Resumo para P2 de Mineralogia

Prévia do material em texto

P2 Mineralogia
Rochas são produtos consolidados, resultantes da união natural de minerais; tem seus grãos bem unidos; a força de ligação entre os constituintes vai definir se a rocha é branda ou dura.
Estrutura da rocha é sua aparência externa; textura da rocha é um olhar mais detalhado do tamanho, forma dos cristais constituintes.
Há dois tipos de minerais que constituem rochas:
Minerais essenciais: mais abundantes e mais presentes; dão origem ao nome da rocha
Minerais acessórios: podem ou não estarem presentes sem que isso altere a classificação da rocha.
Monominerálica é a rocha que tem minerais agregados que pertecem a mesma espécie mineralógica. 
Plurimenerálica são as rochas que tem minerais agregados pertencentes à diferentes espécies mineralógicas.
Classificação GENÉTICA DAS ROCHAS
Dadas por modo de formação na natureza.
Rochas ígneas ou magmáticas (solidificação do magma): são resultado do resfriamento do magma (fluido natural constituído principalmente por fusão de silicatos e mostrando proporções variadas de água, elementos voláteis ou de cristais em processo de crescimento); são formadas em T muito elevadas
Sedimentares (próximo ao mar)
Metamórficas (recristalização do estado sólido de novos minerais ??)
Existem 3 classificações para o magma: basáltico, riolítico e andesítico -> todos tem composição bem semelhantes, porém em proporções diferentes.
ROCHAS IGNEAS OU MAGMÁTICAS – formadas a partir do resfriamento e consolidação do magma que é um material em estado de fusão no interior da terra.
O magma é gerado há grandes profundidades e pode estacionar-se em câmaras magmáticas durante sua ascensão, nessas câmaras a T pode diminuir rápida ou lentamente, formando assim, rochas com diferentes texturas de acordo com a velocidade de resfriamento. Os cristais formam-se a partir do resfriamento do magma e depositam-se pela ação da gravidade no fundo da câmara; esses cristais acumulados, formam rochas ígneas 
Diferenciação ou segregação magmática é um processo pelo qual a rocha separa-se em porções química e mineralógicas diferentes, podendo cada uma evoluir independentemente; processos que envolvem cristalização fracionada, assimilação e separação de matéria conduzem a formação de rochas diferentes umas das outras, porém com características comuns, encaixando-se nas séries magmáticas.
Diferenciação gravítica é dada pela diferença de densidade, onde o magma residual pode acumular-se no fundo da câmara (metais mais densos) ou na parte superior (menos densos).
O magma ainda pode subir para a superfície e formar plutonismo (filões, diques, soleiras, etc) ou poderá extravasar na superfície gerando vulcanismo (lava).
As rochas ígneas ou magmáticas são classificadas de acordo com a profundidade da solidificação do magma. Podem ser: 
Plutônicas ou intrusivas- onde o magma se cristaliza lentamente em grandes profundidades;
Hipoabissais- onde o magma se cristaliza em profundidades intermediárias;
Vulcânicas ou extrusivas- onde o magma se cristaliza muito próximo ou na superfície.
-VULCANISMO: atualmente está ligado à ruptura da crosta e à atividade sísmica, pode ser associado ao movimento das placas litosféricas e às plumas profundas do interior das placas. 
O cinturão ou anel de fogo é um conjunto onde situam-se cerca de 60% dos vulcões ativos.
Os vulcões possuem 5 partes estruturais básicas: chaminé, câmaras magmáticas, cone vulcânico, caldeira e cratera.
Caldeira é a designação dada em às estruturas de colapso que se formam na zona central dos maciços vulcânicos em resultado dos efeitos combinados do peso do edifício vulcânico e da perda de pressão litostática no interior da câmara magmática subjacente.
Os estilos eruptivos pode ser: 
Erupções fissurais, onde não há formação de cones vulcânicos; magma tem formação básica.
Erupções centrais, onde ocorre formação de edifícios vulcânicos; magma tem formação mais félsica.
Tipos de vulcão: estrato-vulcão; vulcão de escudo; domo vulcânico e cone piroclástico.
Tipos de atividades vulcânicas:
Efusiva, onde emissão de lava é lenta em forma de escoamento; magma tem composição básica e é fluido.
Explosiva, onde há projeção de lava e de massas de materiais sólidos, liberação de gases violenta; magma tem composição ácida e é viscoso.
Mista, onde há alternância entre explosões e emissão lenta da lava.
Tipos de lavas:
Encordadas ou pahoehoe – têm aspecto rugoso, formam um encordoamento, são oriundas de lavas efusivas.
