Poligrafo Cristalografia

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Ministério da Educação
Universidade Federal de Pelotas - UFPel
Introdução a Mineralogia
Prof. Evaldo Rodrigues Soares
Pelotas XXXXX
Introdução a Mineralogia e Cristalografia
Cristalografia
O ramo da mineralogia que estuda todas as substâncias inorgânicas ou orgânicas, naturais ou não que possuem ordenamento interno denomina-se cristalografia.
Em síntese, no contexto da mineralogia, a cristalografia é a ciência que estuda a estrutura dos minerais relacionando-a com a sua forma externa.
As disposições regulares dos átomos que formam as substâncias naturais inorgânicas permitem estudar a morfologia dos minerais bem como determinam a geometria destes. Além disso, as propriedades emprestadas pela disposição dos átomos e suas respectivas ligações químicas, definem as propriedades físicas dos minerais.
Assim, a cristalografia mantem uma estreita relação com outras ciências, Figura – 2, em especial com a física, a química, a matemática e em especial com a mineralogia. Com a física quando focamos as propriedades descritivas dos minerais, com a química quando estudamos as suas composições, já com a matemática pelo envolvimento das relações da geometria espacial a trigonometria e a álgebra linear.
Figura – 2 Relação da cristalografia com outras ciências. 
Histórico
O conhecimento das rochas e minerais que compõem a Terra é necessário para entender os diversos processos geológicos, os quais em última análise dependem das propriedades destes materiais e, portanto permitem compreender o significado das rochas como registro de eventos geológicos.
A história da humanidade exigiu o conhecimento de materiais para fabricação de instrumentos tais como potes, facas, armas, amuletos e pigmentos, isto fez com que o homem dedicasse mais atenção aos recursos naturais. Ao longo do tempo a acumulação de evidências permitiu compreender a importância dos minerais e, por conseguinte a formação das rochas. Ao longo do tempo a acumulação de evidências permitiu compreender a importância dos minerais e, por conseguinte a formação das rochas.
Registros em sítios arqueológicos no final do período pré-histórico indicam a utilização de rochas como o arenito, quartzito, basalto, obsidiana, calcedônia, argila e areia, sal-mineral e pigmentos minerais, entre outros para estes fins.
A necessidade destes recursos no desenvolvimento da humanidade passa aumentar com a própria evolução desta, e isto cria um valor comercial e exige uma classificação segundo sua aplicação. Inicialmente para o estudo eram evidenciadas as propriedades físicas e naturalmente métodos rudimentares para sua prospecção.
Os filósofos da idade antiga associavam a substancia quartzo (dióxido de silício natural – SiO2) ao gelo,( a palavra quartzo em grego significava gelo), pois acreditavam tratar-se de água congelada a temperaturas extremamente baixas. O filósofo grego Aristóteles, por exemplo, acreditava que os minerais eram formados a partir de gases quentes do interior do planeta.
De fato, o conceito de mineral com propriedades físicas e químicas características, só surgiu no começo da idade média, e mesmo nessa época o termo ‘mineral’ não era correntemente utilizado.
O refinamento dos estudos das propriedades dos minerais, entretanto, só foi atingindo muito mais tarde com o desenvolvimento das ciências naturais e da industrialização. Assim, durante o Renascimento na Europa ocorre um marcado aumento da necessidade de matéria-prima mineral originando importantes centros de mineração industrial na Europa.
Esse é o ambiente favorável onde surge a Mineralogia como a ciência que estuda os recursos minerais e incluía rochas, fósseis, âmbar e o carvão.
O termo mineralogia teve origem no latim na palavra MINERA, que significa mina, jazida de minério ou filão acrescida do sufixo grego LOGIA, que significa ciência, tratado e estudo, portanto mineralogia é o estudo dos minerais em todos seus aspectos. 
Na tentativa de classificar e identificar espécies minerais, o Alemão Georgius Agrícola (1494-1555) propõe um estudo de acordo com propriedades morfológicas e atributos físicos, o que originou as bases da sistemática da classificação mineral.
Já no século XIX os princípios fundamentais da Mineralogia são desenvolvidos, elevando-a à categoria de ciência independente.
Considerando então as perspectivas dos estudiosos envolvidos e que deram origem a essa ciência, a mineralogia foi dividida em diferentes ramos, conforme a abordagem dada aos minerais.
A Cristalografia, nos séculos XVII e século XVIII, preocupava-se principalmente com os aspectos geométricos dos minerais, onde a diretriz fundamental que originou a linha de estudo foi proposta por Steno um cientista dinamarquês, que levava em consideração a lei de constância dos ângulos interfaciais em colaboração com a lei da simetria cristalina proposta por Haüy em 1801. O desenvolvimento dessas leis levou a um período de intenso estudo entre as propriedades externas e a composição química dos minerais. As propriedades físicas só aparecem, a partir do século XIX quando houve uma intensificação da investigação das propriedades nos minerais, voltada não mais para uma descrição qualitativa, mas para sua quantificação.
A escala de dureza de Mohs, ainda hoje utilizada, foi proposta em 1822. Propriedades térmicas, elásticas, elétricas e magnéticas dos minerais passaram a ser investigadas, culminando com o evidenciamento das propriedades óticas dos minerais já em meados do século XIX graças à invenção do microscópio ótico pelo inglês Sorby em 1858. Por fim, foram desenvolvidos estudos de luminescência e por último a radioatividade. 
As Propriedades químicas foram fortemente influenciadas pelo rápido desenvolvimento da química observado no final do século XVII e começo do século XIX, o que provocou uma grande influência neste ramo da mineralogia, evidenciando um grande número de composições químicas de minerais até então desconhecidos. Desde então, a classificação dos minerais com base física, originalmente proposta, foi suplantada pela classificação com base química elaborada por Berzelius (1826), que constitui a base das classificações minerais ainda hoje utilizada.
O estabelecimento da composição química dos minerais e a cristaloquímica permitiu uma melhor compreensão da origem dos minerais, podendo explicar a possibilidade de existir minerais diferentes com mesma composição química (polimorfos: calcita - trigonal X aragonita - ortorrômbica) e minerais que compõem uma série de variação composicional entre dois extremos essencialmente semelhantes em estrutura cristalina que são chamados de isomorfos ou soluções-sólidas (ex: plagioclásio: albita - NaSi3AlO8 X anortita - CaSi2AlO8).
Atualmente o termo mineralogia deve ser entendido como a ciência que estuda os minerais, evidenciando o que são eles, como são formados e onde ocorrem. 
Uma vez que os minerais estão por toda parte e são as substâncias formadoras das rochas, solos e sedimentos fornecem uma grande parte das matérias primas utilizadas em aplicações tecnológicas e industriais, tornando este conhecimento com grande potencial.
Foto de areias britas, cimento porcelana etc
Figura /Foto
Estruturas Cristalinas
Os sólidos dividem-se em matéria cristalina e matéria amorfa, (Quadro - 1) a matéria cristalina é o material que forma os cristais e que apresenta homogeneidade e, podem ser isótropa ou anisótropa. E será sempre homogênea, entendendo-se por homogeneidade o fato de duas ou mais porções de um determinado cristal, quando orientados, não podem ser distinguidas umas das outras por nenhuma de suas propriedades físicas ou químicas.
Os minerais apresentam frequentemente uma regularidade de forma, que espelha sua estrutura regular interior. Esta regularidade é comum a corpos que levados a solidificar de forma apropriada, tendem a se estruturar no espaço de forma regular, isto é, no estado cristalino, sendo este o estado de mais baixa energia. 
Quadro 1 - Matéria Cristalina eMatéria Amorfa
 
