilita). Extinção: os cristais alongados segundo c mostram extinção paralela em relação à clivagem ou às faces do prisma. Esta é uma importante propriedade que permite a distinção de orto- e clinoanfibólios entre si. Macla: não ocorre. Sinal óptico: magnésio-antofilita é biaxial (-), mas o sinal óptico passa a (+) para as variedades mais ricas em Fe. Gedrita é biaxial (+), exceto a variedade sem Mg, que é (-). O ângulo 2V é muito grande, próximo de 90 o . CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS: antofilita e gedrita são praticamente incolores ou de cor muito pálida amarelada, amarronzada ou esverdeada, têm hábito acicular/prismático longo, relevo moderado, clivagens típicas dos anfibólios que, nas seções basais, se cortam a 124 o , cores de interferência vivas no final da 1 a até o meio da 2 a ordem, extinção paralela em relação à clivagem ou às faces do prisma e ausência de macla. A distinção óptica de antofilita e gedrita não é fácil, mas a ocorrência das duas dá-se em paragêneses bem diferentes (vide ocorrência). MINERAIS SEMELHANTES: A mais importante característica que permite a separação de ortoanfibólios e clinoanfibólios incolores (ou fracamente coloridos, como tremolita e cummingtonita) entre si, é a extinção paralela dos ortoanfibólios. OCORRÊNCIA: ortoanfibólios não ocorrem em rochas ígneas. Antofilita é um mineral típico de metamorfitos ricos em Mg e deficientes em Al e Ca, tais como antofilita-talco xistos derivados de protólitos ígneos ultramáficos. Outros minerais comumente associados são magnésio-clorita, tremolita, serpentina ou olivina. É característica do grau médio. A formação de gedrita ocorre em protólitos ricos em Al e deficientes em Ca (em caso contrário forma-se hornblenda) bem como em K (em caso contrário forma-se biotita no seu lugar). No metamorfismo regional de grau médio a gedrita pode ocorrer em anfibolitos, associada ou não à hornblenda e, às vezes, à cummingtonita. Em xistos associa-se a estaurolita + cordierita (P baixa, T da fácies anfibolito inferior), granada + cordierita (P baixa, T mais alta). Nestes xistos a gedrita pode também associar-se a um polimorfo de Al2SiO5, micas, quartzo e plagioclásio. Com temperaturas crescentes, em torno de 700 o C, os ortoanfibólios transformam-se em ortopiroxênios, o que constitui uma reação característica da transição da fácies anfibolito para a fácies granulito. Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 9 CLINOANFIBÓLIOS Sistema monoclínico ANFIBÓLIOS FERROMAGNESIANOS MONOCLÍNICOS Cummingtonita-grunerita (Fe +2 , Mg)7Si8O22(OH)2 Generalidades: a série da cummingtonita-grunerita representa as composições ricas em Fe +2 da substituição MgFe+2 nos anfibólios ferromagnesianos. A substituição do Fe2+ por Mg é limitada, sendo que normalmente a razão X=Fe/(Fe+Mg)>0,3. As variedades mais pobres em Fe 2+ cristalizam-se no sistema ortorrômbico, constituindo a antofilita, embora possa haver uma superposição composicional na faixa X=0,3-0,4 entre antofilita e cummingtonita. O nome grunerita é usado quando X>0,7. Às vezes, o Mn pode chegar a ser bem abundante, perfazendo até 2 das 7 posições ocupadas por (Fe 2+ ,Mg). Neste caso, os anfibólios são chamados de manganocummingtonita, quando a composição é Mn2Mg5Si8O22(OH)2, e manganogrunerita, quando é Mn2Fe5Si8O22(OH)2. Hábito: fibroso, acicular ou prismático delgado, com seções basais losangulares. Cor: pálida, esverdeada ou amarelo acastanhada. Clivagem: perfeita {110}, típica para os anfibólios, com ângulo de 124o (ou 56o) nas seções basais. Relevo: moderado, aumentando com teores crescentes de Fe 2+ (n 1,64 - 1,73). Birrefringência: alta ( 0,021-0,045); as cores de interferência máximas variam, com teores crescentes de ferro, da 2 a até a 3 a ordem. Extinção: o ângulo de extinção máximo, medido em relação ao traço da clivagem ou ao eixo maior das seções alongadas paralelamente ao eixo c, varia de 10 o a 15 o . Macla: geminação lamelar (polissintética), segundo (100), é muito característica. Sinal óptico: cummingtonita caracteriza-se por ser biaxial (+), porém grunerita é biaxial (-). CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS: cor pálida, clivagem típica de anfibólios, relevo moderado, hábito acicular ou prismático delgado, birrefringência alta, maclas polissintéticas abundantes e sinal óptico (+) para a cummingtonita. MINERAIS SEMELHANTES: actinolita distingue-se da cummingtonita por ser biaxial (- ).Grunerita, que possui birrefringência superior à da actinolita, limita-se a rochas muito ricas em Fe. Os ortoanfibólios possuem extinção paralela nas seções alongadas. OCORRÊNCIA: cummingtonita é comum no metamorfismo regional de grau médio, formando-se em rochas pobres em Ca. Em anfibolitos derivados de rochas ígneas básicas associa- se a hornblenda e plagioclásio e, em metaultrabasitos, a antofilita. Em xistos de protólito sedimentar pode aparecer com cordierita, plagioclásio, biotita e granada. Grunerita é característica do metamorfismo regional de formações ferríferas. Associa-se a quartzo e magnetita ou a faialita, almandina e hedenbergita. É estável na faixa de temperaturas que vai da zona da biotita (meio da fácies xisto verde) até a zona da estaurolita (meio da fácies anfibolito). Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 10 CLINOANFIBÓLIOS ANFIBÓLIOS CÁLCICOS Tremolita – actinolita Ca2(Mg, Fe 2+ )5Si8O22(OH)2 Sistema monoclínico Hábito: fibroso, acicular ou prismático delgado, com seções basais losangulares. Cor: incolor (tremolita), verde claro (actinolita rica em Mg); com teores crescente de Fe 2+ , o pleocroísmo da actinolita torna-se mais acentuado, com matizes pálidos de verde acastanhado - verde azulado - amarelado.Clivagem: perfeita {110}, típica para os anfibólios, com ângulo de 124o (ou 56o) nas seções basais. Relevo: moderado (n 1,61 - 1,70). Birrefringência: alta a moderada ( 0,027 na tremolita e 0,017 na actinolita). As cores de interferência máximas variam do final da 1 a ordem (para a actinolita) até o meio da 2 a ordem (para a tremolita). Extinção: o ângulo de extinção máximo, medido em relação ao traço da clivagem ou às faces do prisma nas seções alongadas paralelamente ao eixo c, diminui com o aumento do teor de Fe de 25 o (tremolita) até 11 o (ferro-actinolita). Macla: simples ou polissintética, não tão freqüente como na cummingtonita. Sinal óptico: biaxial (-) com ângulo 2V muito elevado, variando de 70 a 85 o . CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS: incolor (tremolita) ou com pleocroísmo em matizes de verde (actinolita), relevo moderado, clivagem típica de anfibólios, hábito acicular ou prismático delgado, cores de interferência no final da 1 a a início da 2 a ordem. MINERAIS SEMELHANTES: os ortoanfibólios têm extinção paralela. Cummingtonita-grunerita tem birrefringência maior, abundantes maclas polissintéticas e a cummingtonita é biaxial (+). Hornblenda verde distingue-se com dificuldade das actinolitas mais fortemente coloridas. Em geral, porém, a actinolita é mais pálida e o seu ângulo de extinção situa-se tipicamente entre 11 o e 15 o (o da hornblenda é normalmente maior). Clinopiroxênios têm relevo e ângulo de extinção maiores, o ângulo entre as clivagens é 90o e a maioria é biaxial (+) com 2V menor. Clorita verde tem birrefringência baixa e as cores de