Escoriáceas ou aa – têm superfície irregular, tem saliências pontiagudas, são oriundas de lavas viscosas.
Almofada ou pillow-lavas – têm aspecto tubular ou em rolos, oriundas de derrames marinhos
Pedra-pomes – fragmentos vesiculares, formam paredes muito finas, oriundas de lavas ricas em sílica. A acumulação dessas pedras chama-se pomito.
Produtos vulcânicos:
Piroclástos são sólidos ejetados durante as erupções, podem ser classificados de acordo com seu tamanho: poeira ou cinza vulcânica < 4mm; bagacina ou lapili 4<x<32mm; bombas entre 32mm e 5m e blocos >0,5m.
Nuvem ardente é uma mistura entre materiais sólidos incandescentes e gases em altas temperaturas. 
Fenômenos mais comuns do vulcanismo secundário:
Gêiseres são jatos intermitentes e periódicos formados por água e vapor de água em elevadas T.
Fontes ou nascentes termais calor liberado pelo magma que aquece aquíferos.
Fumarolas são emanações gasosas exaladas em fissuras vulcânicas de vulcões ativos.
As rochas magmáticas podem ser classificadas quanto: à acidez (presença de SiO2) e à saturação sílica (saturada, insaturada ou supersaturada).
Tipos de Texturas:
Granular – minerais com mesma dimensão
Porfiróide – no seio de uma massa mais fina, ocorrem cristais bem desenvolvidos
 Pegmatítica – cristais com grandes dimensões
Aplítica – minerais apresentam-se em grãos muito pequenos, quase imperceptíveis a olho nu
Afanítica – minerais vistos apenas por microscópios. 
Porfirítica – é possível observar cristais desenvolvidos numa matriz afanítica.
Tipos de estruturas:
Maciça (sem orientação preferencial); Fluidal (minerais com orientação); Colunar; Laje ou Placa; Vesicular (quando a rocha apresenta “bolhas”); Amigdaloidal (rocha apresenta vazios parcialmente preenchidos com minerais secundários).
Granulação: grossa, média ou fina
Cor das rochas:
Leucocráticas – cor clara, rico em félsico (quartzo e feldspato)
Mesocráticas – cor intermediária, rico em félsico e máfico.
Melanocráticas – cor escura, rico em máfico (Mg e Fe)
ROCHAS SEDIMENTARES – formadas por consolidação de materiais derivados da decomposição e desintegração de qualquer rocha, são compostas por sedimentos carregados pela água e vento, acumuladas em áreas deprimidas (podem gerar combustíveis fósseis).
Origem no processo que ocorre na superfície terrestre, em determinadas condições esses sedimentos formam rochas sedimentares.
As rochas sedimentares são resultado de transportes, acúmulos e consolidação de sedimentos.
Esses sedimentos têm origem de erosão de rochas preexistentes, de precipitação química de substâncias e de material orgânico. 
Ciclo Sedimentar:
Meteorização – rochas perdem suas características FQ originais
Erosão- desgaste dos materiais rochosos pelas águas, ventos e seres vivos.
Transporte – movimento dos materiais resultantes da erosão. 
Sedimentação – deposição dos materiais erodidos e transportados. 
Diagênese – conjunto de processos situação entre a sedimentação e o metamorfismo, provocam compactação gerando rochas mais firmes. 
Rochas sedimentares são caracterizadas por estratificação (formação de camadas paralelas e horizontais pela deposição de partículas em fundo de águas – mar, rio, oceano, lagos)
Texturas:
Granular – associação de grânulos (rochas clásticas)
Amorfa – precipitação química (rochas não clásticas)
Granulosa – grãos grandes
Oolítica – carbonáticas na forma de concreções circulares
Conglomerática – grãos de rochas diferentes maiores de 2mm. Dividido em: ortoconglomerado (grãos em matriz arenosa); paraconglomerados (grãos em menoresquantidades em matriz fina) e brechoidal (grãos maiores de 2mm com formato angular)
Estrutura:
Maciça – sem orientação
Laminar – presença de laminações
Acamamento – em camadas
Fissilidade – em placas (folhetos)
Estratificação paralela (1)
Estratificação cruzada (2)
Estratificação gradacional (3)
Marcas de Onda
Gretas Estratificação planar
Estratificação cruzada
Marcas de onda
Greta de contração
Estratificação gradacional
Classificação das Rochas:
Dentrítica - componente predominante são resíduos de rochas preexistentes, resultantes de erosão e alteração das mesmas.
Quimiobiorgânicas – acumulação de matéria orgânica. Ex.: petróleo. 