Assim sendo, para facilitar o estudo da cristalografia, podemos dividir os sólidos em matéria cristalina e matéria amorfa.
Por matéria cristalina entendemos o material que forma os cristais e que apresenta homogeneidade, podendo ser isótropa ou anisótropa. 
Anisotropia é entendida quando substâncias cristalinas apresentam variações na composição química e ou na ordenação diferente de seus átomos nas diferentes direções, emprestando comportamentos diferenciados nas propriedades físicas, químicas ou óptica ao longo destas.
Isotropia é quando a propagação da luz, ou qualquer outra propriedade física, tem igualdade no seu desenvolvimento, este fenômeno é apresentado pelos materiais amorfos, tais como gases, líquidos e vidros. Além destes, também os cristais ditos isométricos, aqueles com constantes paramétricas iguais (a=b=c) e os pertencentes ao sistema tetragonal, que tem em sua secção basal as constantes (a=b), apresentam esta propriedade. 
A título de ilustração pode-se citar o ouro nativo (Au) como exemplo de substância isótropa e o diamante ( C ) como exemplo de anisótropa.
Cristal
Foi o pensador Grego Platão, quem fez as primeiras observações acerca da geometria externa dos cristais naturais, estabelecendo os princípios básicos de simetria.
É a partir da definição dos sólidos fundamentais de Platão é que surgiram as bases para a ciência cristalografia. 
O estudo das possíveis formas da matéria permite visualizar o arranjo espacial adquirido pelos sólidos. Um ion ou uma mólecula ou mesmo um agrupamento de átomos pode formar um empacotamento cristalino.
Os minerais quando assumem formas geométricas regulares e forem limitados por superfícies planas e suaves são conhecidos como cristais. Desta forma, o termo cristal designa um sólido geométrico regular limitado por superfícies planas e suaves que são a expressão externa do arranjo interno regular dos ions ou átomos constituintes; deixando implícito o sentido de formato no desenvolvimento.
Atualmente, muitos cientistas usam o termo cristal para descrever qualquer sólido com uma estrutura interna ordenada, negligenciando o fato de possuir ou não faces externas. É razoável esta definição porque as faces são essencialmente um acidente de crescimento e a sua ausência não modifica as propriedades fundamentais de um cristal. Uma definição mais ampla de cristal pode ser: sólido homogéneo com uma ordem interna tridimensional.
São substâncias que ao passar do estado líquido ou gasoso, para o estado sólido da matéria, adquirem uma ordenação sistemática interna de seus átomos. São compostos por íons, moléculas ou átomos dispostos em três ou quatro orientações cristalográficas.
Como exemplo, o mineral silvita (KCl) apresenta disposição em que um átomo de K (potássio) está localizado sempre entre seis ânions de cloro, vice-versa, Figura 1, configurando, desta maneira um composto em que o potássio e o cloreto têm número de coordenação 6.
Figura 1 - Mineral Silvita (KCl) com um átomo de K (potássio) entre seis ânions de cloro, vice-versa,
Esta combinação dos íons manifesta uma forma exterior poliédrica, limitada por superfícies planas, que resguardam uma unidade básica menor, chamada de célula unitária.
O processo responsável pela formação dos cristais é conhecido como cristalização, que consiste no crescimento do sólido a partir de líquidos ou gases. O crescimento dos cristais tende ao infinito enquanto houver espaço e fluidos, além das condições químicas e físicas adequadas tais como a pressão e temperatura. O inicio da cristalização se dá com a formação de núcleos que tem como limite natural superfícies denominadas de faces cristalinas. 
Em um mineral o tipo de estrutura que se forma está relacionado com as forças interatômicas que regem o arranjo e depende da valência e das dimensões dos íons envolvidos.
Nos arranjos cristalinos as distâncias interatômicas são da ordem de 10-9 m (10 Å). Para estudar estruturas com estas dimensões a luz visível não é mais adequada, e foi necessário o descobrimento de uma radiação eletromagnética com comprimento de onda () muito menor: os Raios-X (~1 Å), descobertos em 1895 por W.C. Röntgen. 
Em 1913 W.H. e W.L. Bragg descobriram que os Raios-X são modulados de modo característico por cristais. A lei que rege esta modulação, denominada de difração, está relacionada com a distância entre os planos cristalinos (d) (figura X), o ângulo de incidência do feixe de Raios-X () e o comprimento de onda() dos Raios-X e é chamada de Lei de Bragg: 2 d sen = n
O fenômeno da difração confirma experimentalmente que o cristal é um arranjo periódico de íons no espaço, denominado de rede cristalina ou retículo cristalino. Geometricamente, este arranjo é definido como um conjunto de pontos no espaço de tal modo que a partir de cada um desses pontos os pontos vizinhos se localizem exatamente da mesma forma. As maneiras possíveis, que estes pontos podem se encontrar em 3 dimensões são apenas 14: as redes de Bravais. A célula unitária das redes de Bravais pode ser preenchida com íons de diferentes tipos (denominados base da rede cristalina), desde que seja obedecida a lei de neutralidade elétrica do conjunto e seja viável geometricamente para os raios iônicos dos elementos em questão.
O retículo cristalino pode ser formado por um único tipo de átomo, íon ou molécula, ou por agrupamentos, formando o empacotamento cristalino. Se a célula unitária de um cristal for cúbica e a sua unidade fundamental repetir-se ordenadamente ao longo de três dimensões, gera-se um cubo formado por outros cubos. Porém se por uma diferenciação nas condições físico-químicas reinantes, durante o empilhamento e forem suprimidos alguns cubos em alguma das direções, outras formas podem ser geradas.
Retículos de Bravais
Retículo espacial
Um conjunto tridimensional regularmente repetível de pontos de uma estrutura cristalina. Cada ponto tem uma vizinhança idêntica.
Ligações Químicas nos Minerais
Embora alguns minerais (como o Au e o enxofre nativo) sejam compostos por apenas um elemento, a grande maioria dos minerais é composta por diversos elementos, que formam um composto químico estável em determinadas condições. O tipo de ligação química que se estabelece entre os elementos que compõem os minerais é determinado pelos elétrons do nível de valência, que definem a afinidade química dos elementos.
Os tipos de ligações que podem ser formadas entre os átomos são as ligações Ionicas, Covalentes, Metálicas e Van Der Walls.
Ligação Iônica 
Quando a configuração mais estável da eletrosfera de um átomo é a configuração de gás nobre. Na ligação iônica esta configuração é alcançada através da transferência de elétrons de um átomo para o outro, resultando em íons com carga oposta (cátions positivos + ânions negativos). O cristal iônico é constituído pela alternância de cátions e ânions, de modo que os primeiros vizinhos tenham cargas opostas, mantidos juntos por forças eletrostáticas. As ligações são fortes (de 600-1500 kJ/mol), o que se reflete nos altos pontos de fusão de materiais iônicos. Os íons comportam-se como esferas impenetráveis, sem direção preferencial para a ligação com os seus vizinhos. 
Ex: NaCl, CsCl, CaCl2
Ligações Covalentes 
Nas ligações covalentes os elétrons da camada eletrônica mais externa são compartilhados entre átomos vizinhos, produzindo uma sobreposição dos orbitais atômicos adjacentes. As ligações são fortes, tipicamente de 500-1000kJ/mol, e fortemente direcionais, isto é, conferem rigidez à estrutura. 
O número de ligações covalentes que podem ser formadas por cada átomo, depende do número de elétrons disponíveis no nível mais externo. O número de coordenação é definido pela configuração do nível exterior e da hibridização dos orbitais. Por exemplo, no carbono a hibridização sp2 permite três vizinhos próximos (ex. grafite), enquanto que na hibridização sp3 o número de primeiros vizinhos é quatro (diamante). 
A ligação covalente em sólidos ocorre entreátomos não metálicos de mesmo tipo (C, Si, Ge), ou entre átomos de diferentes tipos, que sejam do lado direito da tabela periódica (cristais artificiais de GaAs, InSb, SiC, utilizados em eletrônica). Porém muitas moléculas ou íons complexos são formadas por ligações covalentes (Cl2, H2, H2O, CH4, SiO44+). Em sólidos, quando as ligações ocorrem entre elementos diferentes, frequentemente o compartilhamento dos elétrons se torna desigual e a ligação passa a ter polaridade, adquirindo certo caráter iônico.
Ligações Metálicas
Nesse tipo de ligação, os elétrons de valência são compartilhados por todo sólido - não se encontram ligados a nenhum átomo em particular e podem se mover livremente em todo sólido, o que confere a propriedade de condutividade elétrica aos metais. Os cátions são como que “cimentados” por esta nuvem de elétrons. 
Não existe nenhum direcionamento da ligação e os cátions tendem a se agrupar num empacotamento denso de esferas iguais (em estruturas hexagonais ou cúbicas de face centrada). A ligação é forte na maioria dos metais (850 kJ/mol em W, 406 kJ/mol em Fe) e fraca apenas no caso de Hg(68 kJ/mol).
Ligações Fracas
Forças de van der Waals 
São forças de atração que não envolvem cargas individuais, mas estão relacionadas com a existência de dipolos na distribuição de cargas dos átomos e íons. São importantes em estruturas em que grupos ligados covalentemente estão ligados por estas forças ao resto da estrutura. Ex: os planos de grafite são ligados um ao outro por forças de van der Waals, que é o que facilita o deslizamento entre estes planos e define os planos de clivagem resultando na propriedade de lubrificante à grafite.
Número de Coordenação 
As regras de Linus Pauling definem a formação arranjo cristalino tridmensional a partir de uma dada associação de átomos e moléculas. Segundo a primeira regra, um grupo de ânions, ligados para formar o mineral, é chamado de poliedro de coordenação, e deve ser imaginado com linhas que ligam pares de ponto, sendo que cada ponto representa o centro de um ânion. O número de ânions necessários para contornar cada cátion é dado pela razão entre o raio iônico dos cátions em relação aos ânions Figura 3
Figura – 3 Número de Coordenação .
	Razão do Raio Rc/Râ
	No de Coordenação
	Geometria do Empacotamento
	0.155
	3 ânions
	Trigonal (ex. CaCo3)
	0.225
	4 ânions
	Tetragonal (ex. SiO4)
	0.414
	6 ânions
	Octaédrica (ex. SnO6 na cassiterita)
	0.732
	8 ânions
	Cúbica (ex. CaF8 na fluorita)
	>=1
	12 ânions
	Cubooctaédro (ex. FeFe12 no ferro nativo)
Existe a possibilidade que haja substituição dentro da estrutura cristalina de íons de mesma afinidade química e raios iônicos semelhantes.
A subsituição iônica comumente ocorre com cátions, embora também ocorra com os ânions, mas em muito menor proporção. A estrutura cristalina não é afetada por essa substituição pois o balanço das cargas continuam semelhantes. Este processo dá origem as chamadas séries isomórficas. O isomorfismo é a propriedade que alguns minerais (ou grupos de minerais) tendem variar a composição dentro de certos limites. Séries isomorfas muito comuns na natureza são: da família do plagioclásio (CaAl2Si2O8- NaAlSi3O8) e da olivina (MgSiO4-FeSiO4). Essas séries isomórficas evidenciam duas regras básicas que definem a possibilidade de substituição iônica:
A substituição ocorre entre íons cujos raios tenham diferenças menores que 15%.
Se a substituição ocorre entre cátions com carga diferente (ex. Ca2+ e Na1+) a diferença de carga deve ser compensada por substiuição envolvendo outros cátions do mineral (ex. Al3+ por Si4+ no plagioclásio). 
Para muitas substâncias químicas, entretanto, existe mais de uma estrutura cristalina possível. Assim uma mesma substância química pode cristalizar-se com diferentes estruturas, formando minerais com diferentes propriedades físicas. Essa propriedade, denominada polimorfismo, é observada em diferentes substâncias na natureza, sendo os exemplos mais comuns a Série Polimórfica do SiO2 e do Al2SiO5.
As transformações das estruturas parecem ser resultado das variações das condições ambientais, reinantes durante a cristalização, pode-se citar o caso das formas ortorrômbicas ou monoclínicas do enxofre ou o carbono na forma de Grafite e Diamante nas formas hexagonais e Cúbicas.
Conceito
Mineral
Considerando que as substâncias orgânicas não podem ser tratadas como minerais, todos os demais materiais que utilizamos ou com os quais convivemos no dia a dia tem origem nos minerais, mas mesmo sendo substâncias extremamente comuns, é difícil estabelecer um conceito claro e preciso de mineral.
Mas certamente podemos entender como sendo mineral, a menor partícula, individualizável por métodos mecânicos que compõem uma rocha e é caracterizado por propriedades físicas e químicas distintivas.
Assim em seu conceito o um mineral é definido como toda substância sólida, homogênea de origem inorgânica e que surge, naturalmente, na crosta terrestre, normalmente com composição química definida e, que se formado em condições favoráveis, terá estrutura atômica ordenada condicionando sua forma cristalina e suas propriedades físicas, e que ocorre naturalmente na crosta terrestre ou em outros corpos celestes.
Ao analisarmos este conceito, assume-se que: 
-Sólido: este termo exclui as substâncias gasosas ou líquidas do conceito de mineral. Assim, o gelo nas calotas polares é um mineral, mas a água não. Algumas substâncias que fogem a esta definição ainda assim são objeto de estudo do mineralogista. É o caso do mercúrio líquido, que pode ser encontrado na natureza, em determinadas situações. Nestes casos, a substância é chamada de mineralóide.
-Homogêneo: algo que não pode ser fisicamente dividido em componentes químicos mais simples. Este conceito é obviamente dependente da escala de observação, uma vez que algo que é aparentemente homogêneo a olho nu pode ser constituído de mais de uma substância, quando observado em escala microscópica.
-Inorgânico: este termo é incluído por Klein e Hurlbut no conceito, para permitir o enquadramento de substâncias que atendem a todos os requisitos acima, mas são geradas naturalmente por (ou com a ajuda de) organismos. Estes minerais são chamados de biogênicos e, à exceção da sua origem, são idênticos aos minerais equivalentes formados por processos inorgânicos. O exemplo mais comum de mineral biogênico é o carbonato de cálcio (CaCO3) presente nas conchas de moluscos na forma dos minerais calcita, dolomita ou vaterita. Alguns outros exemplos incluem alguns sulfetos, sulfatos, fosfatos, fluoretos, óxidos, enxofre nativo e formas amorfas de SiO2.
-Natural: exclui as substâncias geradas em laboratório ou por uma ação consciente do homem. Quando estas substâncias são idênticas em composição e propriedades a um mineral conhecido, o nome deste mineral pode ser usado, acrescido do adjetivo sintético. (por exemplo, esmeralda sintética). Acima, consideramos o gelo das calotas polares como um mineral. Entretanto, para seguir o conceito de mineral à risca, o gelo que fabricamos na geladeira não constitui um mineral.
-Composição química definida: significa que um mineral é uma substância que pode ser expressa por uma fórmula química. Por exemplo, a composição do ouro nativo é Au, a do quartzo é SiO2, a da calcita é CaCO3, e assim por diante. Entretanto em muitos minerais é possível a substituição de um ou mais elementos da fórmula original por outros. Assim, a dolomita CaMg(CO3)2 admite a substituição de Mg por quantidades variáveis de Fe e Mn, e a esfalerita ZnS admite a substituição de Zn por quantidades variáveis de Fe. Em muitos casos, a composição química dos minerais pode variar dentro de certos limites, sem que seja necessário alterar o nome do mineral. Em outros casos as variações são tão grandes que caracterizam uma espécie mineral distinta.
Para determinar com segurança a composição química de um mineral é necessário fazer uma análise química em laboratório. Diversos métodos analíticos(análise por via úmida, fluorescência de raios-x, microssonda eletrônica, espectrometria de absorção atômica, ICP-MS, etc.) podem ser utilizados para tanto, e cada um tem características e aplicações específicas.
Os resultados da análise química quantitativa de minerais e rochas são geralmente expressos em proporção relativa ao peso do material analisado. Assim, os elementos (ou óxidos) mais abundantes na amostra podem ser expressos em termos de percentagem em peso, enquanto elementos que estão presentes em quantidades muito pequenas são normalmente expressos em ppm. (partes por milhão, também relativamente ao peso do material analisado).
Tabela de Exemplo
A tabela 1- ilustra um resultado de análise química quantitativa de um sulfeto e permite elucidar a fórmula química do mineral. Pois conhecendo-se as porcentagens em peso (coluna 1) do elemento e dividindo-se pelo respectivo peso atômico, obtêm-se a proporção atômica (coluna 3), de posse destes dados tem-se as razões atômicas.
A tabela 1- Resultado de análise química quantitativa de um sulfeto
	
