Caderno de Estudo_Petrografia

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e-Tec
rede
Brasil
e-Tec
rede
Brasil
Mineralogia e Petrogra� a
Karina Suzana Feitosa Pinheiro
Victor Matos Martins
São Luís - MA
2015
e-Tec
rede.
.Brasil
Presidência da República Federativa do Brasil
Ministério da Educação
Secretaria de Educação a Distância
Ficha catalográ� ca 
© Universidade Estadual do Maranhão
Este caderno foi elaborado pela Universidade Estadual do Maranhão por meio do Núcleo 
de Tecnologias para Educação - UemaNet, para o Sistema Escola Técnica Aberta do Brasil 
(Rede e-Tec Brasil).
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Professores-autores
Karina Suzana Feitosa Pinheiro
Victor Matos Martins
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Josimar de Jesus Costa Almeida
Luis Macartney Serejo dos Santos
Tonho Lemos Martins
Pinheiro, Karina Suzana Feitosa.
Mineralogia e Petrogra� a / Karina Suzana Feitosa Pinheiro, Victor Matos Martins. –São 
Luis: UemaNet, 2015.
119 p. 
Sistema Escola Técnica Aberta do Brasil (Rede e-Tec Brasil). 
 1. Estudo dos minerais. 2. Mineralogia. 3. Petrogra� a. 4. Rochas. I. Martins, Victor Matos. 
II. Título
CDU: 549+552.2
Apresentação e-Tec Brasil
Prezado estudante,
Bem-vindo à Rede e-Tec Brasil!
Você faz parte de uma rede nacional pública de ensino, a Rede e-Tec Brasil, instituída pelo 
Decreto nº 7.589/2011, com o objetivo de democratizar o acesso ao ensino técnico público, na 
modalidade a distância. O programa é resultado de uma parceria entre o Ministério da Educação, 
por meio da Secretaria de Educação Pro�ssional e Tecnológica (SETEC), as universidades e escolas 
técnicas estaduais e federais.
A educação a distância no nosso país, de dimensões continentais e grande diversidade 
regional e cultural, longe de distanciar, aproxima as pessoas ao garantir acesso à educação de 
qualidade e promover o fortalecimento da formação de jovens moradores de regiões distantes, 
geogra�camente ou economicamente, dos grandes centros.
A Rede e-Tec Brasil leva os cursos técnicos a locais distantes das instituições de ensino e para a 
periferia das grandes cidades, incentivando os jovens a concluir o ensino médio. Os cursos são 
ofertados pelas instituições públicas de ensino e o atendimento ao estudante é realizado em 
escolas-polo integrantes das redes públicas municipais e estaduais.
O Ministério da Educação, as instituições públicas de ensino técnico, seus servidores técnicos 
e professores acreditam que uma educação pro�ssional quali�cada – integradora do ensino 
médio e educação técnica – é capaz de promover o cidadão com capacidades para produzir, mas 
também com autonomia diante das diferentes dimensões da realidade: cultural, social, familiar, 
esportiva, política e ética.
Nós acreditamos em você!
Desejamos sucesso na sua formação pro�ssional!
Ministério da Educação
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assunto ou “curiosidades” e notícias recentes relacionadas ao tema 
estudado.
Atividades de aprendizagem: apresenta atividades em diferentes 
níveis de aprendizagem para que o estudante possa realizá-las e 
conferir o seu domínio do tema estudado.
Mídias integradas: remete o tema para outras fontes: livros, �lmes, 
músicas, sites, programas de TV.
Glossário: indica a de�nição de um termo, palavra ou expressão 
utilizada no texto.
 
 
Re�etir: momento de uma pausa na leitura para re�etir/escrever 
sobre pontos importantes e/ou questionamentos.
