Conceito de Mineral

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AULA 3
Conceito de mineral
Dr Caetano, 2017
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CONCEITO DE MINERALOGIA E
 MINERAL
A Mineralogia é o ramo das Ciências Geológicas que se dedica ao estudo dos minerais, através das suas propriedades, constituição, estrutura, gênese e modos de ocorrência.
Mineral é um sólido homogéneo de ocorrência natural, com propriedades físicas e uma composição química bem definidas, ou variando dentro de certos limites, um arranjo atómico altamente ordenado e geralmente formado por processos inorgânicos.
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Natural: porque exclui os minerais formados em laboratório (sintéticos).
Assim, por exemplo, o CaSO4 ocorre na Natureza sob a forma de um mineral denominado anidrita mas, se a mesma substância for preparada em laboratório já não é interpretada como mineral, sendo denominada apenas por sulfato de cálcio.
Os minerais obtidos artificialmente, São os denominados "minerais sintéticos" como, por exemplo, os rubis e as safiras para gemas, e o coríndon para abrasivo e fins refratários.
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Homogênea: substância que não pode ser fisicamente subdividida em componentes químicos mais simples, o que depende dos meios de observação.
Sólida: exclui gases e líquidos.
A água sob a forma de gelo é um mineral mas a água líquida não.
O mercúrio (Hg) líquido também não é considerado mineral.
Estas substâncias, semelhantes a minerais, quer quimicamente, quer quanto à ocorrência, são denominados mineralóides.
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Composição química bem definida ou variando dentro de certos limites: embora haja minerais, como o quartzo (SiO2) que, geralmente, têm composição química bem definida, outros têm composição variável. Assim, por exemplo, a dolomite CaMg(CO3)2 nem sempre contém apenas Ca e Mg. Pode conter Fe, Mn em substituição parcial do Mg.
Ca (Mg,Fe,Mn) (CO3)2
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Arranjo atômico interno ordenado: quando os sólidos são desprovidos de arranjo interno ordenado dos átomos constituintes são designados por não cristalinos ou amorfos tais como, por exemplo os vidros e a opala.
Alguns minerais aparecem na Natureza sob a forma de excelentes cristais, permitindo a sua identificação com base nas formas perfeitas poliédricas, sendo essencial o conhecimento da cristalografia morfológica das diferentes espécies minerais.
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Formado por processos inorgânicos: não permite incluir no domínio da Mineralogia minerais biogênicos (formados por organismos), tais como a aragonite da concha dos moluscos, e outros que podem ser precipitados por organismos, com a opala (SiO2 nH2O), magnetite (Fe3O4), fluorite (CaF2), pirite (FeS2), óxidos de Mn, etc.
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CRISTAIS 
Quando as condições de formação são favoráveis, os minerais podem estar limitados por superfícies planas lisas e assumir formas geométricas regulares, a que se dá o nome de cristal 
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O desenvolvimento das faces pode não ser tão bom e as faces serem imperfeitas, ou não aparecerem sequer faces. 
Assim, os sólidos cristalinos designam-se por euédricos, subédricos e anédricos, respectivamente (do Grego hedron=face, eu- =bom, an=sem e do Latim sub=algo). 
Assim, uma definição mais clara de cristal será um sólido homogéneo possuindo uma ordem interna tridimensional.
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OS SISTEMAS CRISTALINOS 
Elementos de Simetria de:
a) um cubo e b) um octaedro:	3E4, 4E3, 6E2, C, 9P
c) um prisma quadrangular e d) uma pirâmide quadrangular:	1E4, 4E2, C, 5P
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PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS
HÁBITO É a forma externa mais frequente com que se apresentam os indivíduos de uma mesma espécie mineral.
Equidimensional: as formas assumidas pelos cristais tendem a apresentar dimensões iguais nas 3 direções espaciais. Incluem-se aqui as formas cúbicas, piramidais, romboédricas, octaédricas, etc..;
Prismático: uma das dimensões predomina sobre as outras duas, resultando formas alongadas;
Acicular: o predomínio exagerado de uma das dimensões confere a forma agulha (prisma muito alongado) aos cristais
Tabular: duas das dimensões predominam sobre uma terceira, configurando formas achatadas;
Placóides: o mineral se apresenta em folhas ou placas. 
 Compacto (maciço): massas homogêneas nas quais não se conseguem observar os indivíduos;
Terroso: massas pouco coerentes (friáveis) constituídas por grânulos;
Botroidal: concreções globulares que se reúnem a maneira de cacho de uva;
Fibroso: massas de indivíduos aciculares onde se distinguem os indivíduos.
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a) Acicular: Camerolaíte
		