	% em peso
	Peso atômico
	Proporção atômica
	Razões Atômicas
	Cu
	34,30
	63,54
	0,53982
	 ≈ 1
	Fe
	30,59
	55,85
	0,54772
	 ≈ 1
	S
	34,82
	32,07
	1,08575
	≈ 2
	Total
	99,71
	
	
	
(Klein & Hurlbut, 1999, p. 240)
- Arranjo atômico ordenado: implica na existência de uma estrutura interna, onde os átomos ou íons estão dispostos em um padrão geométrico regular. Este padrão obedece às regras de simetria, e os sólidos assim constituídos pertencem a um dos sistemas cristalinos: triclínico, monoclínico, ortorrômbico, tetragonal, hexagonal (trigonal) e isométrico. Todos os sólidos que possuem arranjo interno ordenado são chamados de cristalinos, obviamente, aqueles que não apresentam padrão regular geométrico interno, são chamados de amorfos, e, portanto, fogem á conceituação de mineral, compondo o grupo dos mineralóides. 
A caracterização do mineral é composta pela maneira com que os átomos (cátions e ânions) estão dispostos, o que resulta numa estrutura interna definida e pela composição química, expressa pela correspondente fórmula química. Os minerais constituem os diferentes tipos de rochas, mono ou poliminerálicas, ígneas, sedimentares e metamórficas.
	Foto de granito
	Foto de Arenito Foto de Gnaisse
Figura/foto
Já as substâncias produzidas em laboratório, com estrutura interna ordenada e composições químicas definidas, são denominadas cristais ou minerais sintéticos.
Mineralóide
As substâncias originadas por atividades ou processos biológicos (animal ou vegetal), a exemplo do carvão, âmbar, marfim, pérola, petróleo, que não se incluem em nenhuma das definições, devem ser denominadas mineralóides, como também as substâncias não cristalinas, excluídas na segunda definição.
Figura/ foto
Classificação dos Minerais 
Considerando o grande número de minerais, aliado ainda as suas diferenças genéticas e morfológicas, os minerais para serem melhor compreendidos, necessitam serem ordenados ou classificados de acordo com princípios científicos. O princípio básico de classificação elaborado por Linné (1758) no livro “In Nature” serviu de base para outras classificações, como a elaborada por: Berzelius (1827), que estabeleceu o sistema puramente químico; Niggli (1921) com o sistema cristalográfico ou classificação isotípica, onde agrupou os minerais com base na sua morfologia (cúbico, hexagonal, ortorrômbico, tetragonal, monoclínico, triclínico e roboédrico).
Existem muitas outras classificações mineralógicas desenvolvidas para atender necessidades específicas.
Dentre estas se destacam: 
Classificação de acordo com o elemento constituinte
Classificação segundo a gênese e tipo de ocorrência do mineral
Classificação química
 Classificação quanto à coloração 
Classificação quanto à densidade
a)-Classificação de acordo com o elemento constituinte: 
Nesta classificação, os minerais foram agrupados de acordo com o elemento químico mais importante, sem considerar a composição química, as propriedades cristalográficas e físicas ou mesmo as necessidades geoquímicas, fundamentais para a geração de parageneses. Deste modo, todos os minerais de Fe estarão reunidos em uma mesma classe, por exemplo a hematita - Fe2 O3 (trigonal romboédrico), magnetita Fe3O4 (isométrico), siderita FeCO3 (trigonal romboédrico), goethita HFeO2 (ortorrômbico), pirita FeS2 (isométrico), marcassita FeS2 (ortorrômbico), troillita (FeS) (hexagonal), pirrotita Fe1-xS (hexagonal/ortorrômbico) bem como o cobre, colocando-se no mesmo grupo a antlerita Cu3(OH)4SO4 (ortorrômbico); atacamita Cu2Cl(OH)3 (ortorrômbico); malaquita Cu2(CO3)(OH)2 (monoclínico), azurita Cu3(CO3)2(OH)2 (monoclínico), bornita Cu5FeS4 (isométrico), calcocita Cu2S (ortorrômbico), calcopirita CuFeS2 (tetragonal), covelita CuS (hexagonal), cuprita Cu2O (isométrico), enargita Cu3AsS4 (ortorrômbico), tetraedrita (Cu,Fe,Zn,Ag)12Sb4S13 (isométrico), nesta classificação é desconsiderado por completo o ambiente formador, renegando as necessidades de equilíbrios químicos e geoquímicos que possibilitam a geração do composto.
b)-Classificação segundo a gênese e tipo de ocorrência do mineral.
Nesta classificação é levada em conta à genética ou a origem propriamente dita, dos minerais que são classificados em magmáticos, metamórficos, sublimados, pneumatolíticos, hidrotermais e/ou formados a partir de soluções quentes ou frias.
	