Sumário
Palavra dos professores-autores ............................................................................. 9
Apresentação da disciplina ........................................................................................ 11
Projeto instrucional ....................................................................................................... 13
Aula 1 - OS MINERAIS ................................................................................................... 15
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 15
1.1 Conceitos Importantes .................................................................................. 15
1.2 Mineralogia e Petrogra�a ............................................................................ 16
2 CONCEITO, FORMAÇÃO E OCORRÊNCIA DOS MINERAIS ................ 17
2.1 Conceito de Mineral ......................................................................................... 17
2.2 Matéria Cristalina e Matéria Amorfa: Anisotropia ............................. 22
2.3 Cristais .................................................................................................................. 24
2.4 Ligações Atômicas ........................................................................................... 26
2.5 Cristalogra�a ..................................................................................................... 30
2.6 Formação dos Minerais ................................................................................. 39
 Resumo .................................................................................................................. 40
 Referências ........................................................................................................... 42
Aula 2 - PROPRIEDADE E CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS ......................... 43
1 PROPRIEDADE MACROSCÓPICAS DOS MINERAIS ............................ 43
1.1 Propriedades Físicas ....................................................................................... 43
1.2 Propriedades Químicas e Outras Propriedades ................................ 60
2 CLASSIFICAÇÃO DOS PRINCIPAIS MINERAIS ...................................... 62
2.1 Introdução .......................................................................................................... 62
2.2 Identi�cação dos Minerais .......................................................................... 63
 Resumo .................................................................................................................. 65
 Referências ........................................................................................................... 66
Aula 3 - PETROGRAFIA ÍGNEA .................................................................................. 67
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 67
1.1 Histórico da Petrogra�a ............................................................................... 68
2 PROPRIEDADES MACROSCÓPICAS DAS ROCHAS ÍGNEAS ........... 70
2.1 Formação das Rochas Ígneas ..................................................................... 70
2.2 Principais Propriedades das RochasMagmáticas ............................ 71
3 CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS ÍGNEAS .................................................. 85
3.1 Introdução .......................................................................................................... 85
3.2 Identi�cação das Rochas Ígneas ............................................................... 86
 Resumo .................................................................................................................. 88
 Referências ........................................................................................................... 89
Aula 4 - PETROGRAFIA SEDIMENTAR .................................................................... 91
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 91
1.1 Conceito e Ciclo Sedimentar das Rochas .............................................. 91
2 PRINCIPAIS PROPRIEDADES MACROSCÓPICAS DAS ROCHAS 
SEDIMENTARES .................................................................................................. 93
2.1 Introdução ........................................................................................................... 93
2.2 Textura ou Granulometria ........................................................................... 93
2.3 Composição Mineralógica ........................................................................... 94
2.4 Estrutura .............................................................................................................. 96
3 CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS SEDIMENTARES ................................ 98
3.1 Principais Classes ............................................................................................ 98
3.2 Identi�cação das Rochas Sedimentares ............................................... 100
 Resumo ................................................................................................................. 102
 Referências .......................................................................................................... 103
Aula 5 - PETROGRAFIA METAMÓRFICA .............................................................. 105
1 ROCHAS METAMÓRFICAS ........................................................................ 105
1.1 Conceito ............................................................................................................. 105
1.2 Metamor�smo ................................................................................................ 106
2 PRINCIPAIS PROPRIEDADES MACROSCÓPICAS DAS ROCHAS 
METAMORFICAS ............................................................................................... 111
3 CLASSIFICAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DAS ROCHAS METAMÓRFICAS ... 113
3.1 Introdução .......................................................................................................... 113
3.2 Identi�cação das Rochas Metamór�cas .............................................. 115
 Resumo ................................................................................................................ 116
 Referências .......................................................................................................... 117
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 9
Palavra dos professores-autores
Caro estudante
Temos grande satisfação em recebê-lo para estudarmos a disciplina de 
Mineralogia e Petrogra�a. O objetivo desta disciplina é conhecer os minerais e 
rochas, sua formação, principais propriedades macroscópicas de identi�cação 
e classi�cação. 
Ao estudarmos os minerais, conheceremos que estes se formam na 
litosfera terrestre e são constituintes das rochas ígneas, sedimentares e 
metamór�cas. Perceberemos que ao conhecermos sobre minerais e rochas 
nos familiarizaremos ainda mais com a atividade de mineração. Sendo esta 
uma atividade de natureza fundamentalmente econômica que também é 
referida, como indústria extrativa mineral ou indústria de produtos minerais. 
A disciplina de Mineralogia e Petrogra�a aborda entre outras questões a 
relação entre minerais e rochas, importante na condução do planejamento, 
extração e bene�ciamento do minério na mineração. 
Esperamos que este conteúdo seja proveitoso e que ao �nal do curso você 
possa usá-lo com habilidade na pro�ssão de Técnico em Mineração.
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 11
Apresentação da disciplina
Prezado estudante,
A disciplina Mineralogia e Petrogra�a possibilitará a você, conhecer o conceito 
de mineral, suas propriedades físicas e químicas importantes na identi�cação 
dos mesmos. Assim como, o estudo das rochas, conhecendo o processo 
de formação e as principais propriedades macroscópicas utilizadas na sua 
identi�cação e classi�cação. 
Destacamos que este caderno apresenta trechos de compilação de alguns 
autores, incluindo, recorte de alguns clássicos, portanto, interagindo com a 
ideia dos autores, buscou-se um caráter didático que facilite o seu aprendizado. 
Para melhor compreensão organizamos o caderno em cinco aulas observe:
Na Aula 1, estudaremos o conceito de mineral e conheceremos sua formação;
Na Aula 2, nesta aula estudaremos sobre as principais propriedades e 
classi�cação dos minerais;
Na Aula 3, estudaremos sobre as rochas ígneas, seu conceito, formação, 
local de ocorrência, classi�cação e principais propriedades macroscópicas de 
identi�cação;
Na Aula 4, estudaremos sobre as rochas sedimentares, seu conceito, processo 
de formação, classi�cação e principais propriedades macroscópicas de 
identi�cação; e
Na Aula 5, identi�caremos o conceito de rochas metamór�cas, sobre os tipos 
de metamor�smos, local de ocorrência, classi�cação das rochas e principais 
propriedades macroscópicas de identi�cação.