interferência são comumente anômalas, acastanhadas ou arroxeadas. Turmalina verde é uniaxial, tem extinção paralela e “pleocroísmo inverso”. Wollastonita, que pode ser confundida com tremolita (incolor) tem extinção quase paralela, birrefringência mais baixa e um ângulo 2V bem menor. OCORRÊNCIA: tremolita e actinolita são minerais essencialmente metamórficos e formam-se tanto no metamorfismo regional como no metamorfismo de contato. Tremolita ocorre em metamorfitos pobres em Fe e ricos em Ca-Mg, como em mármores dolomíticos e rochas calciossilicáticas. Uma reação comum de formação da tremolita nestas rochas é a partir de dolomita e quartzo. Minerais comumente associados são carbonatos, quartzo, diopsídio ou epidoto. Tremolita/actinolita também é encontrada em rochas metaultrabásicas de grau baixo, tais como tremolita-talco xistos nos quais também pode ocorrer dolomita/magnesita ou serpentina. Actinolita ocorre mais comumente em rochas metabásicas derivadas de basaltos, diabásios, gabros ou tufos máficos, mas também pode formar-se em rochas metassedimentares, como por exemplo em certas margas metamorfizadas, nas quais os teores de Ca, Mg e Fe se aproximam dos teores dos basaltos. Nos metabasitos ela se forma no final da fácies prehnita-pumpelliíta a partir de reações envolvendo pumpelliíta, prehnita ou clorita+calcita+quartzo. De modo diferente da tremolita, que pode ocorrer até no grau alto, a actinolita restringe-se ao grau baixo (fácies xisto verde), sendo substituída pela hornblenda no grau médio. As rochas típicas portadoras de actinolita são os xistos verdes, onde se associa a clorita, epidoto e albita. A transformação da actinolita em hornblenda, que é o anfibólio cálcico da fácies anfibolito, dá-se numa faixa de temperaturas em torno de 500-550 o C. Nestas temperaturas as duas podem ocorrer juntas na mesma rocha. A alteração hidrotermal causada por fluidos magmáticos residuais enriquecidos em água acarreta a substituição marginal de piroxênios ou hornblenda de rochas básicas por agregados fibrosos de anfibólio verde azulado, que comumente é actinolita. Este processo é chamado de uralitização. Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 11 CLINOANFIBÓLIOS ANFIBÓLIOS CÁLCICOS Hornblendas Sistema monoclínico O termo hornblenda l.s. é utilizado para anfibólios cálcicos com um teor apreciável de Al, cuja composição se aproxima da fórmula simplificada da hornblenda s.s.: Ca2(Mg,Fe 2+ )4(Al,Fe 3+ )(Si7Al)O22(OH)2 Hornblendas verdes (hornblenda comum) Generalidades: hornblendas são anfibólios cálcicos com apreciável substituição Si Al. O ferro é responsável pelas cores escuras esverdeadas da hornblenda comum. O teor de Al na posição T não excede Al2Si6. Esta substituição de Si por Al é acompanhada de uma incorporação de Na (ou K) na posição A, ou de Al (ou Fe 3+ ) na posição C. Além destas variações químicas, K, Mn e Ti sempre ocorrem em teores menores. As hornblendas são compostas de proporções variáveis dos seguintes tipos químicos: pargasita NaCa2[(Mg,Fe 2+ )4Al]Si6Al2O22(OH)2 tschermakita Ca2[(Mg,Fe 2+ )3AlFe 3+ ]Si6Al2O22(OH)2 edenita NaCa2(Mg,Fe 2+ )5Si7AlO22(OH)2 hastingsita NaCa2[(Mg,Fe 2+ )4Fe 3+ ]Si6Al2O22(OH)2. As hornblendas ígneas são, em geral, hastingsíticas e as metamórficas, tschermakíticas. Hábito: prismático curto, com seções basais losangulares ou com seis lados. Em metamorfitos de alto grau pode ser granular xenoblástico. Cor: sempre em tonalidades fortes de verde. Hornblenda l.s.: matizes variáveis de verde, verde azulado, verde oliva, verde amarelado, castanho amarelado, castanho. Pargasita: caracterizada pela cor verde azulada, com pleocroísmo castanho claro - verde azulado - verde amarelado a incolor Hastingsita: caracterizada pela cor verde escura, com pleocroísmo verde oliva escuro / verde azulado acinzentado - azul esverdeado escuro / verde oliva escuro – amarelo / castanho esverdeado / verde amarelado. Em rochas metamórficas observa-se uma variação regular da cor das hornblendas com a temperatura: em temperaturas mais baixas (início da fácies anfibolito) a cor mais intensa é usualmente verde azulada ou azul esverdeada. Em temperaturas mais elevadas (fácies anfibolito superior) a cor é verde (sem a tonalidade azul) e para temperaturas ainda mais altas (fácies granulito) ela é castanha, devido a teores mais elevados de TiO2. Portanto, a tendência geral da variação da cor da hornblenda para temperaturas metamórficas crescentes, é : verde azulado verde castanho. Clivagem: perfeita {110}, típica para os anfibólios, com ângulo de 124o (ou 56o) nas seções basais. Relevo: moderado a alto (n 1,61 - 1,76). Birrefringência: em geral moderada, variando com a composição da hornblenda. Comumente 0,015 - 0,022, o que acarreta cores de interferência máximas no final da 1 a a início da 2 a ordem. A cor de interferência fica muitas vezes mascarada pela intensa cor de absorção do mineral. Extinção: oblíqua. O ângulo de extinção máximo, medido em relação ao traço da clivagem ou às faces do prisma nas seções alongadas paralelamente ao eixo c, varia de 15 o a 25 o , podendo chegar a 34 o . Macla: comumente aparece macla simples segundo (100), que pode associar-se a uma lamela intermediária. Sinal óptico: biaxial (-), com ângulo 2V 45 o -90 o . Magnésio-pargasita é (+) e hastingsita tem 2V menor. CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS: forte pleocroísmo em matizes de verde, relevo moderado, clivagem típica de anfibólios, birrefringência moderada. MINERAIS SEMELHANTES: actinolita também tem pleocroísmo em matizes de verde mas, em geral, as cores são mais pálidas. Além disso, o ângulo de extinção da actinolita tende a ser menor do que das Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 12 hornblendas. Piroxênios verdes (egirina, egirinaugita) têm relevo e birrefringência maiores e o ângulo entre as clivagens é de aproximadamente 90 o . Cloritaverde tem birrefringência baixa e as cores de interferência são comumente anômalas acastanhadas ou arroxeadas. Turmalina verde é uniaxial, tem extinção paralela e pleocroísmo “inverso”. OCORRÊNCIA: hornblenda aparece numa grande variedade de rochas ígneas e metamórficas. Nas ígneas, onde a sua composição tende a hastingsítica, ela é mais comum em rochas plutônicas intermediárias como dioritos, monzonitos, quartzo-dioritos e tonalitos, mas também se cristaliza primariamente em rochas ultrabásicas, básicas, ácidas e alcalinas. Em muitas rochas ígneas, porém, a hornblenda forma-se às custas da alteração hidrotermal de piroxênios e, às vezes, constitui auréolas de reação em torno destes. Em rochas vulcânicas (por exemplo andesitos) a hornblenda verde é rara, pois comumente ela sofre oxidação com conseqüente transformação do ferro ferroso em ferro férrico, tornando-se acastanhada. Esta hornblenda castanha é chamada de oxi-hornblenda. Comumente o processo de oxidação leva à sua transformação marginal ou total numa massa de opacos. Hornblenda é um mineral comum no metamorfismo regional, ocorrendo tipicamente nos anfibolitos oriundos de protólitos básicos e em muitos gnaisses. É característica da fácies anfibolito e pode existir também na fácies granulito. Na fácies xisto verde, porém, o anfibólio cálcico dos metabasitos é a actinolita, embora a hornblenda possa coexistir com actinolita na fácies xisto verde