Minerais magmáticos
	
São os minerais que estão presentes nas rochas ígneas ou magmáticas que resultaram da cristalização de um magma. Soluções químicas em temperaturas muito elevadas originam fases cristalinas de acordo com as leis das soluções, a estas soluções, denomina-se de magma. Naturalmente, nos magmas é extremamente raro a cristalização gerar apenas uma fase cristalina; o normal é a presença de vários minerais com composições e propriedades diferentes. De maneira geral, a formação dos minerais, o resfriamento e mudanças no ambiente de pressão litostática ou de fluídos, entre outros fatores, e é controlada especialmente pela concentração dos elementos e solubilidade dos constituintes na solução magmática.
Quanto mais rápido for o processo de cristalização, ou esfriamento, menores serão as fases cristalinas e maiores o volume de material não cristalino (obsidianas ou vidros vulcânicos), podendo chegar a resultar apenas vidro; ou por outro lado, quanto mais lenta a cristalização maiores serão os constituintes, gerando os pegmatitos.
Então é possível afirmar que as condições de cristalização e a composição dos magmas resulta nas diferentes rochas magmáticas (basaltos, gabros, granitos, dioritos, peridotitos, dunitos, sienitos, piroxenitos) e, às vezes, também alguns depósitos minerais importantes, contendo magnetita, ilmenita, cromita, pirrotita, calcopirita, pentlandita resultantes de segregação devido à insolubilidade (especialmente no caso dos sulfetos) e/ou diferenças de densidade dos minerais ou líquidos imiscíveis em relação ao magma de origem.
Fotografar uma pirita 
Figura/foto
Minerais metamórficos
	Fotografar uma ......
Figura/foto
A ação da temperatura, pressão litostática e pressão das fases voláteis sobre rochas pré-existentes (magmáticas, sedimentares e também, mesmo sobre outras rochas metamórficas), provocam uma alteração física, química e mineralógica nestas rochas. Os processos metamórficos (regional, contato, dinâmico, termal, de fundo oceânico, carga, impacto) geram uma grande quantidade de minerais em rochas pré-existentes, dentre os quais muitos dificilmente seriam formados por outros processos, como é o caso do diopsídio, wollastonita, idocrásio, granada, estaurolita, andaluzita, cianita, sillimanita, epidoto, tremolita, actinolita.
Minerais sublimados
	Fotografia NaCl
Diretamente de um vapor, rico em voláteis, que é o resultado da interação entre vapores e as rochas dos condutos por onde passam, sublima e forma novos minerais. O exemplo mais comum de sublimação é a formação da neve, cristalizaçãodo gelo a partir de vapor d’água, já associado às atividades ígneas, pelo fato dos magmas possuírem voláteis como a água; o enxofre, o gás carbônico, o cloro, o flúor, o boro e seus compostos voláteis, além de outros constituintes menores, aparecem muitos minerais sublimados.
As fases residuais dos magmas estão onde se concentram os voláteis e quando os magmas chegam próximo ou na superfície terrestre, as fases voláteis tendem a escapar, aspecto que ocorre nas erupções vulcânicas ou nas fumarolas onde se depositam minerais por sublimação direta, como a formação da halita (NaCl - sal-gema ou sal de cozinha), sal amoníaco (NH4Cl), enxofre, silvita (KCl), boratos, cloretos e fluoretos. Outros minerais, a exemplo da hematita, podem aparecer em cavidades vulcânicas, gerados por processos de sublimação, resultante da interação do FeCl3 com o vapor de água, conforme a reação: 2FeCl3 + 3H2O = Fe2O3 + 6HCl.
	Minerais pneumatolíticos
	Apatita
São formados pela reação dos constituintes voláteis oriundos da cristalização magmática, desgaseificação do interior terrestre ou de reações metamórficas sobre as rochas adjacentes. Nesse processo podem ser formados topázio, berilo, turmalina, fluorita, criolita, cassiterita, wolframita, flogopita, apatita, escapolita etc. Na formação da cassiterita, o composto volátil SnF4 rege com o vapor d’água, segundo a reação: SnF4 + 2(H2O) = SnO2 + 4HF.
Minerais formados a partir de soluções 
Originam-se pela deposição devido a evaporação, variações de temperatura, pressão, porosidade, pH e/ou eH. Esse processo ocorre na superfície da terra e em diferentes profundidades. 
Na superfície da Terra as soluções quando não diretamente ligadas a atividades magmáticas, normalmente possuem temperaturas do ambiente, sendo consideradas frias e diluídas, enquanto que aquelas que circulam lentamente em profundidades e/ou estão associadas a atividades vulcânicas são quentes e possuem grande quantidade de cátions e ânions dissolvidos, e podem gerar importantes depósitos minerais.
Os principais processos de formação de minerais a partir de soluções estão relacionados abaixo.
Evaporação do solvente: neste processo a precipitação ocorre devido à concentração ultrapassar o coeficiente de solubilidade pelo processo de evaporação, fato que ocorre principalmente em regiões quentes e secas, formando sulfatos (anidrita, gipsita.), halogenetos (halita, silvita.).
Perda de gás agindo como solvente: processo que ocorre quando uma solução contendo gases entra em contados com rochas provocando reação a exemplo do que ocorre quando solução aquosa contendo bióxido de carbono entra em contato com rochas calcárias, caso em que o carbonato de cálcio é parcialmente dissolvido formando o bicarbonato de cálcio (CaH2(CO3)2), composto solúvel na solução. O bicarbonato de cálcio é instável e, por causa do aumento de concentração resultante de evaporação e/ou devido a desgaseificação da solução e a outros fatores, ocorre a reversão da reação de dissolução precipitando o carbonato de cálcio [CaCO3 + H2O +CO2 =CaH2(CO3)2]. Esse processo pode dar origem às estalactites e estalagmites, ao mármore ônix, ônix das cavernas e mármore travertino.
Diminuição da temperatura e/ou pressão, neste caso as soluções de origem profunda resultantes de transformações metamórficas (desidratação, descarbonatação.) ou de cristalizações magmáticas normalmente contêm significativa quantidade de material dissolvido. Quando essas soluções esfriam ou a pressão diminui, formam-se minerais hidrotermais, depositados na forma de veios ou filões. As fontes termais e os géiseres possuem uma grande quantidade de minerais depositados (carbonatos, sulfetos, arsenietos, halogenetos), constituindo-se em evidências da atuação desse processo.
Interação de soluções: O encontro de soluções aquosas com solutos diferentes, ao se interagirem, pode formar composto insolúvel ou com coeficiente de solubilidade bem mais baixo, que se precipita. Como exemplo pode ser citado o encontro de uma solução com sulfato de cálcio (CaSO4) com outra contendo carbonato de bário (BaCO3), resultando na formação de um precipitado de barita (BaSO4), sulfato de bário.
Interação de soluções e cristais: Nesse caso uma solução com determinado composto solúvel reage com minerais originando outras fases minerais, como o que ocorre quando uma solução com sulfato de zinco entra em contato com calcita, contida em mármores ou calcários, originando  smithsonita (ZnCO3) e a anidrita (CaSO4) ou gipsita (CaSO4. 2H2O).
Interação de gases com soluções: A passagem de gás por uma solução contendo íons pode gerar precipitados, a exemplo do que ocorre com a passagem de H2S (gás sulfídrico) por uma solução contendo cátions de Fe, Cu, Zn etc., formando sulfetos de ferro (pirita FeS2), calcopirita (CuFeS2), esfalerita (ZnS).
Ação de organismos sobre soluções: Esse processo resulta da ação dos organismos vivos, animais ou vegetais, sobre as soluções. Dessa forma um grande número de seres marinhos (corais, crinóides, moluscos etc.) extrai o carbonato de cálcio das águas salgadas para formar suas conchas e partes duras de seus corpos, resultando na formação de calcita (CaCO3) e em menor quantidade aragonita (CaCO3) e dolomita [MgCa(CO3)2]. 
Da mesma forma as esponjas, os radiolários e as diatomáceas provocam a precipitação da sílica amorfa. Algumas bactérias precipitam o ferro (limonita, goethita) ou promovem a deposição do enxofre, nitratos.
C - Classificação química: 
A classificação mais usada na mineralogia, por melhor atender às necessidades científicas, uma vez que considera a estrutura e composição química dos minerais, foi elaborada por Strunz (1935). Esta classificação subdividiu os minerais, conhecidos, em 12 grandes grupos, baseado na composição química, sendo que esses grupos são subdivididos com base na organização estrutural. Dessa forma obteve-se os elementos nativos; sulfetos; sulfossais; óxidos e hidróxidos; halogenetos; carbonatos; nitratos; boratos; sulfatos e cromatos; fosfatos, arsenietos e vanadatos; tungstatos e molibdatos, e silicatos (nesossilicatos, sorossilicatos, ciclossilicatos, inossilicatos, filossilicatos e tectossilicatos).
Minerais que possuem um mesmo ânion (ou grupo aniônico) dominante apresentam mais semelhanças entre si do que os que são formados pelo mesmo cátion dominante, além do que obedecem as exigências geoquímicas e ambientais para a sua formação. Assim, um carbonato de cálcio apresenta muito mais semelhanças com um carbonato de magnésio do que com um sulfato de cálcio. Além disso, minerais que possuem o mesmo ânion (ou grupo aniônico) dominante costumam ocorrer juntos, ou em ambientes geológicos semelhantes (por exemplo, cloretos de sódio e de potássio em evaporitos, carbonatos de cálcio e de magnésio em rochas calcárias, sulfetos de ferro e de cobre em veios hidrotermais, e assim por diante).
Por estas razões, os minerais são agrupados em classes segundo o seu ânion ou grupo aniônico (por exemplo, carbonatos, fosfatos, silicatos).
Os minerais dentro de uma classe podem ainda ser subdivididos em famílias, de acordo com o tipo químico, e grupos, de acordo com a similaridade estrutural, e espécies (minerais com mesma estrutura, mas com composição química diferente, como os membros de uma série isomórfica). 
Muitos grupos de minerais apresentam um conjunto de elementos sempre presentes, formando poliedros de coordenação, diferenciando-se de outros minerais apenas pela presença de determinados cátions. 
Esses agrupamentos comuns são chamados de radicais químicos e constituem a base da classificação química dos minerais. Considerando os radicais químicos mais importantes podemos classificar os minerais em:
	Classe
	Íons principais
	1. elementos nativos
	Metais, semi-metais, não-metais. Ex. ouro.
	2. sulfetos e sulfosais
	(S) e semi-metais. Ex. galena (PbS), pirita (FeS2)
	3. óxidos e hidróxidos
	 (O); (OH). Ex. hematita (Fe2O3)
	4. haletos
	Cl, F. Ex. halita (NaCl)
	5. carbonatos, nitratos e boratos
	(CO3), (NO3),(BO3). Ex. calcita (CaCO3)
	6. sulfatos, cromatos, molibdatos, tungstatos
	(SO4); (CrO4); (MoO4); (WO4). Ex. scheelita CaWO4
	7. fosfatos, vandanatos, arseniatos
	(PO4); (VO4); (AsO4). Ex. apatita Ca5(F,Cl)-(PO4)3
	8. silicatos e aluminossilicatos
	(SiO4). Ex. quartzo SiO2
	