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 13
Projeto instrucional
CURSO: Técnico em Mineração ANO: 2015
PROFESSORES: Karina Suzana Feitosa Pinheiro e Victor Matos Martins
IDENTIFICAÇÃO
DISCIPLINA: Mineralogia e Petogra�a CARGA HORÁRIA: 45 h
EMENTA: Cristais e Minerais, de�nição, classi�cação, propriedades físicas e químicas. 
Rochas e petrogra�a ígnea, sedimentar e metamór�ca.
OBJETIVO GERAL
•	 Identi�car os principais minerais e rochas, assim como os processos de formação.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
•	 Conhecer o conceito, formação, propriedades e classificação dos minerais;
•	 Conhecer o conceito, formação, propriedades e classificação das rochas magmáticas;
•	 Conhecer o conceito, formação, propriedades e classificação das rochas sedimentares;
•	 Conhecer o conceito, formação, propriedades e classificação das rochas metamórficas.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
AULA 1 - OS MINERAIS
AULA 2 – PROPRIEDADE E CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS
AULA 3 - PETROGRAFIA ÍGNEA
AULA 4 - PETROGRAFIA SEDIMENTAR
AULA 5 - PETROGRAFIA METAMÓRFICA
METODOLOGIA: O material deverá ser trabalhado de maneira concatenada, uma vez 
que, as aulas contemplam assuntos relacionados ao per�l mineral brasileiro e as etapas 
vividas na mineração. Aplicação de prática, buscando qualidade e um processo dinâmico 
e aprimoramento constante. O desenvolvimento dos conteúdos sistematizados em 
videoaulas, material impresso, interação em ambiente virtual e aulas práticas presenciais, 
com acompanhamento de tutores.
MATERIAL MIDIÁTICO: AVA Moodle do UemaNet. TICs (fórum, chat, e-mail, listas de 
discussões e enquetes). Cadernos e Vídeos.
AVALIAÇÃO: Processual por meio de atividades com mediação virtual e presencial de 
tutores, prova escrita presencial e atividades práticas no polo. Critérios básicos estão 
relacionados à textualidade, cienti�cidade e correção ortográ�ca.
REFERENCIALBÁSICO
DANA, J. D. Manual de Mineralogia revisado por C.S. Hurlbut Jr. Trad. R. R. FRANCO; Rio 
de Janeiro, Livros Técnicos e Cientí�cos, 1976. 667p.
LEINZ, V. Mineralogia e Petrogra�a para Iniciantes (Apostila didática para a 
Disciplina Mineralogia e Petrogra�a). Departamento de Mineralogia e Petrologia Ígnea. 
Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2003.
PRESS, F.; GROTZINGER, J.; SIEVER, R.; JORDAN, T. H. Para Entender a Terra. Tradução: 
MENEGAT, R. (Coord.). 4. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. p. 527-549.
TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M. de; FAIRCHILD, T. R.; TAIOLI, F. (Orgs.). Decifrando a Terra. 
São Paulo: O�cina de Textos, 2010. 568 p.
REFERENCIAL COMPLEMENTAR
CAMPOS, J. E. S. Guia para Determinação de Minerais. 7. ed. São Paulo, Nacional, 1977. 
151p.
CLEMENTE, Celso A. Apontamentos de Aula da Disciplina “Geologia”. Curso de 
Especialização em Gerenciamento Ambiental. Universidade de São Paulo. Escola 
Superior de Agricultura Luiz de Queiroz. Piracicaba, 2004.
DEER, W. A.; HOWIE, R. A.; ZUSSMAN, J. Minerais Constituintes das Rochas - Uma 
Introdução. Trad. L.E.N. CONDE. Lisboa, CalousteGulbenkian, 1981. 558p.
HOWIE, R. A.; ZUSSMAN, J. Minerais Constituintes das Rochas - Uma Introdução. Trad. 
L.E.N. CONDE. Lisboa, CalousteGulbenkian, 1981. 558p.
LEINZ, V. Guia para determinação de minerais. São Paulo: Nacional, 1978. 
PERONI, Rodrigo. Mineralogia: estudo dos Minerais. Universidade Federal do Rio Grande 
do Sul. Departamento de Engenharia de Minas. Apostila. Rio Grande do Sul, 2003. 
VAINE, Maria Elizateth E. Séri Geologia na Escola caderno 4: Rochas e Minerais como 
iniciar uma coleção e as características usadas na identi�cação. MINEROPAR 
Minerais do Paraná S/A, Curitiba, 2005.
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 15
Aula 1 - OS MINERAIS
Objetivos
•	 Conhecer o conceito, formação e ocorrência dos minerais;
•	 Identi�car a diferença entre Isomor�smo, Polimor�smo e Anisotropia; e
•	 Conhecer sobre Cristalogra�a. 
