AULA 11 SILICATOS II

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Cristalografia e Mineralogia 
Classificação dos minerais 
Classes dos Silicatos 
 
Prof. MSc Yuri Ribeiro 
SilicatosII 
Cristalografia e Mineralogia – 
Inossilicatos, Filossilicatos, Tectossilicatos 
MSc. Yuri Ribeiro 
Inossilicatos 
•Subclasse caracterizada por tetraedros unidos em cadeias, compartilhando oxigênios com os 
tetraedros adjacentes. 
 
•As cadeias podem ser simples ou duplas, quando se unem lado a lado. 
 
Característica e propriedade física 
 Os cristais crescem mais ao longo das cadeias (eixo Z): 
privilegiando hábito prismático; 
 
 Apresentam duas direções de clivagem; 
 
 Minerais das rochas máfica como basaltos, gabros e 
peridotitos; 
 
 São minerais de fácil decomposição e ricos em elementos 
essenciais para as plantas (Ca e Mg). 
 
 Os minerais ocorrem em quase todos os tipos de rochas ígneas e 
metamórficas de temperatura média a alta. 
 
 Ocupam o segundo lugar na série de cristalização de Bowen e alteram-
se para anfibólios com o decréscimo de temperatura; 
Subclasse dos Inossilicatos 
 
Grupo dos Piroxênios (Si
2
O
6
)-4 
 Fórmula geral: XVIII YVI (Si2O6), X=Ca, Na, Li e Y=Mg, Fe, Al, Mn, Ti 
 
Se apenas cátions com R.I. relativamente pequenos (Y) estiverem presentes, o sistema 
cristalino será ortorrômbico (ex.: enstatita Mg2Si2O6)  ortopiroxênio. 
Se cátions de R.I. maior também estiverem presentes (X e Y) o sistema cristalino será 
monoclínico, mudança na cela unitária  clinopiroxênios 
 
 Apresentam clivagem prismática ruim, que forma ângulos de aproximadamente 
90º. 
 
 São anidros; 
Exemplo de estrutura: Diopsídio 
[CaMgSi
2
O
6
] 
http://webmineral.com/data/Diopside.shtml 
 O2- base: ao longo de um plano 
Cadeias unidas por cátions bivalentes 
 
Alternância das cadeias de tetraedros 
com ápices invertidos, formando sítios 
cristalográficos de coordenação 
octaédrica (N.C. 6) e cúbica (N.C. 8) 
Espodumênio - LiAl(Si2O6) 
 Rodonita - Mn(SiO3) 
Clivagem nos piroxênios 
 Ligações mais fracas // laterais das 
cadeias e entre os ápices  clivagem 
nas intersecções (~ 87 e 93) 
Grupo dos Anfibólios (Si
4
O
11
)-6 
 Fórmula geral: X2
VIII Y5
VI (Si4O11)2 (OH)2 
 X = Ca, Na, K Y= Mg, Fe, Al, Mn, Li, Ti 
 
Se apenas cátions com R.I. ~ pequenos (Y) estiverem presentes, o sistema 
cristalino será ortorrômbico; 
 
Se cátions de R.I. maior também estiverem presentes (X e Y) o sistema 
cristalino será monoclínico, pois haverá deslocamento da cela unitária; 
 
 ORTO e CLINO anfibólios 
crocidolita 
Na2Fe
2+
3,Fe
3+
2Si8O22(OH)2 
Dimensões das celas unitárias 
Comparação das dimensões 
das celas unitárias de um 
piroxênio e de um 
anfibólio evidencia a 
presença de cadeias 
duplas 
 
 
Diopsídio Tremolita 
a 
 
9,75 Å 
 
 9,86 Å 
 
b 
 
8,90 Å 
 
18,05 Å 
 
c 
 
5,25 Å 
 
 5,29 Å 
 
Clivagem em anfibólios 
56 e 124 
Tremolita-Actinolita - Ca2(Mg,Fe)5(Si8O22)(OH)2 
 
FILOSSILICATOS (FILO=folhas) 
  Subclasse caracterizada por tetraedros arranjados em camadas. A 
relação Si:O é 2:5; 
 
 Ligação covalente forte no interior da estrutura; 
 
 Possuem hábito tabular a foliáceo e excelente clivagem pinacoidal; 
 
 A dureza e a densidade são relativamente baixas; 
 
 São hidratados (molécula OH na composição); 
 
 São flexíveis ou elásticos; 
(Si4O10)
4- 
 A folha fundamental é a chamada de folha de siloxana, constituída de tetraedros 
(SiO4)
4-, onde cada tetraedro reparte três de seus oxigênios, deixando um oxigênio 
apical, com uma valência livre. 
 