	
	
	Cobre Nativo -Elementos Nativos– Cu
	Pirita- Sulfeto de Ferro - FeS2
	Magnetita – Óxidos – Fe3O4
	
	
	
	Halita – Haletos - NaCl
	Calcita Carbonato de cálcio CaCO3
	Barita – Sulfato de Bário - BaSO4
	
Apatita – Fosfato P2O5
	
Quartzo SiO2 – Silicato
	
Feldspato – Silicato - Microclínio KAlSi3O8
Sistemática dos Silicatos
No balanço das quantidades de elementos químicos presente na crosta destaca-se que a cada 100 átomos mais de 60 são de oxigênio, acima de 20, de silício e, de 6 a 7 de alumínio e entorno de dois átomos dos elementos Fe, Ca, Mg, Na e K.
Estas abundâncias nos leva a pensar a crosta como sendo uma armação de íons oxigênio ligada em configurações menos e mais complexas pelos íons menores de Si e Al, e os interstícios dessa estrutura ocupados por íons de Mg, Fe, Ca, Na e K.
Assim dentre a classificação química dos minerais, destacam-se os silicatos, pois correspondem a 25% dos minerais conhecidos e quase 40% dos mais comuns, podendo-se afirmar que aproximadamente 90% dos minerais da crosta são silicatos.
Considerando então, a composição da crosta terrestre, facilmente se conclui que os principais e mais abundantes minerais formadores de rochas serão compostos por oxigênio e silício. De fato, o radical SiO44+ou SiO2, chamado de sílica, é extremamente estável e constitui a porção fundamental característica de todos os silicatos.
Cada íon oxigênio pode potencialmente ligar-se a outros íons de silício e formar um grupo tetraédrico através do oxigênio compartilhado. Essa participação pode envolver um, dois, três ou os quatro íons oxigênio no tetraedro dando origem a diversas configurações, que comporão os diversos tipos de minerais silicatados.
De uma maneira geral, na natureza a combinação dos cátions e aníons obedecem a critérios com relação aos raios iônicos (raio dos cátions/raio de aníon), que é o que determina a configuração dos diferentes poliedros de coordenação (triangulo, tetraedro, octaedro, cubo etc..) definidos pelo número de ânions que circundam o cátion central. Os ânions com raio iônico maior distribuem-se em torno do cátion, sendo que certo cátion só se combinará com certo arranjo de ânions se seu raio iônico for superior ao espaço livre deixado por eles.
Figura de tetraedro
Fórmula plana		fórmula espacial			
Considerando o proposto, o radical de silício (SiO2 ) tem a forma de um tetraedro regular, com o átomo de silício no centro circundado pelos quatro átomos de oxigênio nos vértices, e esta forma é muito estável na natureza. Em alguns casos o Si pode ser substituído por Al, que apresenta raio iônico e afinidade química similar e também forma tetraedros com o O. Neste caso, os minerais serão denominados de aluminossilicatos, e são classificados segundo as mesmas regras que os silicatos.
Dependendo do arranjo entre os tetraedros de silício, surgem as estruturas cristalinas dos vários tipos de silicatos. Ou seja, os silicatos estarão ligados entre si por cátions ou por oxigênios compartilhados.
Cada oxigênio só pode ser compartilhado por dois tetraedros. Essas restrições definem então, seis arranjos estruturais possíveis para os silicatos, que os classifica como:
– Nesossilicatos
Sorossilicatos
Ciclossilicatos
Inossilicatos
Filossilicatos
Tectossilicatos
Nesossilicatos – (Neso = ilha)
Silicatos compostos por tetraedros isolados (nesosilicatos), onde os tetraedros ocorrem sem nenhum contato direto entre si, neste caso os tetraedros de sílica são ligados uns aos outros por cátions de metais (e.g. Ca+2, Fe+2, etc). Ex: olivina - (Mg,Fe)SiO4
A fórmula básica apresentada pelo grupo é o (SIO4)4-
Metal						
 Olivina= (Mg, Fe)2SiO4
Granada R2+ = R3+ = Si3O12
		R2+ = 		Ca, Fe, Mg. Mn
		R3+ = 		Fe, Al, Cr, Ti
Uso em joalherias (pedras semipreciosas). Na indústria de abrasivos e aparelhos científicos, aparece algumas vezes na fração areia dos solos, resiltado de sua grande resistência ao intemperismo. 
Zirconita = ZrSiO4
Uso em joalheria, e como fonte de óxido de zircônio, que é um excelente refratário, usado para a fabricação de cadinhos, cimentos e ladrilhos.
Topázio – Al2SiO4 (F, OH)
Mineral de grande valor econômico devido a sua dureza elevada, uso como abrasivos e joia.
Olivina – (Mg, Fe)2SiO4
É um dos representates típicos dos minerais máficos ou ferromagnesianos. É componente de algumas rochas básicas e ultrabásicas principalmen te na formação de solos, pois é um mineral de fácil decomposição pelo intemperismo, liberando elementos nutrientes para os solos.
Minerais máficos ou ferromagnesianos apresentam em sua estrutura, Fe e Mg, e que, geralmente, estão associados devido a grande facilidade com que eles se substituem isomórficamente.
As olivinas, quando bem cristalizadas e transparentes são muito usadas como jóia.
 Olivina= (Mg, Fe)2SiO4
2 – Sorossilicatos – (Soro – Par)
Os minerais apresentam as unidades tetraédricas ligadas entre si aos pares e estes pares se ligam aos outr4os através dos metais.
Ou seja, inicialmente cada tetraedro compartilha um oxigênio com o outro tetraedro e os metais unem os pares de tetraedros
Metal 
O radical será (SI2O7)6-
Hemimorfita – Zn4 (OH)2 SiO2O7
Torteveitita Sc2Si2O7
silicatos em anel (ciclosilicatos): nos quais os tetraedros apresentam dois vértices compartilhados, i.e. ligados diretamente a outros tetraedros de sílica formando anéis, e dois vértices ligados a cátions de outra natureza. Ex: berílio – Be3Al2Si6O18
 
		
		
Turmalina. NaMg3Al6(OH)4(BO3)3Si6O18
Benitoíta – 		BaTiSi3O9
Wolastonita – 		CaSi3O9
Berilo - 			Be3Al2Si6O18
Turmalina. NaMg3Al6(OH)4(BO3)3Si6O18
Estes exemplos caracterizam cadeias fechadas com 3 e 6 tetraedros . Os dois últimos são muito importantes como gemas de grande valor, nas joalherias as variedades verdes do berilo, são esmeraldas e as azuis, são as águas-marinhas. A turmalina apresenta variedades verdes (falsa esmeralda), vermelha (rubeilita) e pretas (afrizita). A turmalina tem importância nos solos, pois é através de sua degradação que os solos se enriquecem de boro, elemento de grande importância para algumas plantas.
silicatos em cadeia simples (inosilicatos): este grupo também apresenta tetraedros de sílica com apenas dois vértices compartilhados, mas neste caso formando cadeias “infinitas” que se ligam umas as outras através de cátions de outra espécie. Ex: hiperstênio (grupo dos piroxênios) – (Mg,Fe)2Si2O6
 
Cadeias simples formam os a família dos piroxênios, que são:
Enstatita		MgSIO3
Hiperstênio		(Mg,Fe)SIO3
Augita -		Ca (Mg,Fe)SI2O6
		 
Piroxenos. Opx= (Mg, Fe) SiO3 y Cpx= Ca(Mg, Fe) Si2O6
silicatos em cadeia dupla (inosilicatos): similar aos inossilicatos de cadeia simples, mas neste caso, apresentando sempre duas cadeias ligadas umas as outras diretamente e então ligadas entre si através de cátios. Ex: tremolita (grupo dos anfibólios): Ca2Mg5Si4O11(OH)2
	 	
Anfíboles. Hornblenda= a2Na(Mg,Fe)4Al3Si8O22(OH)2
Hornblenda 	[(Ca,Na)2(Mg,Fe)4(Al,Fe) (SI3AlO11)2(OH)2]
Tremolita		Ca2Mg5OH2SiO22
Actionolita 		Ca2(Mg,Fe)5(OH)2Si8O22
silicatos em folha (filosilicatos): neste grupo os tetraedros compartilham três vértices formando um plano. Cada um desses planos é ligado a outros por cátions de natureza diversa. Ex: talco – Mg3Si4O10(OH)2; caolinita (argilo-mineral) – Al4Si4O10(OH)2; muscovita (mica) - KAl3Si3O10(OH)2
	