1 INTRODUÇÃO
1.1 Conceitos Importantes
Segundo Motoki (2003), a superfície da Terra é geralmente coberta pelo solo. 
Abaixo do solo, existe a parte sólida composta principalmente de materiais 
silicáticos. De acordo com o tamanho e propriedades, esses materiais são 
classi�cados em: 1) corpo geológico; 2) rocha; 3) mineral (Figura 1). 
Figura 1 - Ilustração esquemática e fotogra�a de: A) corpo geológico; B) rocha, granada 
an�bolito; C) mineral
Fonte: Motoki (2003)
Aula 1 - OS MINERAIS16
Corpos geológicos são unidades que compõem a crosta, com tamanho 
variando de menos de 1 m até mais de 10 km, sendo estudados normalmente 
por meio de trabalhos de campo (Tabela 1). 
Tabela 1 - Diferença entre corpo geológico, rocha e mineral
Unidade
Tamanho 
exemplar
Modo geral de 
ocorrência
Estudo 
Metodologia 
do estudo
Corpo 1m – 10 km
Composto de uma 
ou mais rochas
Geologia
Trabalho de 
campo
Rocha 2cm – 20 cm
Composto de uma 
ou mais rochas
Petrogra�a
Estudo no 
laboratório
Mineral 1µ - 10 mm Crista, homogêneo Mineralogia
Estudo no 
laboratório
Fonte: Motoki (2003)
O estudo de corpos geológicos é denominado Geologia (stricto sensu). 
Rochas são materiais constituintes dos corpos geológicos, sendo tratadas em 
tamanho de amostras de mão, cerca de 10 cm e, estudadas em laboratórios. 
Muitos corpos geológicos são constituídos por um tipo de rocha, porém, 
existem corpos compostos de diversas rochas. 
As rochas são, normalmente, materiais heterogêneos, sendo compostas de 
várias fases. Cada fase é quimicamente homogênea, sendo denominada 
mineral. O tamanho dos minerais varia de micrométrico até centimétrico. 
1.2 Mineralogia e Petrogra�a
Os estudos especí�cos de rochas e de minerais são chamados respectivamente 
de petrologia e mineralogia.
Mineralogia é a ciência que estuda as espécies minerais e Petrologia a 
que estuda as rochas. Nesta aula, estudaremos a formação, ocorrência e 
propriedade dos minerais que existem na Terra, assim como aprenderemos 
como identi�cá-los de forma prática. 
Na maioria das 
publicações de caráter 
não cientí�co, o corpo, 
a rocha e o mineral não 
são especi�cados, sendo 
chamados coletivamente 
de pedra. Além disso, a 
palavra mineral é utilizada 
frequentemente para 
representar recursos 
naturais subterrâneos 
ou materiais inorgânicos 
gerais. A expressão minério 
corresponde a determinado 
tipo de minerais com valor 
econômico, sobretudo de 
metais pesados, tais como 
minério de ferro, minério de 
ouro etc (MOTOKI, 2003).
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 17
Como já estudamos a Terra é formada por camadas. A mais externa, a Litosfera, 
é a mais importante, porque é a sede da maior parte dos fenômenos que 
interessam ao homem. Tem entre 50 – 100 Km de espessura e é constituída de 
3 tipos de rochas: magmática ou ígnea, sedimentares e metamór�cas.
A quase totalidade dessas rochas é constituída de espécies minerais. Por 
exemplo, granitos (magmáticas) são formados pelos minerais: quartzo, 
feldspato ortoclásio, feldspato plagioclásios, biotita, apatita etc.; arenitos 
(sedimentares) de: quartzo, argilas, magnetita, zirconita etc.; mármore 
(metamór�cas) de: calcita, dolomita etc.
Dessa forma, a litosfera é constituída quase inteiramente de espécies minerais. 
A parte da litosfera que não é constituída de espécies minerais (matéria 
orgânica e matéria vítria) é de volume insigni�cante em relação ao total.
Além da importância que decorre de sua amplitude, Mineralogia é a ciência 
básica para estudo de Petrologia, Geologia e Solos, cujos fenômenos não 
podem ser compreendidos sem base mineralógica. Por outro lado, muitas 
espécies minerais têm grande importância por seu valor econômico, 
tecnológico e cientí�co. Mineralogia é uma ciência necessariamente ligada ao 
desenvolvimento da civilização, como de resto tem mostrado a História e a 
Pré-História.
2 CONCEITO, FORMAÇÃO E OCORRÊNCIA DOS 
MINERAIS
2.1 Conceito de Mineral
 
Espécie mineral ou substância mineral ou simplesmente, mineral, é qualquer 
substância inorgânica, de ocorrência natural, com composição química 
de�nida e que possui estrutura cristalina (Figura 2).