Químicas ou não clásticas – precipitação de substâncias dissolvidas na água. 
ROCHAS METAMÓRFICAS – formadas pela ação da P e T de soluções químicas de OUTRA ROCHA (PREEXISTENTE).
Origem em transformação de rochas preexistentes (essas transformações ocorrem quando essas rochas atingem grande profundidades).
Devido às novas condições de P e T, as rochas sofreram alterações nas suas características iniciais. No metamorfismo não pode haver fusão das rochas. 
Em P uniforme não há orientação na estrutura da rocha, aumento da densidade da rocha.
Em P dirigida há alinhamento na estrutura da rocha
T – fonte de calor para o metamorfismo, não produz orientação na rocha, não pode ser alta o suficiente para fundir a rocha.
Essas rochas apresentam foliação e xistosidade
Foliação – Alternação entre minerais claros e escuros ou pela orientação preferencial dos minerais que as constituem.
Xistosidade – facilidade com que a rocha se destaca em lâminas.
Tipos de metamorfismo
Regional – aumento de P e T; soerguimento ou soterramento profundo das rochas;
Contato ou Termal – em grandes inclusões ígneas 
Dinâmico ou Cataclástico – em grandes planos de falhas ou cisalhamento
Soterramento – associado à bacias sedimentares formadas na margem de distensões das placas
Hidrotermal – fluxo de água quente no corpo rochoso 
Fundo Oceânico – ocorre junto às cadeias oceânicas
De Impacto – desenvolve-se em locais de grande impacto por meteoritos.
Texturas
Granoblástica – granular sem predomínio de direção dos minerais.
Lepidoblástica – minerais orientados são micáceos
Nematoblástica – minerais orientados são prismáticos
Porfiroblástica – cristais maiores de espécies de minerais mergulhados em uma matriz mais fina
Porfiroclástica – cristais grandes e resistentes mergulhados em uma matriz muito fina
Estruturas:
Xistosa – foliação definida por minerais placóides
Gnaíssica – foliação definida por orientação dos feldspatos e quartzo
Bandada – faixas de coloração alternadas mais claras e mais escuras
Maciça – sem orientação
CRISTALOGRAFIA
A matéria sólida pode ser catacterizada em :
Cristalina – formação de uma rede espacial regular; a distribuição dos constituintes do cristal é chamado de estrutura cristalina; 
Amorfa – forma espacial irregular 
Cristais são sólidos homogêneos possuindo ordem interna 3D que em condições favoráveis manifestam-se externamente em formas planas e lisas.
Tipos de cristais
Ideal – infinito e sua estrutura cristalina é inteiramente sem defeito;
Perfeito – dimensões finitas com estrutura cristalina perfeita; 
 Ambos não existem na natureza
Real – cristal finito com estrutura cristalina apresentando desvios geométricos e químicos.
Solido cristalino:
Idiomórfico – possui faces bem formadas
Subidiomórfico – possui faces imperfeitamente desenvolvidas
Informe ou anédrico – não possui faces
Criptocristalinos são agregados que estão divididos finamente que os cristais não podem ser identificados por microscópio, apenas com difração de raio-x.
Cristalização – nucleação e crescimento dos cristais
Reticulo Cristalino – rede 3D formada por átomos, cátions e ânions distribuídos ordenadamente.
Rede é a estrutura geométrica
Base é a distribuição dos átomos em cada ponto da rede
Cela é cada paralelepípedo fechado onde os vértices encontram os pontos reticulares.
Monocristal é um corpo constituído de um único cristal ou de um agregado de cristais com mesma direção
Policristal é um agregado de vários cristais compactados com direções diferentes.
Celas múltiplas são pontos adicionais nos centros das faces ou ao longo das diagonais espaciais. Divididas em:
Base centrada
Célula primitiva é a menor célula capaz de formar a rede.
Simetria cristalográfica é a repetição sistemática do posicionamento dos átomos, íons ou moléculas no espaço gerando matéria cristalina.
Elementos de simetria – planos (divide o cristal em duas partes iguais), eixos (reta imaginária que passa pelo centro geométrico) e centro (ponto coincidente com o centro geométrico)
Operações de simetria – reflexão, rotação e inversão
Defeitos na estrutura Cristalina -> os defeitos e imperfeições surgem durante o crescimento do cristal
Defeitos pontuais – são defeitos que se limitam á área comparável ao tamanho de uma partícula de construção. São divididos ainda em: Lacunas (ausência de um átomo em uma posição atômica originalmente ocupado por um átomo); Intersticial (presença de um átomo em uma posição que não pertence à estrutura do cristal, significa uma distorção na estrutura devido ao desajuste causado pela presença deste átomo); Substituição isomorfa (duas ou mais partículas de construção com propriedades semelhantes podem substituir-se mutuamente nas estruturas e pela diferença de tamanho destas ocorre uma deformação no retículo cristalino).