 Como os oxigênios apicais estão voltados para o mesmo lado, a folha de siloxana não 
é eletricamente neutra. 
 Folha de Brucita: é constituída de Mg2+ e (OH)- ligados em coordenação 6, de modo que 
o Mg ocupa o centro de um octaedro com vértices de hidroxilas. 
 Folha de Gibbsita: da qual se diferencia por ter Al3+ no lugar do Mg2+. 
Estrutura filossilicatos 
 
 
 
 
 
 
 O termo argila é empregado em dois sentidos: 
 granulometricamente: fração mais fina dos sedimentos (diâmetro inferior a 2μm - 1 milionésimo 
de metro (1 × 10-6 m); 
 mineralogicamente: grupo de minerais que são silicatos hidratados de alumínio. 
 São minerais secundários, resultantes de decomposição de outros silicatos, principalmente 
feldspatos e feldspatóides. 
Estrutura filossilicatos 
 Argilominerais: A maioria destes silicatos hidratados de alumínio têm estruturas 
acamadadas. Eles são classificados como 1:1 (t-o) ou 2:1 (t-o-t), com alguns cátions entre 
camadas. 
Plummer et al., Physical Geology 9th edition, McGraw Hill Inc, Fig. 2.19b 
Clay minerals: talc, kaolinite, illite, chlorite, montmorillonite 
 
Alta importância no estudo da Pedologia por serem componentes da fração 
argila, que afeta todo comportamento físico químico do solo. 
Plummer et al., Physical Geology 9th edition, McGraw Hill Inc, Box 02.04.f1 
Montmorillonita tem habilidade de expandir muitas vezes o seu volume original 
como resultado da incorporação de moléculas de água entre as camadas t-o-t, em 
associação com os cátions intercamadas como Na+ e Ca+2 
Grupo das Micas 
 
Serpentina Mg3(Si2O5)(OH)4 
Caulinita - AI2Si205(0H)4 
Cor: branca, podendo ser colorido variável 
devido a impurezas. 
Hábito: placas rômbicas ou hexagonais, 
muito pequenas e finas. Normalmente em 
massas argilosas, tanto compactas como friáveis. 
Diafaneidade: Opaco 
Brilho: geralmente terroso, placas dos cristais são 
nacaradas 
Dureza: 2 Densidade relativa: 2,6 
Clivagem: perfeita {001} 
Identificada pela sua cor clara, brilho terroso e 
baixa dureza. 
Uso: contrução civil e fabricação de porcelana e 
cerâmica. É um aditivo para papel, na indústria 
da borracha e na manufatura de refratários. 
TECTOSSILICATOS (ARRANJO TRIDIMENSIONAL) 
 Agrupamento tridimensional em que todos os tetraedros 
compartilham todos os seus oxigênios, constituindo uma estrutura 
tridimensional infinita; 
 
 São os minerais mais abundantes da crosta terrestre; 
 
 Correspondem a quase ¾ dos componentes das rochas; 
 
 Constituem quase a totalidade das rochas ígneas; 
 
 Ligação covalente forte no interior da estrutura, dificultando a 
clivagem; 
 
 
 
GRUPO DA SÍLICA – SiO2 
 Ocorrem em rochas ígneas, metamórficas e sedimentares; 
 A estrutura SiO2 é eletricamente neutra; 
 Existem pelo menos oito modos diferentes segundo os quais os 
tetraedros ligados podem compartilhar todos os oxigênios e construir 
uma estrutura tridimensional contínua. Esses oito arranjos 
geométricos correspondem aos oito polimorfos conhecidos de SiO2; 
 
 O Grupo da Sílica reúne: 
 - polimorfos cristalinos de SiO2 – Quartzo cristalino. É a forma 
mais estável de SiO2; 
 - variedades criptocristalinas – Calcedônia. Apresenta agregado 
radial. Variedades mais comuns: Ágata (bandada) e ônix (preta). 
 variedades amorfas – Opala. É a variedade hidratada de SiO2 
(SiO2
.nH2O). É tipicamente amorfa. 
 