Aula 1 - OS MINERAIS18
Figura 2 - Conceito de Mineral
Fonte: Vaine (2005)
Uma espécie mineral, segundo Press et. al. (2006), se de� ne, por 4 condições, 
necessárias e su� cientes, sendo:
a) Caráter inorgânico: as substâncias orgânicas estão excluídas do conceito 
(como a pérola), não obstante algumas espécies minerais possam ter origem 
orgânica, como calcita (CaCO3);
b) Ocorrência natural: toda espécie mineral encontrando-se espontaneamente 
na natureza, excluindo-se os produtos arti� ciais. Por exemplo, CaSO4 
produzido arti� cialmente é sulfato de cálcio, mas, encontrado na natureza, é 
uma espécie mineral anidrita;
Segundo Teixeira (2000), como regra geral, substâncias sintéticas feitas 
pelo ser humano por síntese no laboratório ou os produtos resultantes de 
combustão ou os formados a partir de matérias arti� cias, mesmo com a ação 
do ar ou da água, não são considerados minerais embora apresentam todas 
as características de seus equivalentes naturais, e sua síntese possa ajudar 
a entender o processo de formação dos minerais nos diferentes ambientes 
geológicos. Por exemplo, enquanto o rubi natural é mineral, o rubi sintético 
não o é. Entretanto, como se vê, na prática os compostos sintéticos recebem 
os mesmos nomes dos equivalentes naturais. Em alguns textos, vê-se o termo 
“mineral sintético” o que é, estritamente, um contrassenso. 
Uma pérola (também 
designada por margarita) 
é um material orgânico 
duro e esférico produzido 
por alguns moluscos, as 
ostras, em reaçãoa corpos 
estranhos que invadem o 
seu organismo, como um 
grão de areia. É valorizada 
como gema e trabalhada 
em joalharia.
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 19
c) Composição química: toda espécie mineral tem composição química 
de�nida, podendo ser formado por átomos de um mesmo elemento químico 
como diamante (C), ouro (Au) e enxofre (S); ou podendo ser formado por 
átomos de diferentes elementos químicos, como por exemplo: calcita (CaCO3), 
quartzo (SiSO2), ortoclase (KAlSi3O8). A maior parte das espécies minerais 
importantes em, todavia, a sua composição química variável dentro de certos 
limites;
Segundo Teixiera (2000), na composição química do quartzo (SiO2), um átomo 
de silício combina com dois de oxigênio, qualquer que seja o tipo de ambiente 
geológico em que o quartzo se forme. Já na composição do mineral olivina 
(Mg, Fe)2.SiO4 – mineral incomum nas rochas da superfície terrestre, cujo 
membro magnesiano, no entanto, deve formar parte importante das rochas 
do interior da Terra. 
As relações que se mantêm, com dois átomos, a quantidade de silício, com 
um átomo, e a de oxigênio, com quatro átomos. A composição química das 
olivinas pode variar entre dois átomos de ferro e zero de magnésio e dois 
de magnésio e zero de ferro, sempre com um átomo de silício e quatro de 
oxigênio, formando uma série de minerais que fazem o grupo das olivinas. 
d) Estrutura sólida cristalina: os minerais são substâncias sólidas - não são 
líquidos nem gases. Quando dizemos que um mineral é cristalino, queremos 
nos referir ao fato de que as minúsculas partículas de matéria, ou átomos, 
que o compõem estão dispostas em um arranjo tridimensional ordenado e 
repetitivo. 
Os materiais sólidos que não têm um arranjo ordenado desse tipo são 
considerados vítreos ou amorfos (sem forma) e por convenção não são 
considerados minerais. O vidro de janela é amorfo, como também alguns 
vidros naturais formados durante as erupções vulcânicas. Substâncias 
inorgânicas de ocorrência natural e composição química de�nida que não 
possuem estrutura cristalina, isto é, sem arranjo ordenado de suas partículas, 
são chamadas mineraloides. É o caso, por exemplo, da opala, SiO2.nH2O (sílica 
amorfa).
O fato de a de�nição de mineral destacar o termo cristalizado, para esses 
materiais, signi�ca que eles têm um arranjo interno tridimensional. Os átomos 
constituintes de um mineral encontram-se distribuídos ordenadamente, 
Aula 1 - OS MINERAIS20
formando uma rede tridimensional (o retículo cristalino), gerada pela repetição 
de uma unidade atômica ou iônica fundamental que já tem as propriedades 
físico-químicas do mineral completo. Esta unidade que se repete é a cela 
unitária, o tijolo, que vai servir de base para a construção do retículo cristalino 
onde cada átomo ocupa uma posição de�nida dentro da cela unitária. As 
Figuras 3 e 4 mostram a cela unitária do mineral halita.