Defeitos Lineares ou deslocamentos– originam uma distorção da rede centrada em torno de uma linha. Divididos em: Deslocamento em cunha (inserção de um semi-plano atômico adicional, resultante do deslocamento de um plano atômico em sentidos opostos); deslocamento helicoidais (criada por aplicação, num plano de corte, de tensões de corte para cima e para baixo)
Defeitos de Fronteira – manifestam-se nos monocristais nas fronteiras dos blocos de mosaicos ou também como no limite dos cristais nos materiais policristalinos.
Defeitos Volumétricos – acúmulo de lacunas que podem provocar microcavidades que pode ocorrer o acúmulo de componentes agregados isomorfos promovendo o surgimento de ppt.
CRISTALOQUÍMICA
Os cristais são formados por aglutinação dos elementos químicos sob a forma de átomos, cátions e ânions (simples ou complexos) em função da atração eletrostática causada pelas ligações covalente, metálica, iônica e pela força de Var der Waals.
Estrutura cristalina é um arranjo periódico de ânions com cátions pela diferença dos raios iônicos.
Os ânions devem estar densamente empacotados; os cátions devem estar em contato com maior número de ânions possíveis (atração eletrostática); 
A estabilidade de uma estrutura cristalina dependerá da: geometria (tamanho e empacotamento dos íons) e elétrico (equilíbrio eletrostático-entre carga + e -).
Os íons das estruturas dos cristais não tem forma esférica perfeita por conta das interações de atração e repulsão.
Cátions são partículas de efeito polarizador e ânions são polarizáveis (sofrem deformação); maior a carga do cátion, mais polarizante ele é.
A crosta terrestre é uma fina camada de rochas sedimentares que recobrem uma grande massa de rochas cristalinas (ígneas e metamórficas).
Quanto mais forte é a ligação, mais duro será o cristal, P.F. mais alto e menor coeficiente de expansão térmica. Ex.: diamante e sua alta dureza as forças elétrica entre os átomos de C são muito fortes; No MgO e NaCl há altos P.F. isso indica que é necessário inserção de uma grande quantidade de calor para a separação dos átomos, ou seja, ligação entre eles é muito forte – do MgO maior que NaCl, P.F maior.
Ligações pode ser: Iônicas (cátions+Ânions); covalentes(compartilhamento de e-); metálicas (formação de nuvens de e-); ligação de Van der Waals (entre átomos praticamente neutros) e ligações mistas.
Os cristais iônicos apresentam P.F elevados e baixa condutividade elétrica pela ausência de e- em sua estrutura. Maior distancia entre osíons, menor a dureza do cristal e a dureza aumenta com o aumento de carga. 
Na ligação covalente, os cristais apresentam dureza elevada, alto P.F., insolúveis e não condutores. Ex.: diamante
Nas ligações metálicas cada átomo no cristal do metal é envolvido por muitos átomos vizinhos de mesma espécie. Os e- dos átomos preenchem o espaço entre os átomos esféricos do metal distribuído regularmente, os e- não ligam-se mais aos átomos, podendo mover-se entre eles; Cristais metálicos têm alta condutividade térmica e elétrica, alta ductibilidade e maleabilidade e apresenta brilho metálico resultante da alta refletividade. Ex.: pepita de ouro
Na ligação de VDW os cristais apresentam resistência menor, clivagem mais acentuada, dureza e P.F. mais baixos. Ex.: grafita, filossilicatos, etc.
A estrutura de um cristal pode ser desmembrada em formações simples, nos vértices e centros estão os átomos ou íons. O cátion posicionado no centro da formação é chamado de íon central e número de ânions ao redor desse cátions é o número de coordenação.
O NC pode ser influenciado pela P e T: maior P e menor T, N.C. maior; menor P e maior T, N.C.menor. 
Substituição iônica - variação na composição dos minerais por substituição em dada estrutura de um grupo iônico por outro. Fatores que determinam essa substituição: tamanho do íon (raios iônicos semelhantes são mais facilmente substituídos); T do desenvolvimento do cristal (maior a T, maior a desordem térmica e mais espaço do retículo serão facilmente substituíveis).