Quartzo - SiO2 
 
Calcedônia - SiO2 
Opala - SiO2
.nH2O 
 
ACATASSOLAMENTO OU CHATOYANCY 
 Esta característica é resultante de uma grande quantidade de 
inclusões de minerais fibrosos ou de cavidades tubulares dispostas 
paralelamente a uma direção cristalográfica. 
Grupo dos Feldspatos 
 Minerais mais abundantes da crosta terrestre; 
 Ocorrem em rochas ígneas, metamórficas e sedimentares; 
 Ocorrea substituição parcial do Si pelo Al; 
 De um modo geral, podem ser considerados soluções sólidas de três 
componentes: 
 
 Ortoclásio – KAlSi3O8 
 Albita – NaAlSi3O8 
 Anortita – CaAl2Si2O8 
 
 Apresentam clivagens boas em duas direções (prismáticas) que fazem 
entre si ângulos de 90° ou próximos de 90°; 
 Substituição sólida acoplada 
 
 Se, em uma composição A+2X-2 , um cátion B+3 entra para substituir 
uma parte de A+2, a neutralidade elétrica é mantida se uma quantidade 
idêntica de A+2 é simultaneamente substituída por um cátion C+ 
NaAlSi308, albita, e CaAl2Si208, anortita 
Solução Sólidas 
Minerais mais comuns da 
crosta terrestre. 
Exsolução 
 
 
 Pertita: é a exsolução (separação, desmisturação) de albita na forma 
de filetes ou delgadas camadas em um cristal de ortoclásio hospedeiro. 
 
 Antipertita: é a exsolução (separação, desmisturação) de ortoclásio na 
forma de filetes ou delgadas camadas em um cristal de albita. 
 
Ortoclásio – K(AlSi3O8) 
Microclina– K(AlSi3O8) 
 
Plagioclásio (Albita – NaAlSi3O8 e Anortita – CaAl2Si2O8) 
 
 
Feldspatóides 
 Grupo semelhantes aos feldspatos  proporção de sílica inferior, 
caracterizando-os como insaturados em sílica e ricos em álcalis. 
 Têm estrutura bem espaçosa, em cujos interstícios estão os cátions e 
vários espécimes hospedam ânions simples ou complexos. Assim: 
 na sodalita, o Cl é um constituinte essencial, 
 CO3 na cancrinita 
 SO4 na noseana o 
 e SO4, S e Na na lazurita . 
 Os feldspatóides podem ser entendidos como derivados dos feldspatos 
pela falta de sílica; dessa forma, 
 a leucita constitui-se pela falta de um tetraedro de SiO4 no ortoclásio, resultando 
KAlSi2O6; 
 a nefelina, pela falta de dois tetraedros de SiO4 na albita, [NaAlSiO4] 
 a sodalita resulta de três moléculas de nefelina acrescida de uma molécula de NaCl , 
[Na4(AlSiO4)3Cl]; 
Sodalita – Na8(AlSi4O6Cl2) 
Cor: geralmente azul, também branca, cinza, 
verde. 
Hábito: Maciço, granular, cristais pseudocúbicos 
Diafaneidade: Transparente a translúcido. 
Brilho: Vítreo 
Cristalização: Raros cristais, geralmente 
dodecaédricos. Geralmente maciça, em grãos 
englobados numa matriz.. 
Dureza: 5,5-6 Densidade relativa: 2,15-2,3 
Clivagem: ruim {011} 
Identificada pela sua cor azul, e diferencia-se da 
lazurita pela sua ocorrência diversa e ausência 
de associação com pirita 
Uso: Pode ser usada como gema e mineral 
decorativo. 
Fonte: sodalite in www.gemdat.org 
Grupo das Zeólitas 
 as zeólitas formam-se na fase hidrotermal de resfriamento 
magmático, sendo comumente encontrada preenchendo 
fendas, cavidades ou fissuras de rochas magmáticas básicas. 
 
 São tectossilicatos de estrutura aberta e sua origem é, 
normalmente, secundária 
 
Características da estrutura 
• Alto grau de hidratação 
• Baixa densidade e grande volume de 
vazios quando hidratada 
• Propriedades de trocas de cátions 
• Canais uniformes e de dimensões 
moleculares nos cristais desidratados. 
• Capacidade para absorver gases e vapores. 
• Propriedades catalíticas 
Uso comercial 
• Remoção do íon amónio em tratamento 
de esgotos, aquacultura; 
• Controle de odores; 
• Remoção de íons de metais pesados 
dos resíduos nucleares, da mineração, 
e industriais; 
• Aplicações na agricultura, tais como 
condicionadores de solos e suplemento 
na alimentação de animais 
Revise! 
 
 KLEIN, C. & DUTROW, B. Manual de Ciência dos Minerais. 23. Ed. 
Porto Alegre: Bookman, 2012. 
 
 Capítulo 18 Química dos Cristais de Silicatos Formadores de Rocha 
 Capítulo 19: Descrições Sistemáticas dos Silicatos Formadores de 
Rochas 
 
 www.handbookofmineralogy.org 
 
 http://www.rc.unesp.br/museudpm/banco