Figura 3 - Cela unitária: estrutura do cloreto de sódio
Fonte: Teixeira et al. (2000) e Press et al. (2006)
Figura 4 - Cela Unitária do Mineral Halita
Fonte: http://www.geoturismobrasil.com
Ressaltamos, ainda, que a estrutura cristalina é o padrão geométrico que os 
átomos assumem em um sólido (mineral). As superfícies planas de um cristal 
são manifestações externas da estrutura cristalina, dos arranjos estruturais 
(cristalinos) internos. Os minerais que advém de um processo lento de formação 
crescem por cristalização e formam uma estrutura cristalina, tendendo a 
apresentar uma forma poliédrica compatível com o arranjo atômico interno 
quando há espaço disponível para seu crescimento. 
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 21
Devido à estrutura interna, muitos minerais apresentam propriedades 
importantes: 
Isomor�smo: são minerais que possuem estrutura cristalina semelhante, mas 
composição química variável de tal forma que duas ou mais substâncias com 
mesma função química e mesmo tipo de retículo cristalino e ainda volumes 
atômicos aproximados formam cristais de mistura de diferentes proporções 
(TEIXEIRA et al., 2000), Figura 5. A tolerância máxima de mistura num mineral 
é de 15% ou seja, um mineral pode apresentar no máximo 15% de elementos 
estranhos à sua composição química “o�cial”. Acima de 15%, já é considerado 
isomor�smo. Ex. Série albita-anortita (calcitae siderita).
Figura 5 - Isomor�smo (Calcita e Siderita)
Fonte: http://webeduc.mec.gov.br
Polimor�smo: fenômeno pelo qual uma substância ocorre com aspectos 
estruturais diferentes, variando suas propriedades físicas (TEIXEIRA et al., 
2000). O exemplo mais famoso é o do diamante e do gra�te (Figura 6). 
Diamante: transparente, incolor, dureza 10, denso, e a Gra�te: opaco, preto, 
dureza 1,5, menos denso. Os dois têm por composição química o carbono, 
mas no diamante há uma rede cúbica e no gra�te uma rede hexagonal: logo, 
as variações nas propriedades devem-se à característica do retículo cristalino. 
Temos, assim, os minerais Dimorfos (com duas formas diferentes), e os 
Trimorfos (com três formas diferentes): Exemplos: FeS2: pirita (cúbica, dureza 
6, densidade 5) marcassita (ortorrômbica, dureza 6, dens. 4,85) CaCO3: calcita 
(trigonal, dureza 3, dens. 2,71) aragonita (ortorrômbica, dureza 3,5, dens. 2,95) 
SiO2: quartzo, tridimita e cristobalita TiO2: rutilo, anatásio e brookita.
Aula 1 - OS MINERAIS22
Figura 6 - Polimor�smo: Diamante e Gra�te
Fonte: http://webeduc.mec.gov.br
2.2 Matéria Cristalina e Matéria Amorfa: Anisotropia
Toda a matéria mineral que ocorre na litosfera apresenta-se em um de dois 
estados, de propriedades radicalmente distintas: cristalino e amorfo. Como 
todas as espécies minerais possuem estrutura cristalina, pode-se a�rmar que 
praticamente toda a litosfera apresenta-se no estado cristalino. Compreende-
se, então, o signi�cado que assume para Mineralogia (e, portanto, para 
Petrologia, Geologia e Solos) o estudo das propriedades da matéria cristalina. 
Para conceituar matéria cristalina e matéria amorfa, é necessário estabelecer 
a noção de anisotropia.
Vamos, então, entender as propriedades físicas escalares e vetorias, para 
entendermos sobre anisotropia. 
Sejam L1 e L2 duas laminas de mesmas dimensões e mesma composição 
química (SiO2), a primeira de quartzo (matéria cristalina) e a segunda vidro 
(matéria amorfa), recobertas por uma camada de cera ou para�na. Encostando-
se sobre cada uma das placas a ponta de um estilete aquecido, observa-se 
que a cera derrete segundo �guras diferentes: na placa de vidro a superfície 
derretida forma um círculo, ou seja: igual em todas as direções, como um 
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 23
todo na placa de vidro (Figura 7. A) e na placa de quartzo uma elipse, ou seja, 
derrete segundo uma direção especí�ca (Figura 7. B).
Figura 7 - Comportamento da cera derretida na placa de vidro (A) e na placa de quartzo (B)
Fonte: Abrahão et al. (1984)
Essa experiência simples mostra uma diferença fundamental no 
comportamento dos dois tipos de matéria com relação à propagação de calor: 
No vidro o calor propaga-se com a mesma facilidade em todas as direções 
e no quartzo a propagação varia de uma direção para outra. É necessário, 
então, que se associe a direção à propagação do calor, isto é, a velocidade de 
propagação é V1 na direção 1, V2 na direção 2 etc.
Todas as propriedades que exigem a associação de uma direção a sua grandeza 
são chamadas propriedades físicas vetoriais. É o caso da propagação da luz, a 
coesão, a velocidade de corrosão, as propriedades elétricas e magnéticas etc. Já 
as propriedades que independem da introdução de uma direção são chamadas 
propriedades físicas escalares. É o caso dedensidade, calor de fusão etc.