Isomorfismo: cristais isomorfos apresentam estrutura cristalina semelhantes, porém, com composição química diferentes. Ex.: NaCl e PbS. Esses cristais isomorfos podem sofrer intercâmbio entre seus constituintes de forma total ou parcial, gerando os compostos intermediários
Polimorfismo: cristais polimórficos apresentam estrutura cristalina diferentes, mas composição química iguais, essa diferença se dá por diferentes condições de formação (P e T). Ex.: grafita e diamante. 
Demisturação: em função da formação dos minerais em T muito altas, ocorre a incorporação de vários elementos químicos, se houver um elemento catalisador, os íons que estão em desacordo com a regra da solução sólida, são rejeitados. Esses rejeitos constituem uma nova fase cristalina, formando cristais independentes ou em formas irregulares dentro do mineral de origem.
Pseudomorfose: transformações internas em minerais que não afetam a parte externa, fazendo com que a parte interna seja característica de um mineral, enquanto a externa é de outro mineral. A pseudomorfose pode ocorrer das seguintes maneiras: Substituição (remoção gradual do material primitivo+ substituição dele por outro, sem reação química); Incrustação (deposição de uma crosta de um mineral sobre cristais de outros); Alteração (adição parcial de um material novo ou remoção parcial do material primitivo); Paramorfismo (mudança da estrutura interna de um mineral, permanecendo a externa).
Zonalidade são zonas agregadas do cristal diferenciadas pela composição, pela presença e qtde de incrustações, etc. Ela pode ser manifestar pela cor do cristal, mas não pode ser vista a olho nu.
Mineralóides: materiais que têm características semelhantes às dos minerais, mas não são cristalinos, ou são cristalinos, mas não podem ser caracterizados como um único mineral. Gelo de geladeira e conchas são exemplos de mineralóides. Eles formam-se pela floculação de colóides e ressecação de gel. 
A água contida nos minerais pode ser dividida em:
Água constitucional: presente nos cristais na forma de ânions hidroxilados. Ex.: Al2Si2O5(OH)4 caulinita
Água cristalina: presente nos cristais na forma de moléculas de água unidas fracamente. Ex.: CaSO4 . 2H2O gipsita
Água zeolítica: presente em grupos da zeólita, onde a água fica aprisionada nas cavidades e canais presentes na estrutura. Ex.: natrolita Na2(Al2Si3O10).2H2O.
Água coloidal: presente em minerais amorfos, é inconstante e depende das condições externas.
Água higroscópica: está ligada à fissuras finas dos cristais e aos poros das rochas.
Recursos Minerais são materiais rochosos que podem ser utilizados pelo ser humano
Reserva Mineral são volumes rochosos com determinadas características indicativas do aproveitamento econômico. Pode ser dividida em: inferida, indicada e medida
Depósito mineral é um volume rochoso no qual os minerais estão concentrados, podendo ter potencial econômico. O depósito mineral nasce quando substâncias minerais têm concentrações superiores à aquelas que participam na composição média da crosta (Clarke). Têm origem em processos geológicos (sedimentação, intemperismo, metamorfismo, vulcanismo). Pode ser classificado em depósitos: sedimentares, metamórficos, hidrotermais, etc (depende do processo de geração). Podem resultar de processos: geológicos, climáticos (intemperismo) ou biológicos (sedimentares).
Jazida mineral é de onde o corpo mineral e suas substâncias úteis são economicamente extraídas. 
Para que ocorra o processo de mineralização é necessário ter uma fonte que forneça substâncias úteis, um meio de transporte (energia) e um local deposicional. 
As armadilhas (ambiente de acumulação) são também chamados de controles de mineralização ou metalotectos. 
Hematita (Fe2O3) 
Nos minérios associam-se dois tipos de minerais: mineral de minério (com valor econômico) e mineral de ganga (sem valor econômico). Podem se diferenciar em: metálicos (pode ser transformado em ligas metálicas) ou não metálicos (pode ser utilizado sem maiores alterações).
Ocorrências dos minérios pode ser dar por:
Disseminado – onde os minerais de minérios estão a baixos teores, em grandes volumes de rochas.
Confinado – onde os minerais de minérios estão em pequeno volume de rochas, mas em altos teores. 
Rochas:
Discordantes cortam as rochas e suas estruturas. Podem ser divididas em: veios, chaminés e stockworks.
Concordantes posicionam-se paralelamente ao acamamento ou qualquer estrutura da rocha. São divididos em depósitos: estratiformes, lenticular, estrato-ligado.
A exploração subterrânea pode ser feita por: camadas e pilares, métodos dos subníveis e recuo por cratera vertical. 
A exploração a céu aberto pode ser feita por: degraus direitos ou arranque de pequenas ou grandes massas. 
Os métodos de desmonte podem ser: flanco de encosta ou corta (abaixo da superfície).