b) Capilar: Canavesite
		
c) Tabular: Autunite
		
d) Equigranular: Pirite
		
e) Dendrítico: Ouro
		
f) Prismático: Milarite
		
g) Fibroso: Gesso
		
h) Botrióide: Turquesa
		
i) Drusa: Calcite
		
j) Geode: Quartzo
		
k) Concêntrico: Malaquite
		
l) Piramidal: Xenotima
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 Clivagem e Fractura
Estas propriedades representam a resposta da estrutura cristalina a uma força externa. 
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 FRACTURA
a) Concoidal (ou conchoidal) – superfícies curvas, lisas e brilhantes, semelhantes ao interior de conchas – berilo e vidro;
b) Fibrosa – Olho de Tigre;
c) Irregular – superfícies irregulares e rugosas, às vezes com aspecto terroso - magnetite.
		a)
		b)
		c)
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Dureza
A dureza é a resistência que um mineral oferece à abrasão, determinada pela sua resistência a ser riscado por um objecto. 
Escala de Mohs
Talco – Mg9Si4O10(OH)2
Gesso – CaSO4.2H2O
Calcite – CaCO3
Fluorite – CaF2
Apatite – Ca5(PO4)3(OH,F,Cl)
Ortoclase – KAlSi3O8
Quartzo – SiO2
Topázio – Al2SiO4(OH,F)2
Corindo – Al2O3
Diamante - C
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Tenacidade
é a resistência que um mineral oferece à quebra, esmagamento, dobramento ou rompimento.
Quebradiço: mineral que se quebra e reduz facilmente a pó – calcita;
Maleável: mineral que pode ser reduzido a folhas – ouro;
Séctil: mineral que pode ser cortado com uma faca – galena;
Dúctil: mineral que pode ser modelado em arame – cobre;
Flexível: mineral que pode ser dobrado, mas que não retoma a sua forma original quando a pressão é retirada – talco;
Elástico: mineral que pode ser dobrado, e que retoma a sua forma original quando a pressão é retirada – mica;
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PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS
COR, TRAÇO E BRILHO
A capacidade de absorção da luz de um mineral é função da ocorrência, concentração, estado de valência e localização de certos íons na sua estrutura cristalina
metais de transição (V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu) como íons principais ou impurezas são a causa da cor em minerais
Malaquita - Cu2CO3(OH)2
Azurita - Cu3(CO3)2 (OH)2
Cu2+
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PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS
COR, TRAÇO E BRILHO
Berilo - Be3Al2Si6O18
Córindon - Al2O3
Vermelho - Mn3+ Verde - Cr3+
 esmeralda
Vermelho - Cr3+ - Rubi
Diferentes impurezas em um mesmo mineral pode causar cores diferentes ião alocromático
Mesmo íon pode causar cores diferentes em minerais
diferentes
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PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS
COR, TRAÇO E BRILHO
Brilho: forma pela qual a luz é transmitida ou refletida na superfície de um mineral. Há dois tipos: metálico e não metálico (sub-metálico~intermediário)
Brilho metálico → elementos nativos, grande parte dos sulfetos e alguns óxidos
Brilho não metálico→ 70% dos minerais → silicatos, carbonatos, sulfatos, fosfatos, haletos, hidróxidos
Não há limites claramente definidos entre metálico e não metálico
 → mineral pode ter brilho diferente em amostras diferentes
 → propriedade diagnóstica apenas para minerais com brilho especial
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Brilho ou Lustre
Vítreo: brilho idêntico ao do vidro – quartzo e turmalina;
Resinoso: brilho idêntico ao da resina – enxofre;
Nacarado/Perlado: brilho iridiscente idêntico ao do nácar (pérola) – talco;
Ceroso: brilho que lembra uma superfície coberta de óleo ou cera– quartzo maciço;
Sedoso: brilho idêntico ao da seda – malaquite;
Adamantino: brilho excepcionalmente intenso como o do diamante;
Terroso: brilho lembrando terra.
Diafanidade (Transparência)
É a capacidade de um mineral se deixar atravessar pela luz. 
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Reflexão e Refracção
Fluorescência, Fosforescência e Luminescência
A fluorescência é a emissão de luz por um mineral quando irradiados por luz ultravioleta . Se depois de se parar a irradiação o mineral continuar a emitir essa luz, diz-se que é fosforescente. 
A Luminescência é luz própria emitida por certos minerais, que só se vê no escuro, pois é muito fraca.
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PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS
Magnetismo – atração (ferromagnéticos; Ex. magnetita, pirrotita) ou não (diamagnéticos; Ex. quartzo) por um imã.
Minerais levemente atraídos pelo imã são paramagnéticos (Ex. pirita, micas).
Propriedades elétricas – O efeito piezoelétrico é a produção de cargas elétricas num cristal por efeito da pressão (quartzo).
A piroeletricidade – manifesta–se pela produção de cargas elétricas positivas e negativas nos extremos de um cristal, devido a variação da temperatura (Ex. turmalina).
A condutividade elétrica – é marcante nos metais nativos e menos significativa nos minerais de brilho metálico.
Propriedades radioativas – importantes na prospecção mineral – contadores Geiger e cintilômetros (minerais de U e Th)
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FIM
Obrigado
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