Diante disto, podemos agora compreender melhor sobre anisotropia. 
Anisotropia é a propriedade mediante a qual as propriedades vetoriais variam 
de uma direção para outra (LEINZ, 2006). Um corpo pode ser anisótropo 
ou isótropo em relação a uma propriedade vetorial. É anisótropo quando 
essa propriedade varia de uma direção para outra e isótropo quando essa 
propriedade é constante em todas as direções (PERONI, 2003).
Um corpo pode ser anisótropo em relação a uma propriedade vetorial e 
isótropo em relação à outra. Por exemplo, halita (NaCl) é um mineral anisótropo 
em relação a coesão e isótropo em relação a propagação da luz. 
Aula 1 - OS MINERAIS24
Um corpo está no estado cristalino (matéria cristalina) quando é anisótropo 
em relação a pelo menos uma propriedade vetorial. Via de regra, a anisotropia 
da matéria cristalina se revela com relação a mais de uma propriedade vetorial: 
Quartzo, por exemplo, é anisótropo em relação às propriedades térmicas, 
elétricas, óticas etc.
Um corpo está no estado amorfo ou vítreo (matéria amór�ca ou vítria) quando 
é isótropo em relação a qualquer propriedade vetorial. Dá-se o nome genérico 
de vidro a matéria mineral amorfa. Há rochas constituídas interiormente de 
matéria mineral amorfa, como obsidiana e pedra pomes, e são chamadas de 
vidros naturais.
Sempre que a matéria cristalina perde sua anisotropia transforma-se em 
matéria amorfa. Assim, qualquer espécie mineral, se fundida e resfriada 
rapidamente, transforma-se em vidro. Com efeito, se matérias cristalinas de 
composição C1, C2, .... são levadas ao estado amorfo, transformam-se em vidros 
de composição C1, C2, ....
É possível, também, que um vidro adquira anisotropia, o que se pode obter 
com fusão seguida de resfriamento lento ou através de grandes pressões. 
Qualquer processo que imprima anisotropia a matéria amorfa é chamado de 
vitri�cação.
Todas as espécies minerais exibem anisotropia, cujas manifestações variam 
de uma espécie para outra. Também a intensidade da anisotropia pode variar. 
Por exemplo, a diferença de velocidade de propagação da luz existe tanto 
para quartzo (SiO2) como para calcita (CaCO3), mas é muito menor no quartzo 
do que na calcita. As diferenças de manifestações de anisotropia são, assim, 
frequentemente utilizadas para a identi�cação de espécies minerais. Citam-
se, como manifestações da anisotropia: ocorrência de formas poliédricas, 
clivagem, dureza, �guras de corrosão, �guras de percussão, �guras de risco, 
dupla refração e outras. 
2.3 Cristais
Na natureza, os cristais perfeitos dos minerais são raros e consequentemente 
constituem as joias do reino mineral. 
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 25
A palavra “cristal” deriva do grego e signi�ca “gelo” e foi empregada 
originalmente para designar cristal de rocha ou quartzo, o qual se acreditava 
ser gelo petri�cado. Ainda hoje se emprega o termo cristal para qualquer 
quartzo transparente e incolor e para o vidro com chumbo empregado para 
fabricação de copos, vasos etc. Há várias de�nições para cristal, tais como: 
“Cristal é um poliedro convexo limitado por faces planas e arestas retilíneas” 
(DANA, 1976);
“Cristal é um sólido homogêneo com ordem interna regular dos átomos ou 
íons constituintes” (LEINZ, 1978);
“Cristal é uma substância anisotrópica em relação às propriedades físicas 
vetoriais, das quais alguma é descontínua (VAINE, 2005).” 
Quanto à primeira de�nição, ela é considerada incompleta na atualidade. 
Isto devido às superfícies planas que limitam alguns cristais serem apenas 
consequência do arranjo interno tridimensional ordenado das unidades 
atômicas. Somente quando o cristal tem espaço para crescer em todas as 
direções é que se desenvolvem as suas faces. A maioria apesar do contorno 
irregular não deixa de ser cristalino. Mesmo um cristal de faces bem formadas 
não deixará de ser cristalino, se por algum acidente qualquer, ele se quebrar 
em vários fragmentos irregulares. Portanto, as faces planas não são o pré-
requisito indispensável para que um sólido seja cristalino.
Na segunda de�nição, como ocorre nos gases, líquidos e vidros, ocorre 
também nas substâncias amorfas uma distribuição desordenada e aleatória 
das partículas químicas constituintes. Estes são, assim, isótropos em relação às 
propriedades físicas. Isto é, as propriedades físicas apresentam estatisticamente 
o mesmo valor em qualquer direção considerada. 