superior. A reação típica da transição da fácies xisto verde para a anfibolito, que ocorre numa temperatura em torno de 550 o C, é: actinolita + albita + clorita + epidoto hornblenda + plagioclásio. A hornblenda dos metamorfitos é normalmente tschermakítica, embora se torne pargasítica na fácies granulito. Com temperaturas crescentes ela tende a transformar-se em piroxênios. No metamorfismo de contato a hornblenda tschermakítica é o mineral característico dos metabasitos da fácies hornblenda hornfels. Hornblendas marrons Anfibólios cálcicos e que possuem uma cor marrom em lâmina delgada são, às vezes, informalmente denominados hornblendas marrons. São típicos de rochas ígneas. Os anfibólios marrons mais comuns são a oxi-hornblenda (NaCa2Mg2Fe3 3+ Si6Al2O22/O2)e a kaersutita [NaCa2(Mg,Fe 2+ )4(Ti,Fe 3+ )Si6Al2O22(O,OH,F)2], que por ocorrerem em rochas ígneas, não serão detalhadas nessa apostila: CLINOANFIBÓLIOS ANFIBÓLIOS CÁLCIO-SÓDICOS Sistema monoclínico Os anfibólios cálcio-sódicos, que são relativamente incomuns, caracterizam-se por apresentar (Ca+Na)B 1,00 e 0,50<NaB<1,50 pfu (por fórmula unitária). De acordo com a ocupação da posição A na fórmula unitária, os anfibólios cálcio-sódicos podem ser divididos nos seguintes subgrupos: Richterita – katoforita – taramita, com (Na + K)A 0,5 Winchita – barroisita, com (Na + K)A<0,5. A ocorrência da maioria é bastante restrita. A fórmula química da richterita, a qual pode ser encontrada em metamorfitos, é: Na(CaNa)(Mg,Fe 2+ )5Si8O22(OH)2. CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS: richterita distingue-se dos outros anfibólios pelo pleocroísmo característico (em geral em tonalidades pálidas amarelo-alaranjadas e avermelhadas), por apresentar birrefringência relativamente baixa (as cores de interferência ficam normalmente na 1 a ou, mais raramente, no início da 2 a ordem), 2V menor do que relevo mais baixo do que a maioria dos outros anfibólios. OCORRÊNCIA: richterita ocorre principalmente em rochas metamórficas como mármores e escarnitos. Mais raramente aparece em rochas magmáticas, como basaltos alcalinos, lamprófiros, mica peridotitos e, a variedade rica em Fe, ocorre em pantelleritos (uma variedade de álcali-riolito). Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 13 CLINOANFIBÓLIOS ANFIBÓLIOS SÓDICOS Os anfibólios sódicos constituem duas séries isomorfas, a da arfvedsonita – eckermanita [Na3(Mg,Fe 2+ )4(Al,Fe 3+ )Si8O22(OH)2] e a da glaucofana – riebeckita. A primeira é essencialmente ígnea, ocorre em alcalinas sódicas e não será detalhada nessa apostila. A segunda série é metamórfica e suas características são: Glaucofana – riebeckita Na2[(Mg,Fe 2+ )3(Al,Fe 3+ )2]Si8O22(OH)2 Sistema monoclínico Generalidades: a série da glaucofana pertence ao grupo dos anfibólios sódicos (anteriormente chamado de grupo dos anfibólios alcalinos ou dos álcali-anfibólios). A série é uma solução sólida entre a glaucofana s.s. Na2[(Mg,Fe 2+ )3Al2]Si8O22(OH)2 e a riebeckita Na2[(Mg,Fe 2+ )3Fe 3+ 2]Si8O22(OH)2. Crossita era o nome dado para anfibólios cuja composição química é intermediária entre estes dois extremos, mas esta espécie foi abolida pela IMA (International Mineralogical Association) em 1997 (vide: Leake et al. - 1997 - Nomenclature of Amphiboles. Mineralogical Magazine 61, 295-321). Também é recomendação da IMA substituir o nome do grupo, que passa de anfibólios alcalinos para anfibólios sódicos. Hábito: prismático com seções basais comumente losangulares (glaucofana), acicular a fibroso (riebeckita). As variedades asbestiformes (fibrosas) são chamadas de crocidolita. Cor: as tonalidades azuladas são a característica óptica diagnóstica para os anfibólios sódicos. Glaucofana é pleocróica em matizes de azul-lavanda (que é um azul a violeta rosado) para incolor/amarelo claro. Riebeckita é pleocróica em matizes de azul escuro (quase negro) para amarelo esverdeado escuro. Clivagem: perfeita {110}, típica para os anfibólios, com ângulo de 124o (ou 56o) nas seções basais. Relevo: moderado (n 1,60 - 1,72). O índice de refração cresce (e a birrefringência cai) com o aumento no teor de Fe 3+ . Birrefringência: baixa até moderada ( 0,006 - 0,025). A birrefringência cai (e o índice de refração cresce) com o aumento no teor de Fe 3+ . As cores de interferência variam da 1 a até o início da 2 a ordem. Extinção: oblíqua. Os ângulos de extinção, medidos em relação ao traço da clivagem ou às faces do prisma nas seções alongadas, são relativamente pequenos, oscilando em torno de 10 o . Macla: simples ou lamelar. Sinal óptico: biaxial (-), mas algumas variedades de riebeckita são positivas. Ângulo 2V é muito variável (0 o - 100 o ). CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS: devido às cores azuladas, é relativamente fácil identificar os anfibólios sódicos. MINERAIS SEMELHANTES: azulados são também a dumortierita e algumas variedades de turmalina, as quais têm maior birrefringência e extinção paralela. Além disso, a turmalina é uniaxial e apresenta o chamado pleocroísmo “inverso”, isto é, a máxima absorção (isto é, a cor mais forte) ocorre quando o eixo cristalográfico c fica perpendicular à direção de vibração do polarizador (nos anfibólios a cor mais forte aparece quando o eixo fica paralelo a esta direção). A distinção dos anfibólios sódicos entre si não é fácil. Da riebeckita a glaucofana pode ser distinguida por sua cor azul mais clara, com um pleocroísmo para o lilás rosado (violeta), pelo relevo mais baixo e menor ângulo 2V. Riebeckita é distinguida da arfvedsonita pelo ângulo de extinção menor. Além disso, a arfvedsonita não se extingue totalmente em nenhuma posição da platina e tem uma cor de absorção amarronzada numa direção. A holmquistita (ortoanfibólio de Li), que também é azulada, tem extinção paralela e outra paragênese. OCORRÊNCIA: glaucofana é um mineral metamórfico característico de pressões muito altas (tipicamente entre 7-17 kbar) e temperaturas relativamente baixas (tipicamente entre 150-500 o C), que são as condições metamórficas da fácies xisto azul. Esta fácies implica em metamorfismo de temperaturas baixas e pressões elevadas, típicas das zonas de subducção de placas tectônicas, ondecrosta oceânica é reincorporada ao manto sob a litosfera continental. Nos glaucofana xistos (também chamados de xistos azuis devido a sua cor cinza azulada) a glaucofana pode associar-se a zoisita ou clinozoisita, lawsonita, paragonita, piroxênio jadeítico (do qual a glaucofana pode derivar-se por alteração), pumpelliíta, granada, rutilo e aragonita. Minerais secundários que também podem ocorrer nestes xistos são epidoto, clorita, albita e actinolita. A glaucofana também se forma no retrometamorfismo de eclogitos, onde ocorre com granada, onfacita, rutilo e epidoto. O protólito típico para a formação deste anfibólio são os espilitos (basaltos sódicos constituintes da crosta oceânica) que sofrem subducção nas zonas de convergência de placas tectônicas. Riebeckita é mais comum em rochas ígneas. Ela ocorre em álcali-granitos, sienitos e rochas vulcânicas ácidas. Associa-se comumente a quartzo (ou, mais raramente, nefelina), álcali-feldspato (ou anortoclásio, em vulcanitos), egirina e arfvedsonita. É provável que em algumas rochas a riebeckita não seja de cristalização primária (no estágio magmático a arfvedsonita é mais comum), mas que tenha sido formada no estágio subsólido através da ação de fluidos oxidantes. O metamorfismo de grau baixo a médio pode produzir riebeckita a partir de sedimentos silicosos ricos em Fe (formações ferríferas). Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 14 APATITA Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) Sistema hexagonal Hábito: prismático longo ou acicular, com seções basais tipicamente hexagonais. Em metamorfitos apatita pode ser granular xenoblástica. Cor: incolor, por vezes acinzentada ou turva devido a inclusões (exsolução?). Quando contém elementos radioativos substituindo parte do seu cálcio, os cristais de apatita inclusos em minerais coloridos como biotita podem ser rodeados por halos pleocróicos mais escuros, que são fruto desta radioatividade. Clivagem: ruim, normalmente não observável em seção delgada. Relevo: moderado (n = 1,62 – 1,67). Birrefringência: muito baixa ( 0,002 – 0,005). A cor de interferência máxima é o cinza de 1 a ordem. Quando contém elementos radioativos substituindo parte do seu cálcio pode tornar-se isotropizada. Extinção: paralela às faces do prisma nas seções alongadas. Sinal óptico: uniaxial (-), por vezes biaxial (-) com ângulo 2V pequeno. Elongação: l (-) CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS: mineral incolor com relevo moderado, cor de interferência baixa (cinza), hábito prismático longo a acicular e seções basais hexagonais, as quais aparecem praticamente negras sob luz polarizada cruzada. A extinção é paralela e a elongação, negativa. MINERAIS SEMELHANTES: quartzo tem relevo menor, é uniaxial (+) e não exibe o hábito prismático hexagonal. Topázio é biaxial (+). Berilo tem relevo menor. Zoisita, clinozoisita e vesuvianita apresentam cores de interferência anômalas azuladas ou acastanhadas e o seu relevo é maior. Nefelina tem relevo menor, comumente é turva devido a alteração e ocorre em rochas magmáticas alcalinas insaturadas. Agulhas muito delgadas de sillimanita (que exibem baixas cores de interferência devido a sua pequena espessura) distinguem-se da apatita pela elongação (+). Granada diferencia-se das seções basais de apatita (que são aparentemente isótropas) por seu relevo muito maior e por ser comumente mais colorida, acastanhada. OCORRÊNCIA: a apatita é um mineral acessório comum na maioria das rochas ígneas e metamórficas, aparecendo normalmente em cristais pequenos. Costuma ser o único mineral que contém fósforo nas rochas. Nas rochas magmáticas a apatita encontra-se em quase todas os tipos, cristalizando-se antes da biotita e da hornblenda (e portanto costuma estar inclusa nelas). Nas rochas metamórficas a apatita ocorre como mineral acessório em todos os graus metamórficos e em praticamente todos os tipos de rochas. Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 15 CARBONATOS Sistema trigonal Calcita: CaCO3 Dolomita: MgCa(CO3)2 Hábito: os carbonatos ocorrem, em geral, sob a forma de agregados granulares anédricos. Quando euédricos, são romboédricos ou escalenoédricos (calcita). Cor: os carbonatos são incolores ou, às vezes, aparecem turvos, amarronzados. Clivagem: todas as variedades apresentam uma clivagem romboédrica {10 1 1} perfeita. Os três planos fazem ângulos de aproximadamente 75 o entre si. Relevo: muito variável com a direção cristalográfica (ncalc 1,49 – 1,66; ndol 1,50 – 1,70). A grande diferença nos índices de refração segundo diferentes direções no cristal acarreta uma forte anisotropia no relevo dos grãos que não foram cortados perpendicularmente ao eixo óptico. Girando-se a platina (evidentemente em luz polarizada plana) a superfície dos grãos ora se destaca, parecendo rugosa, e ora (após 90 o ) fica lisa, como a de um quartzo. Este fenômeno é chamado de pleocroísmo de relevo e é uma propriedade muito diagnóstica para os carbonatos, mesmo quando em grãos muito pequenos. Birrefringência: muitíssimo alta ( calc 0,172; dol 0,180). As cores de interferência são esbranquiçadas de ordem superior, às vezes com tonalidades de rosa ou verde pálido. À maneira das micas, a extinção dos carbonatos é comumente incompleta devido à clivagem muito perfeita, o que resulta no aparecimento de pontos luminosos que não se extinguem em nenhuma posição da platina (estrutura “olho-de-pássaro”). Macla: polissintética. Na calcita, as lamelas são comumente geradas por translação decorrente de deformação e são paralelas à diagonal longa ou às faces do romboedro de clivagem. Na dolomita, as maclas não são tão comuns como na calcita e as lamelas são comumente paralelas à diagonal curta do romboedro de clivagem (critério de diferenciação de calcita e dolomita!). Sinal óptico: uniaxial (-). A calcita pode ser biaxial negativa, com 2V de até 25 o , em virtude de deformação. CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS: clivagem romboédrica perfeita, extrema birrefringência, anisotropia de relevo. A calcita freqüentemente apresenta lamelas de geminação geradas por deformação. MINERAIS SEMELHANTES: a distinção dos diferentes carbonatos entre si é difícil através de métodos ópticos, mas é bastante simples através da difratometria de raios X. Há também vários métodos colorimétricos para tingir os carbonatos e assim distingui-los entre si nas análises modais. Titanita (que, às vezes, também pode apresentar anisotropia de relevo) é geralmente mais acastanhada de que calcita e dolomita, comumente ocorre em cristais bem formados, não apresenta clivagem romboédrica e é biaxial. OCORRÊNCIA: Calcita: tem ampla distribuição, aparecendo em rochas ígneas, sedimentares e metamórficas. Em rochas ígneas ocorre como mineral primário em alguns carbonatitos; em basaltos aparece como mineral hidrotermal ou ainda como mineral de alteração formado às custas de piroxênios ou plagioclásios. Pode formar-se, ainda, pelo intemperismo de plagioclásios cálcicos. Em rochas sedimentares a calcita é o principal constituinte dos calcários, podendo ainda ocorrer como mineral detrítico ou como mineral autigênico nos sedimentos clásticos. Nas rochas metamórficas a calcita ocorre como principal mineral em mármores e rochas calciossilicatadas, sendo estável em todos os graus metamórficos. Dolomita: ocorre em muitos tipos de rocha. Em magmatitos aparece em algumas variedades de carbonatitos ou pode ser hidrotermal preenchendo drusas de rochas vulcânicas. Em rochas sedimentares forma o principal constituinte dos calcários dolomíticos, sendo a sua origem relacionadaa processos de dolomitização. Nos metamorfitos a dolomita constitui o principal mineral dos mármores dolomíticos; também aparece como porfiroblastos em alguns talco xistos ou serpentinitos. É estável num vasto campo de condições de pressão e temperatura. Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 16 CIANITA (Distênio) Al2SiO5 Sistema triclínico Hábito: tabular a laminado, às vezes tende a acicular. Cor: incolor ou, ocasionalmente, pode ocorrer fraco pleocroísmo em pálidos matizes azulados. Inclusões de fina poeira opaca podem acarretar uma tonalidade acinzentada ou acastanhada. Clivagem: (100) perfeita; (010) muito boa; partição (001). Os ângulos entre as clivagens (100) e (010) é de 74 o e entre (010) e a partição (001) é de 87 o . As clivagens perfeitas que se cortam em ângulos oblíquos são muito diagnósticas. Relevo: muito alto (n 1,71 – 1,73). Birrefringência: moderada ( 0,012 – 0,016); a cor de interferência normalmente não excede o alaranjado de 1a ordem. A extinção, em seções (100), é oblíqua ( 30o). Macla: simples (de contato) ou múltipla (lamelar), sendo que esta última é comumente induzida por deformação. Muito diagnósticas para a cianita são as seções com macla de contato e que mostram os traços de duas clivagens cortando-se a 75 o : uma das clivagens é paralela ao plano da macla e a outra, se inclina para lados opostos nas duas metades do cristal. Sinal óptico: biaxial (-), 2V 82 o . Alteração: em sericita, à vezes também em pirofilita. CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS: em porfiroblastos de relevo muito alto, quase sempre incolores, hábito tabular, cor de interferência máxima alaranjada de 1 a ordem, clivagens perfeitas, cujas direções se interceptam em ângulos oblíquos. MINERAIS SEMELHANTES: ortopiroxênios distinguem-se pelas clivagens não tão perfeitas que, nas seções basais, se cortam em torno de 90 º e pela paragênese de fácies granulito, na qual a moscovita (que comumente se associa à cianita) não é estável (no entanto há granulitos com cianita também, vide abaixo). Os ortopiroxênios mais ricos em Fe (hiperstênio) distinguem-se pelo pleocroísmo em matizes de rosa a verde claro. Clinozoisita e zoisita têm cores de interferência mais baixas e geralmente anômalas (azul anil, acastanhadas). Andaluzita possui relevo bem mais baixo e menor birrefringência. Sillimanita tem birrefringência maior, relevo menor, é oticamente positiva e apresenta só uma clivagem que, nas seções basais, é diagonal em relação às faces do prisma. Lawsonita é muito semelhante à cianita, porém é biaxial positiva e ocorre noutra paragênese, em rochas metamáficas submetidas a metamorfismo de pressão alta (fácies xisto azul). OCORRÊNCIA: cianita ocorre em rochas metamórficas muito ricas em Al (metapelitos). Dos três polimorfos de Al2SiO5 (cianita, andaluzita, sillimanita) é o de pressão mais elevada. É o mineral típico do grau médio no metamorfismo regional de pressão média (metamorfismo Barrowiano), onde é estável numa faixa de temperaturas entre 400 o C e 650 o C (para pressões entre 4 e 7 kbar, encontradas em profundidades entre cerca de 13 e 24 km, vide figura seguinte). Em temperaturas maiores a sillimanita se forma em seu lugar. No entanto, no caso de um metamorfismo em pressões mais elevadas a cianita é estável inclusive em rochas da fácies granulito (T > 750 o ), coexistindo com ortoclásio ao invés de moscovita. As rochas portadores de cianita mais comuns são mica xistos, nas quais os minerais associados são micas (moscovita biotita), quartzo, estaurolita (ou cloritóide) e granada almandina. A cianita pode aparecer em mobilizados (veios) ricos em quartzo cortando mica xistos. Excepcionalmente pode associar- se a andaluzita e/ou sillimanita, mas neste caso não se trata, em geral, de uma paragênese verdadeira, isto é, os polimorfos não se formaram juntos, numa situação de equilíbrio, mas sim em condições metamórficas diferentes, sobrevivendo às variações de P e/ou T de modo metaestável. A figura abaixo mostra o campo de estabilidade dos polimorfos de Al2SiO5 e as geotermas dos três tipos clássicos de metamorfismo (metamorfismo de pressão alta ou Alpino, de pressão média ou Barrowiano, e de pressão baixa ou Abukuma). Campo de estabilidade dos polimorfos de Al2SiO5 (andaluzita, cianita, sillimanita) num diagrama PxT (Bohlen et al., 1991, Am. Min. 76, 677-680) e geotermas típicas do metamorfismo regional de pressão alta (= Alpino), de pressão média (= Barrowiano) e de pressão baixa (= Abukuma) (Berman, 1988, J. Petrol. 29, 445-522). 10 20 30 40 10 5 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Temperatura ( C ) 0 jad eít a + qu art zo alb ita 15 cianita sillimanita andaluzita Pr es sã o lit ol óg ic a ( k ba r ) Pr of un di da de a pr ox im ad a ( k m ) Me tam orf ism o B arr ow ian o ( Pm éd ia ) Metam orfism o Ab ukum a ( P baix a ) M et am or fis m o Al pin o ( P alt a ) Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 17 CLORITAS (Mg,Fe 2+ ,Al)6(Si,Al)4O10(OH)8 Sistema monoclínico Generalidades: as cloritas compreendem um importante grupo de filossilicatos formadores de rocha, que pode ser subdividido no Grupo das Ortocloritas (Mg-Fe 2+ cloritas) e no Grupo das Leptocloritas (Mg-Fe 2+ -Fe 3+ cloritas). A distinção óptica de orto- e leptocloritas, bem como dos diversos membros entre si, nem sempre é possível. Aqui serão tratadas exclusivamente as ortocloritas, que são mais comuns do que as leptocloritas. Em termos dos teores de Mg e Fe 2+ é possível distinguir várias séries no grupo das cloritas, sendo que dentro de cada série a proporção de Al IV em relação ao Si é que caracteriza as diferentes variedades: Mg-cloritas, com 0-20 mol.% de Fe, correspondente à série da peninita - clinocloro -grochauíta. Mg-Fe 2+ - cloritas, com 20-60 mol% de Fe, correspondente à série da diabantita - picnoclorita - ripidolita Fe 2+ - cloritas, com 60-100 mol% de Fe, correspondente à série da brunsvigita - afrosiderita -bavalita. Hábito: tabular, lamelar ou em escamas; agregados fibrosos, feltrosos, radiais. Cor: incolor (Mg-clorita) a verde claro (Mg-Fe 2+ - clorita), com pleocroísmo fraco; a intensidade da cor aumenta com teores crescentes de Fe 2+ , sendo que a Fe 2+ - clorita é pleocróica em matizes de verde oliva a verde azulado; podem aparecer halos pleocróicos escuros em torno de inclusões de minerais radioativos como zircão. Clivagem: basal (001), muito perfeita. Relevo: baixo a moderado (n 1,57-1,62). Birrefringência: muito baixa a baixa ( 0,002 a 0,012), variando com a composição química. As cores de interferência ficam no início da 1 a ordem e são comumente anômalas: Mg-clorita cinza normal Mg-Fe 2+ -clorita anômala acastanhada Fe 2+ -Mg-clorita anômala cinza azulada, violeta ou anil Fe 2+ - clorita cinza normal. Tal como a maioria do filossilicatos, as cloritas apresentam extinção incompleta nas seções perpendiculares à clivagem (estrutura olho-de-pássaro, vide micas), embora não muito evidente por causa das baixas cores de interferência. Macla: lamelar (polissintética). Sinal óptico: biaxial (+) ou (-), com 2V 0o-30o. A elongação, que é muito mais fácil de ser determinada até em palhetas muito pequenas, é o oposto do sinal óptico, isto é, quando o sinal óptico é positivo, a elongação é negativa e vice-versa. Assim, as cloritas mais ricas em Mg são biaxiais (+) e têm l (-) e as cloritas mais ricas em Fe são biaxiais (-) e têm l (+). Extinção:paralela em relação ao traço da clivagem nas seções alongadas. CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS: palhetas incolores ou esverdeadas, com cores de interferência baixas (cloritas de Mg: cinza a branco) e comumente anômalas (cloritas de Fe e Mg: acastanhadas, cloritas ricas em Fe: azuladas ou arroxeadas). MINERAIS SEMELHANTES: antigorita (variedade de serpentina) confunde-se com Mg-clorita, diferenciando-se pela elongação (-) e pelo relevo um pouco menor. Anfibólios verde-azulados, que se confundem com Fe-clorita, possuem duas clivagens, além de e n mais altos. Biotita verde apresenta maior. Cloritóide tem relevo mais alto e não apresenta as cores de interferência anômalas acastanhadas ou arroxeadas das cloritas mais ricas em Fe. OCORRÊNCIA: as cloritas são minerais tipicamente metamórficos, que ocorrem principalmente na fácies xisto verde, embora a Mg-clorita possa ser estável em temperaturas maiores também. Cloritas ricas em Mg ocorrem em xistos verdes, anfibolitos, serpentinitos, esteatitos (= clorita-talco xistos) e em rochas calciossilicáticas. Em rochas sedimentares pode aparecer como mineral detrítico ou autigênico. Cloritas ricas em Fe são mais abundantes em filitos, clorita xistos e xistos verdes; também ocorrem como mineral de alteração hidrotermal em drusas, amígdalas e fraturas de magmatitos básicos, ou como produto da alteração metamórfica (cloritização) de minerais máficos (principalmente biotita e hornblenda) em rochas ígneas ou em metamórficas de graus altos submetidas a um retrometamorfismo em condições de baixo grau. Em rochas sedimentares argilosas aparecem como mineral detrítico ou autigênico. Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 18 CLORITÓIDE (Fe2+,Mg,Mn)2(Al,Fe 3+)Al3[(OH)4/O2/(SiO4)2] Sistema monoclínico ou triclínico Generalidades: A fórmula química simplificada do cloritóide é (Fe, Mg)Al2SiO5(OH)2. Na maioria das rochas ele é rico em Fe, exceto nos metamorfitos de alta pressão, onde é mais rico em Mg. A variedade com teores elevados de Mn denomina-se otrelita. Cristaliza-se comumente no sistema monoclínico e variedades triclínicas são mais raras. Hábito: porfiroblastos tabulares, agregados de cristais alongados (às vezes em feixes subradiais). Cor: pleocroísmo em matizes de verde acinzentado, azul acinzentado e amarelo é muito diagnóstico, embora haja variedades que são quase incolores. A distribuição zonada das inclusões de finos opacos resulta na estrutura em ampulheta, que é uma característica diagnóstica para o mineral, embora não ocorra com muita freqüência. Clivagem: boa, segundo (001). Relevo: alto (n 1,71 – 1,74). Birrefringência: baixa ( 0,011). As cores de interferência não ultrapassam o branco-amarelado de 1a ordem e comumente ficam mascaradas pela forte cor de absorção esverdeada do cloritóide. Macla: bastante freqüente, podendo ser simples ou, mais comumente, polissintética. Sinal óptico: biaxial (+) ou (-). A variedade positiva, com ângulo 2V variando de 36 a 70 o, é a mais comum. CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS: pleocroísmo em matizes de azul-acinzentado, verde- acinzentado a amarelado, relevo alto, birrefringência baixa, hábito tabular, maclas lamelares e zonamento em ampulheta. MINERAIS SEMELHANTES: cloritas mais ricas em Fe, que são verde-azuladas e que também podem apresentar maclas lamelares, possuem relevo menor e cores de interferência anômalas acastanhadas ou arroxeadas. Cloritas mais ricas em Mg, que apresentam cores de interferência normais e maclas lamelares, são quase incolores, possuem relevo menor e estrutura olho-de-pássaro. Biotita esverdeada possui birrefringência elevada, ângulo 2V pequeno e estrutura olho-de-pássaro. Anfibólio verde azulado (actinolita, hornblenda) tem relevo mais baixo, outras clivagens e maior birrefringência. Safirina (mineral raro) é oticamente negativa e tem birrefringência um pouco menor. Stilpnomelana possui birrefringência mais alta. OCORRÊNCIA: mineral típico de metapelitos ricos em Fe e Al da fácies xisto verde. Em filitos/xistos associa-se a quartzo, sericita, clorita, hematita, rutilo e, às vezes, cianita, biotita ou granada. Ocasionalmente também ocorre em glaucofana xistos, que são rochas típicas das pressões altas da fácies xisto azul. Na fácies anfibolito o cloritóide não costuma mais ser estável, mas ocasionalmente pode ser encontrado sob a forma de inclusões em estaurolita. A sua formação em rochas ricas em Fe e Al (sistema FASH, ou melhor, composto de Fe, Al, Si e H2O) pode dar-se quando a T ultrapassa 200 oC pela reação: clorita + pirofilita = cloritóide + quartzo. Uma outra reação, a 300oC, é: clorita + hematita = cloritóide + magnetita + quartzo. Reações de decomposição do cloritóide, na transição da fácies xisto verde para a fácies anfibolito (T~ 500 a 550oC) são: cloritóide + clorita + moscovita = estaurolita + biotita + quartzo + H2O cloritóide + quartzo = estaurolita + almandina cloritóide + cianita = estaurolita + quartzo cloritóide + clorita + quartzo = almandina Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 19 CORDIERITA (Mg,Fe 2+ )2Al4Si5O18 Sistema ortorrômbico Generalidades: O Mg e o Fe 2+ podem-se substituir em todas as proporções na cordierita, embora na natureza predominem os membros ricos em Mg. Sempre contém um pouco de H2O (alguns %) que provavelmente se encontra na forma molecular nos canais anelares da estrutura. Hábito: em rochas de metamorfismo regional são comuns os porfiroblastos poiquiloblásticos. Em graus metamórficos altos (fácies granulito) é mais comum o hábito granular anédrico. Nos hornfels (metamorfismo de contato) os porfiroblastos são comumente idioblásticos e maclados ciclicamente, com hábito pseudo-hexagonal. Cor: incolor (em seções de espessura muito acima do normal apresenta um pleocroísmo em matizes pálidos azulados a amarelados) e às vezes salpicada com fina poeira opaca. Os cristais de cordierita de certas rochas vulcânicas, como andesitos, são coloridos em matizes pálidos azulados. Em torno de inclusões de minerais radioativos podem formar-se halos pleocróicos amarelados, que são muito diagnósticos para a cordierita, por ser ela o único mineral incolor que apresenta esta feição. Clivagem: ruim; mais freqüentes são fraturas irregulares, ao longo das quais ocorre uma isotropização resultante de alteração intempérica. Relevo: baixo, como o do quartzo (n 1,53 – 1,58). Birrefringência: baixa a moderada ( 0,008 – 0,018), aumentando com teores crescentes de Fe. As cores de interferência comumente não excedem o branco da 1 a ordem. Macla: a polissintética é bastante freqüente, assemelhando-se à macla dos plagioclásios. De modo diferente dos plagioclásios, as lamelas de macla na cordierita costumam ser descontínuas, acunhadas, não atravessando o cristal de ponta a ponta. Além disso, quando há mais de uma direção de macla, o ângulo entre as lamelas é de 60 o , enquanto que nos plagioclásios, ele fica próximo de 90 o . Maclas de contato cíclicas, com a interpenetração de três cristais, resultam em porfiroblastos de contorno pseudo-hexagonal característicos de certos hornfels. Sob luz polarizada cruzada esses porfiroblastos são compostos por seis setores, sendo que cada dois setores opostos pertencem a um mesmo cristal, pois têm a mesma cor de interferência e extinguem-se simultaneamente. Sinal óptico: biaxial (-) ou (+), 2V 40 o – 105 o . Alteração: por alteração hidrotermal, intemperismo ou metamorfismo regressivo, a cordierita transforma-se com facilidade em finos agregados de filossilicatos (sericita, clorita), denominados pinita. A pinitizaçãoinicia-se nas bordas e fraturas, mas pode abranger todo o cristal. Num estágio de intemperismo incipiente a alteração gera filetes de material isótropo, provavelmente alofana. CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS: cordierita tem cor, relevo e birrefringência como de feldspatos ou quartzo. Algumas características diagnósticas são sua fácil alteração (pinitização), ocorrência de halos pleocróicos amarelados em torno de inclusões de minerais radioativos (comumente zircão), fina poeira opaca disseminada e presença de abundantes inclusões de outros minerais (por exemplo de quartzo, opacos ou agulhas de sillimanita). MINERAIS SEMELHANTES: a cordierita não maclada confunde-se com quartzo, álcali-feldspato ou andaluzita, mas nenhum destes apresenta halos pleocróicos. Quartzo é uniaxial (+) e não se altera. Álcali-feldspato possui clivagens perfeitas e relevo um pouco menor. Andaluzita tem relevo maior e clivagens boas. Cordierita com macla polissintética confunde-se com plagioclásio, mas este tem clivagens perfeitas, as lamelas de macla são mais regulares (exceto nos cristais deformados) e, quando há mais de uma conjunto de maclas polissintéticas, o ângulo entre as lamelas tende a ser próximo de 90 o (na cordierita este ângulo é de cerca de 60 o ). Em certos casos a identificação de cordierita é facilitada usando-se seções com espessura acima do normal, para a visualização do pleocroísmo em matizes azulados. OCORRÊNCIA: cordierita ocorre principalmente em metamorfitos, sendo mais comum em rochas oriundas de protólito sedimentar pelítico. É um mineral típico de pressão baixa e portanto mais comum no metamorfismo de contato ou no metamorfismo regional de pressão baixa (tipo Abukuma), sendo estável numa ampla faixa de temperaturas, do grau médio ao alto, incluindo fácies granulito. A 500 - 550 o C a paragênese comum é: cordierita + clorita + moscovita + biotita andaluzita. Acima de 600oC a paragênese típica é: cordierita + K-feldspato + biotita andaluzita. Em paragnaisses da fácies granulito (T 750oC, P 2-5kbar) uma associação mineral comum é: cordierita + K-feldspato + biotita + granada + sillimanita + quartzo plagioclásio. Em rochas magmáticas a cordierita é rara e sua presença é considerada indício para uma origem anatéctica das fusões ou uma contaminação do magma por rochas encaixantes ricas em Al. Também pode ser encontrada em metatectos pegmatíticos associados a processos de ultrametamorfismo. Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 20 CORÍNDON Al2O3 Sistema trigonal Generalidades: a variedade límpida de coríndon vermelho em amostra de mão constitui a valiosa gema rubi. Variedades gemológicas de outras cores, especialmente azuis, são denominadas safira. Hábito: em geral em cristais bem formados com seções hexagonais ou retangulares. Também pode ser tabular ou granular anédrico. Cor: incolor ou, mais raramente, avermelhada ou azulada. Clivagem: ausente, porém partição basal {0001} ou romboédrica é comum. Relevo: alto (n 1,77). Birrefringência: baixa ( 0,008). As cores de interferência não excedem o cinza esbranquiçado de 1 a ordem. Devido a sua alta dureza os grãos de coríndon ficam, às vezes, com uma espessura maior do que os outros minerais da lâmina e, consequentemente, a cor de interferência pode ser mais alta do que o normal. Macla: lamelar múltipla segundo {10 1 1} é freqüente. Sinal óptico: uniaxial (-). Às vezes apresenta figura anômala biaxial, possivelmente devido à geminação. Alteração: no intemperismo transforma-se com facilidade em micas brancas finas, principalmente moscovita ou margarita. Alteração hidrotermal pode gerar diásporo, gibbsita, polimorfos de Al2SiO5, cloritóide ou espinélio. CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS: alto relevo, baixa birrefringência, uniaxial (-). Pode apresentar distribuição irregular da cor azulada ou avermelhada. MINERAIS SEMELHANTES: safirina é biaxial e não possui macla. Apatita tem relevo e birrefringência mais baixos. Crisoberilo é biaxial (+). Vesuvianita apresenta cores de interferência anômalas (anil ou acastanhadas). OCORRÊNCIA: coríndon ocorre numa gama variada de rochas pobres em sílica e ricas em Al. Em magmatitos aparece associado a pegmatitos nefelina sieníticos e suas zonas de contato, onde ocorre com feldspatos, nefelina e escapolita. Pegmatitos e outros tipos de rochas de dique podem tornar-se dessilicificados ao intrudir rochas ultramáficas ou carbonáticas e conseqüentemente cristalizar coríndon. Ele também ocorre em xenólitos aluminosos inclusos em rochas ígneas basálticas ou gabróicas. Rochas de metamorfismo de contato ou regional, derivadas de protólitos aluminosos ou carbonáticos, esporadicamente contêm coríndon, que também pode ser gerado por metassomatismo. Nos metamorfitos é estável em todos os graus metamórficos. Em xistos associa-se a cianita, sillimanita, dumortierita e outros minerais aluminosos. Depósitos de esmeril podem derivar-se do metamorfismo de bauxitas. Devido a sua grande resistência ao transporte, coríndon pode ser encontrado como mineral detrítico em sedimentos. A maior parte do coríndon gemológico é encontrado em pláceres. Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 21 EPIDOTOS Fórmula geral: X2Y3O.SiO4.Si2O7(OH) Sistema monoclínico: epidoto, clinozoisita, piemontita, allanita Sistema ortorrômbico: zoisita, thulita Generalidades: a composição básica do grupo do epidoto pode ser representada pela fórmula simplificada Ca2Al3O.SiO4.Si2O7(OH), que corresponde à composição da clinozoisita e da zoisita. Epidoto s.s. caracteriza-se pelo Fe 3+ substituindo parte do Al. Piemontita é rica em Mn e allanita, em Terras Raras. Thulita é uma variedade de zoisita rica em Mn. A tabela abaixo traz a composição química dos principais membros do grupo do epidoto. X 2 2 Y 3 3 Clinozoisita e zoisita Ca Al Epidoto s.s. (pistacita) Ca (Al,Fe 3+ ) Piemontita Ca(Fe 2+ ,Mn 2+ ) (Mn 3+ ,Fe 3+ ,Al) Allanita (ortita) Ca(Ce,La,Y,Th) (Al, Fe 3+ ,Fe 2+ ) Clinozoisita e epidoto s.s., que são as variedades mais comuns do grupo, são os membros extremos da solução sólida Ca2Al3 Ca2Fe 3+ Al2, esta última composição representando a máxima substituição Al Fe3+. A separação entre clinozoisita e epidoto s.s. é definida pela mudança de sinal óptico, sendo a clinozoisita biaxial (+) e o epidoto, (-). É comum o zonamento químico dos cristais. Hábito: comumente em cristais granulares anédricos; às vezes, prismático curto. Cor: Epidoto s.s.: é característico o pleocroísmo em matizes pálidos amarelo esverdeados a verde amarelados, cuja intensidade aumenta cor teores crescentes de Fe. Zoisita e clinozoisita: incolores. A zoisita manganesífera, denominada thulita, é pleocróica em matizes de rosa (às vezes bem escuro) - amarelo - amarelo esverdeado. Allanita: quando já está parcialmente isotropizada devido à decomposição radioativa tem pleocroísmo em matizes acastanhados ou amarelados. Quando inalterada, pleocroísmo é incolor - amarelado - verde claro (semelhante ao epidoto s.s.). Piemontita: intenso pleocroísmo em tonalidades de rosa carmim (púrpura) para amarelo/alaranjado. Clivagem: perfeita segundo (001), imperfeita segundo (100). Relevo: moderado a alto (clinozoisita: n 1,67 – 1,73; epidoto: n 1,72 - 1,80). O n da allanita diminui com o seu grau de isotropização, caindo de aproximadamente 1,82, nos cristais inalterados, até 1,54 para a variedade inteiramente isotropizada. Birrefringência: Zoisita e clinozoisita possuem birrefringência baixa ( 0,005 - 0,010),com cores de interferência do início da 1 a ordem, caracteristicamente anômalas em tonalidades acastanhadas ou azul anil (também chamado de azul-de-Berlim ou da Prússia). A clinozoisita pode conter algum ferro e neste caso as suas cores de interferência chegam ao amarelo de 1 a ordem. A