	
	Biotita= K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH)2
Os anfibólios e piroxênios podem ser enquadrados no grupo de minerais de fácil intemperização e são ricos em elementos essenciais ás plantas, principalmente o Ca e o Mg,de modo geral são classificados como minerais máficos e estão presentes nas rochas ígneas básicas.
Por terem ions metálicos ligando suas cadeias logitudinais, eles sofrem cliuvagens relativamente fácil no sentido da cadeia e são 
 
silicatos em cadeias tridimensionais (tectosilicatos): todos os vértices dos tetaredros são compartilhados formando uma estrutura tridimensional. Quando há substituição do Si4+ por Al3+ nos tetraedros a carga elétrica do composto é neutralizada pela presença de cátions. Ex: quartzo - SiO2; ortoclásio (feldspato) – KalSi3O8
	 	 
feldespato. Ab=NaAlSi3O8
 Essa classificação é de extrema utilidade para entender os silicatos, já que silicatos de mesma classe estrutural apresentam uma série de características comuns. A classe estrutural define a proporção de Si para O no silicato (ver fórmulas dos exemplos acima), e algumas propriedades físicas gerais podem ser esperadas dentro de cada grupo (por ex. a presença de clivagem marcante em todos os filossilicatos). 
D - Classificação quanto à coloração
O elemento químico e seu estado de oxidação, presente na composição dos minerais conferem coloração os minerais classificando-os em minerais máficos ou felsicos.
Minerais máficos ou fêmicos, aqueles que possuem cores escuras por conterem ferro, magnésio, titânio, manganês, a exemplo da olivina, piroxênios, anfibólios. 
Minerais félsicos ou siálicos, os que são incolores ou brancos, compostos à base de sílica e/ou alumina, tais como quartzo, feldspato, zeólita.
E - Classificação quanto à densidade:
Também pode-se classificar os minerais de acordo com sua densidade, neste item são divididos em minerais leves e pesados, esta classificação é feita considerando a densidade do líquido bromofórmio que possui densidade de 2,89 g/cm3.
	Leves: são aqueles que bóiam no bromofórmio por terem densidade menor que esse composto químico (2,89cm3).
Pesados: são os que possuem densidade superior a 2,89 cm3, portanto afundam no bromofórmio.
Também são classificados como, minerais de minério, pedras preciosas, minerais de rocha, Canga e ganga.
	Minerais de minério 
São aqueles que constituem os substâncias das quais podem ser extraídos um ou mais elementos úteis com finalidades lucrativas (econômicas).
	
	
	Minerais de gemas ou pedras preciosas
São minerais que são usados para a confecção de jóias e bijuterias, sendo que nos livros especializados os minerais de gemas podem ser classificados quanto à coloração, dureza, brilho e outras propriedades físicas.
	
Minerais de rochas 
Ocorrem formando as rochas e são frequentes.
	
Minerais de ganga: 
Minerais presentes nas jazidas juntos com os minerais de minério que devido a aspectos econômicos, tecnológicos ou composicionais, não são utilizados, e incorporam-se ao rejeito.
Minerais de canga: minerais que recobrem os depósitos minerais formados pela oxidação ou laterização superficial; dominam os hidróxidos e óxidos de Fe, Al e Mn.
Os minerais podem ser classificados ainda de acordo com as suas propriedades físicas, volatilidade; coloração, brilho; solubilidade; magnetismo e suscebilidade magnética; densidade (leves e pesados); fusibilidade; radiatividade, tenacidade.
Características diagnósticas dos minerais
Nos minerais as ligações químicas mais importantes são um misto entre iônica e covalente, mas podem ocorrer também ligações do tipo forças de Van der Waals e metálica. O tipo de ligação química, a estrutura cristalina e a composição química dos minerais definem as propriedades físicas e químicas de cada mineral que podem, assim, ser reconhecidos por um conjunto de características diagnósticas. 
Propriedades Físicas dos Minerais
As propriedades físicas dos minerais são o resultado direto de sua composição química e de suas características estruturais. Existe um conjunto de propriedades físicas que podem ser examinadas ou testadas rapidamente, com auxílio de instrumentos simples como um imã, uma lupa de mão, um canivete e uma placa de porcelana. Com, frequência estas propriedades são suficientes para a identificação de um mineral desconhecido e, pela facilidade de seu estudo, são de emprego corriqueiro por mineralogistas, tanto no campo como em laboratório.
As propriedades a serem estudadas nesta aula e aplicadas nas próximas aulas do curso são as seguintes: hábito, clivagem, partição, fratura, dureza, tenacidade, densidade relativa, magnetismo, cor, traço e brilho.
1 . Hábito
Muitas minerais apresentam um hábito morfológico típico de ocorrência nas rochas, que pode ser utilizado junto com outras características diagnósticas para identificar o mineral.
	
	
	Limonita – Cúbico
	Quartzo – Prismático
Por hábito de um mineral se entende a (s) forma (s) 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. Muitas espécies minerais ocorrem preferencialmente com um determinado hábito. Por exemplo, cristais de magnetita. Fe3O4. são freqüentemente octaédricos, pirita . FeS2 comumente ocorre como cristais em forma de cubos, e as micas ocorrem como lamelas. Embora nem sempre um determinado mineral tenha que apresentar seu hábito característico, o fato de que isto ocorra com freqüência é de grande auxílio na sua identificação.
A lista a seguir inclui os 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 . geralmente coincidente com o eixo c . 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, mineral caracterizado pela ocorrência freqüente de cristais com as formas citadas.
•Micáceo cristais tabulares ou lamelares formados por placas finas (como as micas)
•Euédrico, subédrico, anédrico. mineral ocorre comumente como cristais bem formados (euédricos), ou com apenas algumas faces bem desenvolvidas (subédricos), ou ainda como grãos sem faces cristalinas presentes (anédricos . embora deva ser ressaltado que a ausência de formas cristalinas visíveis externamente não signifique que o mineral não possua uma estrutura cristalina ordenada)
Muitos dos termos acima, especialmente os relativos a prismas, podem ser igualmente aplicados a agregados de cristais (por exemplo, agregados colunares, agregados aciculares). 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:
a)Globular. agregados de cristais radiais, formando pequenas superfícies esféricas ou semi-esféricas
b) Botrioidal. formas globulares assemelhando-se (em tamanho dos glóbulos) a um cacho de uvas
c)Mamelonar. grandes superfícies arredondadas, semelhantes a mamas, formadas por indivíduos radiais ou divergentes.
d)Reniforme. agregados radiados terminando em formas arredondadas com forma de rins.
e)Colomorfo. termo genérico aplicado a formas arredondadas compostas de agregados radiados, sem levar em conta o tamanho.
•Granular. agregado simplesmente composto por grãos (sem nenhuma conotação específica de forma ou tamanho)
•Concêntrico. camadas mais ou menos esféricas, superpostas umas às outras.
•Pisolítico.massas arredondadas, mais ou menos do tamanho de ervilhas
•Oolítico. massa arredondadas, mais ou menos do tamanho de ovas de peixe
•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. Algumas concreções são esféricas, mas outras podem ter forma variável.
•Estalactite. agregados em cilindros ou cones pendentes (como por exemplo em cavernas).
2-Forma cristalina:
A forma cristalina reflete a estrutura cristalina do mineral. Se os átomos se arranjam em cadeias longas, a tendência é que formem minerias prismáticos. A forma cristalina é caracterizada pelo ângulo diedro entre as faces do cristal, que é típico de cada mineral, mesmo quando minerais diferentes cristalizam-se com formas semelhantes. 
Para crescer com sua forma cristalina é necessário que o mineral possa desenvolver livremente, em ambiente não confinado. Grãos minerais com forma cristalina perfeita ou quase perfeita são denominados euédricos, mas quando as formas não são completamente perfeitas ou, ainda, quando a forma do grão mineral não apresenta nenhuma semelhança os grãos minerais são denominados subédricos e anédricos, respectivamente. 
Embora seja uma propriedade diagnóstica inconfundível de cada espécie mineral, a forma cristalina nem sempre é aplicável na prática, já que nas rochas os minerais com freqüência aparecem com formas anédricas ou subédricas. 
3- 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. Em presença de um esforço externo um cristal poderá apresentar tendência a se romper ao longo de direções em que:
• A força de ligação é menor
• Existem menos ligações por unidade de volume
• Existem defeitos estruturais
•Existe um maior espaçamento interplanar, embora as ligações químicas sejam do mesmo tipo Clivagem, partição e fraturas são propriedades físicas diferentes. A distinção entre elas é extremamente importante do ponto de vista da identificação de minerais
•Clivagem 
Tendência do mineral partir-se paralelamente a planos atômicos identificados por índices de Miller, tais como faces do cristal. Os planos de clivagem são, portanto, repetitivos desde a escala mesoscópica (do cristal) a escala microscópica e até a escala da própria estrutura cristalina. A clivagem é sempre consistente com a simetria do cristal. Para estudar a clivagem de um mineral não é suficiente apenas reconhecê-la, mas é necessário caracterizá-la em termos de sua orientação e sua qualidade. Em termos de orientação (geometria) a clivagem pode ser descrita por adjetivos que a relacionam com formas cristalinas. 
Assim, pode-se caracterizar a clivagem como cúbica (como na galena. PbS), octaédrica(como no diamante C), dodecaédrica (como na esfalerita ZnS), romboédrica (como na calcita CaCO3), prismática (como nos piroxênios e anfibólios), pinacoidal (como a clivagem basal das micas). 
Uma outra maneira de expressar esse conceito é utilizando os índices de Miller para a forma cristaina em questão, como {111} para a clivagem octaédrica.
Vimos que a clivagem está intrinsecamente relacionada à estrutura cristalina. Portanto, se um mineral possui uma determinada direção de clivagem, existe o potencial para ocorrerem inúmeros planos de clivagem ao longo daquela direção. Entretanto, nem sempre a clivagem é perfeitamente desenvolvida nos cristais. Assim, deve-se utilizar adjetivos para caracterizar a qualidade da clivagem. Isto é feito de acordo com uma escala comparativa e empírica. 
Então, pode-se dizer que uma clivagem é excelente (como a clivagem basal das micas e do grafite), boa, pobre ou ruim. Finalmente, alguns minerais se caracterizam pela ausência de clivagem. O quartzo, um dos minerais mais comuns não apresenta clivagem.
Alguns minerais apresentam planos de partição cristalograficamente controlados que são denominados clivagem.
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. Em presença de um esforço externo um cristal poderá apresentar tendência a se romper ao longo de direções em que:
• A força de ligação é menor
• Existem menos ligações por unidade de volume
• Existem defeitos estruturais
•Existe um maior espaçamento interplanar, embora as ligações químicas sejam do mesmo tipo
Clivagem, partição e fraturas são propriedades físicas diferentes. A distinção entre elas é extremamente importante do ponto de vista da identificação de minerais
•É tendência de o mineral partir-se paralelamente a planos atômicos identificados por índices de Miller, tais como faces do cristal.
 Os planos de clivagem são, portanto, repetitivos desde a escala mesoscópica (do cristal) a escala microscópica e até a escala da própria estrutura cristalina. A clivagem é sempre consistente com a simetria do cristal. Para estudar a clivagem de um mineral não é suficiente apenas reconhecê-la, mas é necessário caracterizá-la em termos de sua orientação e sua qualidade. Em termos de orientação (geometria) a clivagem pode ser descrita por adjetivos que a relacionam com formas cristalinas. 
Assim, pode-se caracterizar a clivagem como cúbica (como na galena PbS), octaédrica (como no diamante C), dodecaédrica (como na esfalerita ZnS), romboédrica (como na calcita CaCO3), prismática (como nos piroxênios e anfibólios), pinacoidal (como a clivagem basal das micas). Uma outra maneira de expressar esse conceito é utilizando os índices de Miller para a forma cristalina em questão, como {111} para a clivagem octaédrica.
Vimos que a clivagem está intrinsecamente relacionada à estrutura cristalina. Portanto, se um mineral possui uma determinada direção de clivagem, existe o potencial para ocorrerem inúmeros planos de clivagem ao longo daquela direção. Entretanto, nem sempre a clivagem é perfeitamente desenvolvida nos cristais. Assim, deve-se utilizar adjetivos para caracterizar a qualidade da clivagem. Isto é feito de acordo com uma escala comparativa e empírica. Assim, pode-se dizer que uma clivagem é excelente (como a clivagem basal das micas e do grafite), boa, pobre ou ruim. Finalmente, alguns minerais se caracterizam pela ausência de clivagem. O quartzo, um dos minerais mais comuns não apresenta clivagem.
A ocorrência e posição desses planos em relação às faces do cristal dependem essencialmente da estrutura cristalina e da variação da forças das ligações dentro dessa estrutura, estando os planos de clivagem posicionados paralelamente aos planos que contenham ligações mais fracas. 
Quanto maior for a diferença de força entre as ligações nos diferentes planos cristalográficos, tanto melhor definida será a clivagem. Ex. comparar clivagem das micas com a clivagem dos feldspatos.
	
