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MINERALOGIA FÍSICA As propriedades físicas são resultado da composição química e do arranjo cristalográfico do mineral. As principais propriedades físicas dos minerais são: 1. HÁBITO: Por hábito de um mineral se entende as formas com a qual ele aparece freqüentemente na natureza, por exemplo: como prismas alongados; como cristais tabulares (achatados); como agregados cristalinos com arranjos geométricos característicos; ou mesmo como grãos sem uma forma definida. Exemplos: Cristais de magnetita (Fe3O4) são freqüentemente octaédricos, pirita (FeS2) comumente ocorre como cristais em forma de cubos, e as micas ocorrem como lamelas. Termos mais comumente usados na descrição do hábito dos minerais: • Prismático: os cristais do mineral são freqüentemente constituídos por prismas (ou combinações de mais de um prisma). Usualmente são empregados adjetivos para qualificar os cristais prismáticos, como: � Colunares – prismas alongados com uma direção mais desenvolvida que as demais � Aciculares – muito alongados e finos, com forma que lembra uma agulha � Fibrosos, capilares ou filiformes – ainda mais finos, lembrando fios de cabelo) � Tabulares – achatados, com duas direções mais bem desenvolvidas do que a terceira. � Laminares – alongados e achatados, como a lâmina de uma faca. • Cúbico, octaédrico, dodecaédrico, romboédrico, etc: mineral caracterizado pela ocorrência freqüente de cristais com as formas citadas. • Micáceo: cristais tabulares ou lamelares formados por placas finas. Os seguintes termos são específicos da descrição de agregados cristalinos: • Dendrítico: arborescente, em ramos divergentes, como os de uma planta. • Divergente ou radiado: agregado de cristais (geralmente prismas colunares, aciculares ou tabulares) divergentes a partir de um ponto central. Tipos específicos de agregados radiais podem ser: � Globular – agregados de cristais, formando pequenas superfícies esféricas ou semi-esféricas. � Botrioidal – formas globulares assemelhando-se (em tamanho dos glóbulos) a um cacho de uvas. � Mamelonar – grandes superfícies arredondadas, semelhantes a mamas, formadas por indivíduos radiais ou divergentes. � Reniforme – agregados radiados terminando em formas arredondadas com forma de rins. • Granular: agregado simplesmente composto por grãos (sem nenhuma conotação específica de forma ou tamanho) • Concêntrico: camadas mais ou menos esféricas, superpostas umas às outras. • Bandado: mineral formado por camadas de diferentes cores ou texturas. • Maciço: material compacto, sem formas ou feições especiais. Outros termos específicos, relacionados ao modo de ocorrência do agregado: • Drusa: superfície coberta de pequenos cristais. • Geodo: cavidade (em uma rocha) cuja superfície é coberta de pequenos cristais. • Concreção: massas formadas por deposição de material em torno de um núcleo. • Estalactite: agregados em cilindros ou cones pendentes (como por exemplo em cavernas) 2. CLIVAGEM, PARTIÇÃO E FRATURA: Um mineral pode apresentar (ou não) tendência a se romper segundo planos preferenciais, quando submetido a um esforço externo. Este comportamento está diretamente relacionado ao tipo de ligação química envolvida e à eventual presença de defeitos ou descontinuidades na estrutura cristalina. 2.1. Clivagem → é a habilidade dos cristais de se partir ao longo de direções cristalográficas preferenciais com a formação de uma superfície lustrosa. Na caracterização dos minerais as clivagens são descritas como: • clivagem perfeita: o cristal se separa em placas de superfície perfeita (ex: micas) • clivagem boa: a separação se dá em certas direções, muitas vezes formando superfícies em degraus (ex: calcita, cianita) • clivagem distinta: quando ocorre a formação de superfícies iguais e desiguais por quebramento (ex: feldspatos, hornblenda) • clivagem imperfeita: as superfícies de clivagem são irregulares (ex: berilo) • clivagem ausente: não apresenta plano de clivagem (ex: quartzo) Os minerais podem apresentar superfícies de clivagem em: a) 3 direções - Ex.: calcita, galena b) 2 direções - Ex.: feldspato c) 1 direção - Ex.: micas, talco d) ausente - Ex.: quartzo, turmalina 2.2. Partição → é a partição do mineral ao longo de planos de menor resistência desenvolvidos por deformação ou geminação. A partição é uma superfície de fratura relativamente plana, que em muitas vezes se confunde com a clivagem. Entretanto, os planos de partição são irregularmente espaçados (ex: hematita - não tem clivagem, mas pode apresentar participação basal causada por um plano de simetria causada por geminação). 