thulita, que se confunde com piemontita por causa do seu pleocroísmo, também tem birrefringência baixa, o que a distingue dessa. Epidoto s.s. tem birrefringência moderada a alta ( 0,011 - 0,048), crescendo com um aumento no teor de Fe. As suas cores de interferência variam do final da 1 a ordem até o final da 2 a ordem. Devido à forte dispersão, as cores de interferência são, normalmente, anômalas, excessivamente coloridas e vivas. Allanita tem uma birrefringência variando entre 0,032 (cores de interferência vivas de 2 a ordem) e zero (isótropa), em função do grau de isotropização variável decorrente da destruição da sua rede cristalina por sua própria radioatividade. Piemontita apresenta birrefringência bem elevada, crescendo com o teor de Mn ( 0,035 - 0,073). As cores de interferência são, em geral, de 3 a ordem. Sinal óptico: epidoto e allanita são biaxiais (-). Zoisita e clinozoisita são (+) e piemontita pode ser (+) ou (-). Ângulo 2V: Zoisita: 2V = 0 – 50 o (em geral 20 – 50o) Clinozoisita: 2V = 65 – 90 o Epidoto s.s.: 2V = 65 – 90 o Piemontita: 2V 90 + 20o Allanita: 2V = 70 – 90 o . Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 22 CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS E MINERAIS SEMELHANTES: EPIDOTO s.s. caracteriza-se pelo relevo alto, pleocroísmo em matizes pálidos de verde amarelado claro a amarelo e cores de interferência variando, em função do seu teor de ferro, do final da 1 a até final da 2 a ordem, tipicamente coloridas e vivas. MINERAIS SEMELHANTES: os piroxênios monoclínicos (diopsídio-hedenbergita) têm pleocroísmo verde claro a incolor (e não verde amarelado como o epidoto), são biaxiais (+) e apresentam a típica clivagem {110} em duas direções, que fazem entre si um ângulo de aproximadamente 90 o . Estaurolita é amarela (sem a cor esverdeada). ZOISITA e CLINOZOISITA caracterizam-se pelo relevo moderado a alto, por serem incolores e pelas cores de interferência baixas, no início da 1 a ordem, muitas vezes anômalas (azul anil ou acastanhadas). A distinção entre zoisita e clinozoisita se faz pelo ângulo de extinção em relação à clivagem perfeita: na zoisita a extinção é paralela aos traços da clivagem e na clinozoisita a extinção é oblíqua em várias seções. Além disso, o ângulo 2V da zoisita é menor. MINERAIS SEMELHANTES: vesuvianita é, em geral, uniaxial (-). ALLANITA inalterada pode ser confundida com epidoto s.s. No entanto, devido a sua radioatividade ela é comumente amarronzada e causa a geração de halos pleocróicos escuros (principalmente em biotita e hornblenda) e fraturas radiais nos minerais adjacentes. A decomposição radioativa da allanita a torna progressivamente amorfa e muito susceptível a alterações. Esta allanita metamíctica fica isotropizada, com relevo bem mais baixo e cor amarelada / acastanhada. É muito comum a allanita metamíctica ter um delgado envoltório de epidoto ou clinozoisita incolor, de relevo mais alto e que não apresenta alteração nem isotropização. MINERAIS SEMELHANTES: alguns minerais radioativos e que também causam halos pleocróicos são zircão (cristais normalmente pequenos, hábito prismático tetragonal, relevo muito alto) e monazita (pseudo-uniaxial, cristais pequenos). PIEMONTITA é rara. Pode ser identificada pelo seu típico pleocroísmo em matizes de amarelo e rosa avermelhado. A sua birrefringência é muito elevada, o que a distingue da thulita (variedade manganesífera de zoisita), a qual tem baixa birrefringência e relevo menor. OCORRÊNCIA: epidoto e clinozoisita são os membros mais comuns deste grupo. Rochas metamórficas: os minerais grupo do epidoto são tipicamente metamórficos. No metamorfismo regional epidoto, clinozoisita ou zoisita são característicos da fácies xisto verde, sendo um dos principais minerais de, por exemplo, xistos verdes, cuja paragênese principal é: epidoto + clorita + actinolita + albita. Na fácies anfibolito baixo (também chamada de fácies epidoto anfibolito), ocorre a paragênese: epidoto + hornblenda + albita (ou oligoclásio). Nos metabasitos (anfibolitos) desta fácies, o epidoto tende a reagir com albita para formar plagioclásio mais cálcico. O teor de anortita deste plagioclásio costuma ser inversamente proporcional à quantidade de epidoto/clinozoisita remanescente, isto é, à medida que o epidoto vai sendo consumido nas reações metamórficas, aumenta o teor de Ca do plagioclásio que vai- se formando às suas custas.Os minerais do grupo do epidoto são também formados no metamorfismo de contato e no metamorfismo de pressão alta (fácies xisto azul). Para que epidoto/clinozoisita seja um constituinte majoritário nas rochas metamórficas, é necessário que o protólito seja calciossilicático, como, por exemplo, uma marga argilosa. A clinozoisita (ou zoisita) forma-se, ao invés do epidoto, no caso de pobreza em Fe 3+ (grau de oxidação baixo) na rocha. É também o principal produto da saussuritização dos plagioclásios. Nos metamorfitos allanita é um mineral acessório comum em xistos e gnaisses, sendo estável até temperaturas bem maiores do que epidoto/clinozoisita. Ela aparece em poucos cristais que, no entanto, são relativamente grandes quando comparados com outros minerais acessórios comuns como zircão. Piemontita forma-se em rochas manganesíferas de baixo grau metamórfico. Rochas magmáticas: epidoto raramente ocorre como mineral primário em rochas magmáticas. Uma exceção é a allanita, que é um mineral acessório comum em granitos, monzonitos, sienitos e alguns pegmatitos, aparecendo em poucos cristais que, no entanto, são relativamente grandes quando comparados com os outros acessórios como o zircão. Epidoto forma-se em magmatitos como produto da alteração hidrotermal de piroxênios, anfibólios e plagioclásios. É encontrado em fraturas e drusas, onde se forma numa temperatura de aproximadamente 250 o C. Propriedades Ópticas e Ocorrência dos Principais Minerais Petrográficos 23 ESCAPOLITA (Ca,Na)8[(Al,Si)6Al6Si12O48](Cl,CO3)2 Sistema tetragonal Generalidades: a série da escapolita forma uma solução sólida que se assemelha quimicamente à dos plagioclásios, cujos membros de composição extrema são marialita e meionita. Tipos com composição intermediária são dipiro e mizonita. Marialita: Na8(AlSi3O8)6(Cl2,SO4,CO3) Meionita: Ca8(Al2Si2O8)6(Cl2,SO4,CO3)2 Hábito: granular. Cor: incolor. Clivagem: imperfeita, em geral não vista em seções delgadas. Relevo: baixo para as composições ricas em Na a moderado para as ricas em Ca (n 1,54 – 1,60). Birrefringência: baixa até alta, variando com a composição química ( marialita 0,004 até meionita 0,038) As cores de interferência vão do início da 1 a ordem para as composições ricas em marialita, até o final da 2 a ordem para as ricas em meionita. A maioria das escapolitas têm composições intermediárias, o que é caracterizado por cores de interferência vivas do final da 1 a a início da 2 a ordem. Sinal óptico: uniaxial negativo. CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS: incolor, relevo baixo como quartzo e feldspatos, uniaxial (-) e cores de interferência vivas do final da 1 a ou início da 2 a ordem para a maioria das composições. MINERAIS SEMELHANTES: escapolita mais sódica ( baixo, cor de interferência cinza a branco de 1 a ordem) pode confundir-se com quartzo, o qual é uniaxial
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