	
	Mica preta: Biotita- K(Mg, Fe)3-(AlSi3O10)(OH2)
	Feldspato Potássico: Ortoclásio monoclínico, K(AlSi3O8)
Como reflete a estrutura cristalina interna dos minerais, a clivagem é uma das principais características diagnósticas, podendo ser utilizada mesmo quando os minerais são anédricos. 
	
	
	
	Romboédrica – Calcita
	
	Bitotita
	
	
	
	Octaédrica – Fluorita
	
	Cúbica – Galena
Partição 
Assim como a clivagem, a partição também está associada a planos cristalográficos, mas não é tão bem desenvolvida. A partição pode ter outras causas, como a presença de planos de geminação no cristal ouocorrer como resposta à aplicação de pressão. Assim, ao contrário do que ocorre com a clivagem, alguns indivíduos de uma espécie mineral podem apresentar partição enquanto outros não a possuem. Por exemplo, em uma população de cristais de um determinado mineral, pode ocorrer que apenas os cristais geminados ou submetidos a pressão apresentem planos de partição visíveis. 
Outro critério útil para distinguir clivagem de partição é o caráter menos penetrativo da última. Por exemplo, um cristal pode se partir ao longo de planos de geminação relativamente espaçados entre si, e ao mesmo tempo fraturar-se de maneira irregular na região entre dois planos de partição. Exemplos comuns de partição incluem a partição octaédrica da magnetita, a partição basal dos piroxênios e a partição romboédrica do corindon.
Geminação ou macla:
Em alguns minerais podem ocorrer os intercrescimentos de dois ou mais cristais de uma mesma espécie, de acordo com alguma lei cristalográfica. No grão mineral, o efeito da macla e produzir porções com retículo paralelo e outras porções com retículos inversos. 
Muitos minerais mostram maclas que, uma vez que a essas feições estão relacionadas espacialmente com a estrutura cristalina do mineral, são características diagnósticas muito confiáveis. Maclas de intercrescimento são reconhecidas macroscopicamente com facilidade, principalmente quando encontramos cristais. Já as maclas polissintéticas costumam ser mais discretas, mas podem ser facilmente reconhecidas mesmo em minerais anédricos. 
	
	
P-1 granite (
Ookueyama
, Miyazaki) 
albite
 twin in plagioclase (width 2mm) 
Como causam modificação da posição do retículo, as maclas podem ser reconhecidas oticamente, pois causam reflexão da luz em diferentes ângulos e provocam polarização da luz em diferentes direções. Embora mais óbvias ao microscópio as geminações podem também ser identificadas em amostra de mão.
 
Estaurolita – geminação 	 Labradorita – geminação
 simples em cruz.			 polissintética.
Fratura
Alguns minerais, entretanto, não apresentam clivagem. Neste caso, a ausência de clivagem é uma caracterítica diagnóstica, aliada ao tipo de fratura que o mineral apresenta. O tipo de fratura não é uma propriedade tão definida, mas uma tendência a morfologia do rompido apresentada por certos minerais. Ex. fratura conchoidal do quartzo.
A Fratura refere-se à maneira pela qual o mineral se rompe, exceto aquelas controladas pelas propriedades de clivagem e partição. Ocorre quando a força das ligações químicas é mais ou menos a mesma em todas as direções e, portanto, o rompimento não ocorre ao longo de nenhuma direção cristalográfica em particular. Assim, ao estudar as fraturas de um mineral, o estilo de fraturamento é a observação importante a ser feita. Alguns minerais apresentam estilos de fratura característicos, o que pode auxiliar na sua identificação. 
Os termos mais comuns usados para descrever fraturas em um mineral são: conchoidal (superfícies lisas e curvas, semelhantes à parte interna de uma concha, comum vidro e no mineral quartzo), fibrosa (quando o mineral se rompe formando estilhaços ou fibras), serrilhada (superfície denteada, irregular, com bordas cortantes), irregular (superfícies rugosas e irregulares).
	
	
	Fratura conchoidal Quartzo
	Fratura conchoidal do vidro vulcânico
 Refere-se à maneira pela qual o mineral se rompe, exceto aquelas controladas pelas propriedades de clivagem e partição. Ocorre quando a força das ligações químicas é mais ou menos a mesma em todas as direções e, portanto, o rompimento não ocorre ao longo de nenhuma direção cristalográfica em particular. 
Assim, ao estudar as fraturas de um mineral, o estilo de fraturamento é a observação importante a ser feita. Alguns minerais apresentam estilos de fratura característicos, o que pode auxiliar na sua identificação. Os termos mais comuns usados para descrever fraturas em um mineral são: 
conchoidal (superfícies lisas e curvas, semelhantes à parte interna de uma concha, comum vidro e no mineral quartzo).
fibrosa (quando o mineral se rompe formando estilhaços ou fibras).
serrilhada (superfície denteada, irregular, com bordas cortantes)
 irregular (superfícies rugosas e irregulares).
4- Dureza Esta é uma das mais importantes propriedades para a identificação de muitos minerais. Define-se como dureza de um mineral a resistência que uma superfície lisa do mineral apresenta a ser arranhada. (sulcada) por outro material (outro mineral, a ponta de uma faca, etc.). Em última instância, a dureza de um mineral está relacionada à reação da estrutura cristalina à aplicação de esforço sem ruptura.
Em cristais formados essencialmente por ligações metálicas, os quais podem fluir plasticamente, o atrito de um material de dureza mais alta contra a superfície do cristal tende a produzir um sulco. Minerais	formados por ligações iônicas ou covalentes tendem a apresentar um comportamento mais rúptil. Ao serem submetidos ao mesmo teste, a produção do sulco poderá ser acompanhada da produção de pó do mineral mais mole.
Em compostos iônicos o tamanho e a carga dos ions envolvidos afetam a dureza do mineral. Assim, para um grupo de substâncias diferentes com o m esmo tipo de estrutura cristalina, quanto maior a distância interiônica e quanto menores as cargas dos íons, mais fraca será a ligação e, consequentemente, menor será a dureza do mineral.
É importante ressaltar que a força global de uma estrutura cristalina é dada por uma combinação dos diferentes tipos de ligação química presentes, mas a dureza desta mesma estrutura é uma expressão da sua ligação mais fraca.
A dureza é uma característica de cada mineral, e pode ser avaliada quantitativamente através do uso de equipamentos adequados. Entretanto, sua principal utilidade na identificação mineralógica consiste em estimar qualitativamente a dureza do mineral que se deseja identificar, comparando-o com outros minerais e/ou materiais de dureza conhecida. O teste de dureza baseia-se no fato de que um mineral de dureza mais alta é capaz de provocar um sulco em um mineral de dureza mais baixa, mas o segundo não é capaz de sulcar o primeiro.
O mineralogista austríaco F. Mohs idealizou uma escala de dureza com base em dez minerais relativamente comuns, aos quais atribuiu graus de dureza relativa de um a dez. Esta escala ficou conhecida como Escala de Dureza de Mohs e é de uso corrente entre mineralogistas e outras pessoas interessadas na identificação de minerais. Os minerais da escala de Mohs são listados abaixo, em ordem crescente de dureza:
1
. 
Talco
10. Diamond
9. Corundum
8. Topaz
7. Quartz
6. Orthoclase
5. Apatite
4. Fluorite
3. Calcite
2. Gypsum
	Dureza
	Mineral
	Outros Materiais
	1
	Talco
	 