2.3. Fratura → é uma superfície de quebra de cristal que não segue qualquer direção cristalográfica preferencial, os principais tipos são: • fratura conchoidal: (ex: quartzo) • fratura fibrosa ou estilhaçada: (ex: enxofre) • fratura serrilhada: (ex: ouro, prata, cobre) • fratura desigual ou irregular 3. DUREZA: A dureza (D) de um mineral é a resistência que sua superfície oferece ao ser riscada. Será adotada a escala de dureza de MOHS, estabelecida em 1824, na qual dez minerais comuns são ordenados em relação a resistência que oferecem ao risco. A escala de Mohs não é linear e é adimensional. Diz-se que o mineral tem dureza 5 ou 3, por exemplo, na escala de Mohs. 4. TENACIDADE: A tenacidade é uma medida da coesão de um mineral, ou seja, a sua resistência a ser quebrado, esmagado, dobrado ou rasgado. A tenacidade não guarda necessariamente relação com a dureza. O exemplo clássico desta diferença é o diamante, que possui dureza muito elevada mas tenacidade relativamente baixa, quando submetido a um impacto. Os seguintes termos qualitativos são usados para expressar tenacidade de um mineral: • Quebradiço → o mineral se rompe ou é pulverizado com facilidade. ex: calcita, quartzo, diamante. • Maleável → o mineral pode ser transformado em lâminas, por aplicação de impacto. ex: ouro, prata e cobre. • Séctil → o mineral pode ser cortado por uma lâmina de aço. ex: ouro e gipsita • Dúctil → o mineral pode ser estirado para formar fios. ex: ouro, prata e cobre • Flexível → o mineral pode ser curvado, mas não retorna a sua forma original, depois de cessado o esforço. ex: talco, clorita e molibdenita • Elástico → o mineral pode ser curvado, mas volta à sua forma original, depois de cessado o esforço. ex: micas 5. DENSIDADE ESPECÍFICA OU RELATIVA: Densidade é o número de vezes que o mineral é mais pesado que o peso de um volume igual de à 4º C. Alguns minerais, muito semelhantes em outras propriedades macroscópicas, podem possuir densidades bem diferentes. Exemplos: DOLOMITA CaMg(CO3)2, com uma densidade 2,85, pode ser distinguida de BARITA, BaSO4, de densidade 4,5. 6. COR: conseqüência da absorção de certos comprimentos de onda do espectro da luz branca que incide sobre ele. Depende da composição química (verde, azul ~ Cu, vermelho ~ Fe), estrutura cristalina (diamante, grafita), presença de impurezas (variedades de quartzo). Alguns autores consideram como fundamentais as seguintes cores dos minerais: branco, cinza, preto, azul, verde, amarelo, vermelho e castanho. Quanto à cor os minerais podem ser: • idiocromáticos: minerais que possuem cor constante. Possuem umelemento cromóforo como constituinte principal. • alocromáticos: são minerais cuja cor é devido à impureza (elemento traço) ou à defeitos eletrônicos e estruturais (chamados de centros de cor). O traço destes minerais, normalmente, é incolor ou fracamente colorido. ex: esmeralda (verde), rubi (vermelho) e topázio, berilo e turmalina, que apresentam cores variadas. • pseudocromáticos: são minerais cuja cor se deve a efeitos óticos, tais como, difração e interferência luminosa. ex: opala, feldspatos. 7. TRAÇO: é uma propriedade diagnostica do mineral, visto que mesmo com variações de cor na mesma espécie mineral a cor do traço é constante. Minerais cujo traço é distintivo são: • hematita - castanho-avermelhado à vermelho • goethita - castanho-amarelado • pirita - negro • calcopirita - negro-esverdeado 8. DIAFANEIDADE: é a capacidade do mineral de transmitir luz. Os minerais podem ser: • Hialinos: através dos quais os objetos são visíveis sem modificação de cor. (ex. halita, quartzo hialino) • Transparentes: um mineral é transparente se o contorno de um objeto visto através dele é perfeitamente visível, com possível modificação de cor. (ex: quartzo, topázio) • Translúcidos: um mineral é translúcido se a luz chega a atravessá-lo, não podendo, porém, os objetos serem vistos através dele. (ex: feldspatos) • Opacos: um mineral é opaco se a luz não o atravessar, mesmo em suas bordas mais delgadas. (ex: pirita, ouro). Hialino Transparente Translúcido Opaco 9. BRILHO: refere-se à aparência do mineral à luz refletida. O brilho de um mineral pode ser dividido em: • Metálico – brilho semelhante a um metal. Ex.: pirita, hematita; • Não-metálico – outros tipos de brilhos observados nos minerais. Exemplos: � vítreo – brilho semelhante ao vidro. Ex.: quartzo (hialino, ametista, fumê, etc); � sedoso – brilho semelhante a seda. Ex.: gipso (minerais fibrosos) � graxo - brilho que lembra uma superfície coberta de óleo. Ex. nefelina � resinoso – brilho semelhante a resina. Ex.: enxofre � nacarado – brilho semelhante a pérola. Ex.: talco lamelar e granular � micáceo – brilho intenso das superfícies das "placas" ou "escamas" dos minerais micáceos. Ex.: muscovita, biotita e lepdolita. 10. Dupla refração ou birrefringência: deve-se a capacidade de divergência dos raios luminosos que se divide em dois componentes que vibram perpendicularmente. Depende da espessura e da direção cristalográfica em que o raio luminoso incide no mineral. (ex: calcita) 11. Propriedades elétricas: quanto a essa propriedade física os minerais podem ser: • condutores: minerais nos quais predominam as ligações metálicas (ex: ouro, cobre, prata); • isolantes: (ex: muscovita) 12. Propriedades magnéticas: minerais que apresentam a propriedade de ser atraídos por um imã são chamados de ferromagnéticos. Dentre os minerais comuns na natureza, apenas a magnetita (Fe3O4) e a pirrotita apresentam esta propriedade. Diamagnéticos não são atraídos. Paramagnéticos são levemente atraídos pelo imã.
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