	2
	Gipso
	Unha (pouco > que 2)
	3
	Calcita
	Moeda de cobre (~3)
	4
	Fluorita
	 
	5
	Apatita
	Canivete (pouco > que 5)
	6
	Ortoclásio
	Vidro (aproximadamente 5,5)
	7
	Quartzo
	 
	8
	Topázio
	 
	9
	Coríndon
	 
	10
	Diamante
	 
Portanto, se um mineral que se deseja identificar é capaz de sulcar a fluorita, mas não sulca a apatita, pode-se dizer que este mineral tem uma dureza entre 4 e 5. Um grupo de materiais de fácil acesso pode ser usado para testar dureza, em complemento aos minerais da escala. Assim, a unha humana possui dureza pouco acima de 2 (sulca talco e gipsita, mas não sulca calcita); o cobre tem dureza pouco abaixo de 3; o aço comum tem dureza pouco acima de cinco; o vidro comum tem dureza 5 ½ , o aço temperado tem dureza 6 ½. Ao avaliar a dureza de qualquer mineral é imprescindível realizar o teste nos dois sentidos (ou seja tentar sulcar o mineral A com o mineral B e vice-versa), porque um mineral excessivamente friável (pulverulento) ou quebradiço pode ser fisicamente desagregado por outro, mesmo que este possua dureza mais baixa.
Em termos de dureza absoluta, a progressão de talco (dureza 1) até diamante (dureza10) não é linear, mas segue uma curva exponencial, de tal maneira que a diferença de dureza entre o diamante (10) e o corindon (9) é muito maior do que a diferença de dureza entre a gipsita (2) e o talco (1).
Como a dureza é uma propriedade direcional, alguns minerais possuem dureza diferente segundo direções cristalográficas distintas. 
Quando ocorre, este fato freqüentemente auxilia na identificação do mineral. Por exemplo, os cristais de cianita possuem dureza igual a 5 na direção do comprimento e dureza igual a 7 na direção perpendicular ao comprimento.
5. 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
•Maleável o mineral pode ser transformado em lâminas, por aplicação de impacto
•Séctil o mineral pode ser cortado por uma lâmina de aço
•Dúctil o mineral pode ser estirado para formar fios
•Flexível o mineral pode ser curvado, mas não retorna a sua forma original, depois de cessado o esforço
•Elástico o mineral pode ser curvado, mas volta à sua forma original, depois de cessado o esforço
Propriedades como ductilidade, sectilidade e maleabilidade são típicas de materiais constituídos por ligações metálicas. Neste tipo de ligação o material é considerado como cátions imersos em uma nuvem de elétrons de alta mobilidade. Quando é aplicado um esforço externo, os cátions podem mover-se relativamente uns aos outros sem necessariamente originar forças eletrostáticas repulsivas (e, consequentemente, sem perder coesão). O comportamento flexível é típico de minerais com estruturas em folha, como talco e clorita, onde as folhas são unidas entre si por forças de van der Waals ou pontes de hidrogênio (quando submetida a um esforço externo, a estrutura desliza ao longo dessas ligações mais fracas). Um outro grupo de minerais com estrutura em folha, as micas, apresenta propriedades elásticas, porque nestes minerais as camadas da estrutura são mantidas unidas entre si por ligações iônicas envolvendo álcalis como K+ (consideravelmente mais fortes do que as forças de van der Waals).
6-Densidade relativa definida como a relação entre o peso do mineral e o peso de um volume igual de água pura, é um número adimensional, e não tem o mesmo significado que peso específico (medido em unidades de peso por unidade de volume).
 A densidade relativa é característica para cada mineral, e depende basicamente de dois fatores: os elementos químicos que constituem o mineral e a maneira como estes elementos estão arranjados dentro da estrutura cristalina. 
Os efeitos destes fatores podem ser facilmente avaliados comparando-se: a) minerais com estrutura semelhante, mas composição distinta, como os carbonatos ortorrômbicos de Ca, Sr, Ba e Pb, onde a densidade relativa aumenta com o aumento do peso atômico do cátion, de 2,95 na aragonita (CaCO3) até 6,55 na cerussita (PbCO3). 
Por outro lado, a diferença de densidade relativa entre o carbono puro na forma de grafite (2,2) e de diamante (3,5) ilustra o efeito da estrutura cristalina sobre esta propriedade. 
Densidade é a razão entre o peso de um mineral e seu volume. Depende diretamente da composição (peso molecular) e da estrutura cristalina (grau de empacotamento dos átomos). É uma característica diagnóstica importante, principalmente para o reconhecimento de minerais densos (ex. Galena – PbS, d = 7,5). Entretanto, em uma rocha poliminerálica, é muitas vezes difícil avaliar isoladamente a densidade dos minerais, já que a densidade da rocha vai depender da densidade de todos os minerais presentes e de sua proporção. 
	
	
Cassiteria (SnO2)– densidade relativa: 6,8 – 7,1
Existem vários métodos de determinação quantitativa de densidade em minerais, com o uso de equipamentos adequados (balança de Jolly, balança de Berman, picnômetro), líquidos pesados (bromofórmio, iodeto de metileno, etc.), ou cálculos com base na cela unitária do mineral, os quais não serão discutidos aqui. 
Para um reconhecimento expedito, entretanto, pode-se estimar a densidade relativa por comparação entre amostras de diferentes minerais. Associada ao estudo de outras propriedades físicas, esta análise comparativa de densidade é muitas vezes uma ferramenta fundamental na identificação de minerais.
7-Magnetismo Materiais que apresentam a propriedade de ser atraídos por uma um imã são chamados de ferromagnéticos. O número de minerais que apresentam esta propriedade é muito pequeno. 
Dentre os minerais comuns na natureza, apenas a magnetita (Fe3O4) e a pirrotita (Fe1-xS) apresentam esta propriedade. Portanto, quando presente em um mineral, o magnetismo é de extrema utilidade na identificação.
Adicionalmente, o fato de que diferentes minerais possuem diferentes susceptibilidades magnéticas permite a separação física de grãos de minerais distintos mediante o uso de equipamentos.
Ao serem aquecidos acima de uma temperatura específica, os materiais ferromagnéticos perdem suas fortes propriedades magnéticas, que são substituídas por um magnetismo comparativamente mais fraco (paramagnetismo). A temperatura à qual esta mudança ocorre é conhecida como temperatura de Curie. Para a magnetita, este fenômeno ocorre a 85 oC.
8-Cor 
Esta é provavelmente a primeira propriedade física a chamar a atenção quando alguém examina um mineral. O que o nosso cérebro interpreta como cor é, na verdade, o resultado da absorção seletiva de determinados comprimentos de onda da luz que atravessa o mineral. Os comprimentos de onda que não são absorvidos tornam-se dominantes no espectro que emerge do mineral, e a combinação destes comprimentos de onda é o que é percebido como cor.
A maior parte dos mecanismos que produzem cor são produtos da interação de ondas luminosas com elétrons. A origem da cor em minerais está ligada a uma variedade de razões, tais como a presença de íons metálicos (em especial metais de transição como Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni e Cu), fenômenos de transferência de carga, efeitos de radiação ionizante, entre outros. Para muitos minerais a cor é uma característica diagnóstica fundamental, enquanto para outros ela é tão variável que não pode ser usada como
um critério de identificação. Devido à possibilidade de alteração de muitos minerais por contato com o ar, água, etc., a cor deve ser sempre observada preferencialmente em uma fratura recente do mineral.
Cor é a característica mais óbvia dos minerais, entretanto pode ser a mais falível. A cor é a resposta do olho a luz visível do espectro eletromagnético e depende do efeito do mineral sobre a luz projetada sobre ele. Se a luz é refratada e/ou refletida pelo mineral sem ser absorvida, este será incolor. Mas se parte do espectro da luz é absorvido, há alteração do comprimento de onda do espectro na inteiração com o mineral, este apresentará alguma coloração. 
O fenômeno de cor de um mineral pode ser causado por diferentes processos eletrônicos tais como: transições de campos cristalinos, transições de orbitais moleculares (ou de transferência de carga) e centros de cor. 
As transições de campos cristalinos são transições de elétrons entre orbitais 3d parcialmente preenchidos e 4s de elementos de transição, sendo particularmente comuns para os elementos Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni e Cu. Neste processo, a energia absorvida para a transição, ou seja, a cor observada depende tanto do tipo de elemento, quanto de seu estado de oxidação e do sítio cristalográfico ocupado por este elemento (ex. Fe2+ na olivina e na granada, Fe3+ no crisoberilo).
As transições de orbitais moleculares ocorrem em minerais quando os elétrons de valência “saltam” entre íons adjacentes. Essa transferência de elétrons é