Nos cristais ocorre uma anisotropia em relação às propriedades físicas 
vetoriais e geométricas, isto é, o valor destas propriedades varia com a direção 
nas quais elas são medidas como consequência do arranjo tridimensional 
ordenado das unidades constituintes. Porém, isto não signi�ca que os cristais 
são anisotrópicos em relação a todas as propriedades físicas vetoriais. Por 
exemplo, cristais do sistema cúbico são isótropos em relação à velocidade de 
propagação da luz, mas são anisotrópicos em relação a outras propriedades 
físicas vetoriais como a dureza. 
Aula 1 - OS MINERAIS26
Na terceira de�nição é considerada apenas a anisotropia e não os caracteres 
morfológicos para a caracterização de um cristal. De acordo com esta 
de�nição os cristais são anisotrópicos em relação às propriedades físicas 
vetoriais, das quais alguma é descontínua. Entende-se por propriedade física 
vetorial descontínua a propriedade que sofre uma brusca e grande variação 
ao se passar de uma direção de propagação para outra vizinha. Exemplo, a 
velocidade de crescimento do cristal. 
Se um cristal fosse isótropo para a velocidade de crescimento ele seria esférico. 
Se a velocidade de crescimento fosse uma propriedade física vetorial contínua 
o cristal seria, por exemplo, um elipsoide de rotação. Mas os cristais, quando 
as condições de crescimento forem adequadas, são poliedros de faces planas, 
que re�ete a descontinuidade desta propriedade.
Portanto, entende-se como cristal um mineral que é um  sólido  no qual os 
constituintes, sejam eles átomos, moléculas ou íons, estão organizados num 
padrão tridimensional bem de�nido, que se repete no espaço, formando 
uma estrutura com uma geometria especí�ca. Mais comumente os minerais 
se apresentam como massas irregulares. No entanto, a cristalinidade destas 
amostras de minerais também pode ser reconhecida de outras formas, por 
meio de suas propriedades ópticas, por exemplo. 
Compreendemos então: que um cristal é um mineral, mas nem todo mineral 
é um cristal. Para ser um mineral a substância tem que ter um arranjo 
tridimensional cristalino, mas quando esse arranjo cristalino possibilita a 
formação de uma estrutura com uma forma geométrica conhecida, aí sim este 
é um cristal. 
2.4 Ligações Atômicas
O conhecimento da estrutura dos átomos permite-nos predizer como os 
elementos químicos irão reagir uns com os outros, formando novas estruturas 
cristalinas. 
O núcleo: prótons e nêutrons: No centro de cada átomo há um núcleo denso, 
no qual está contida virtualmente toda a massa do átomo, e que é composto 
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de dois tipos de partículas: prótons e nêutrons (Figura 8). O próton tem uma 
carga elétrica positiva +1. O nêutron é eletricamente neutro - isto é, sem carga. 
Os átomos de um mesmo elemento químico podem ter diferentes números de 
nêutrons, mas o número de prótons não varia. Por exemplo, todos os átomos 
de carbono têm seis prótons.
Elétrons: circundando o núcleo há uma nuvem de partículas movimento, 
os elétrons, cada qual com uma massa tão pequena que, por convenção, é 
considerada de valor zero. Cada elétron tem uma carga elétrica -1. O número 
de prótons de qualquer átomo é balanceado pelo mesmo número de elétrons 
danuvem que circunda o núcleo; portanto, um átomo é eletricamente neutro. 
Assim, o núcleo de um átomo de carbono é circundado por seis elétrons 
(Figura 8).
Figura 8 - Estrutura eletrônica do átomo de carbono 12
Fonte: Press et al. (2006)
As forças que ligam entre si as partículas componentes dos sólidos cristalinos 
são de natureza elétrica. A espécie e a intensidade dessas forças são de 
grande importância na determinação das propriedades físicas e químicas dos 
minerais. As propriedades que iremos estudar como: dureza, a clivagem, a 
fusibilidade, a condutibilidade elétrica e térmica e o coe�ciente de expansão 
térmica estão diretamente relacionados com a natureza das forças de ligação. 
Em geral, quanto mais forte a ligação, tanto mais duro o cristal, tanto mais 
alto seu ponto de fusão e tanto menor seu coe�ciente de expansão térmica. 
Os átomos que constituem os minerais se mantêm unidos em uma estrutura 
cristalina por meio de ligações atômicas. 
Aula 1 - OS MINERAIS28
Basicamente, resumidas em quatro tipos principais de ligação: 
Ligação iônica (metal com não metal): Comparando-se a atividade química 
dos elementos com a con�guração de suas camadas exteriores de elétrons, 
chega-se à conclusão que todos os átomos têm forte tendência de completar 
uma con�guração estável da camada exterior. O resultado da atração mútua 
entre cátions e ânions, é a formação de compostos estáveis. ex.NaCl (Na tende 
a perder elétrons e se tornar cátion enquanto o Cl tende a captar elétrons e se 
tornar ânion), Figura 9.
Figura 9 - O sal de cozinha, NaCI, é formado pela ligação ionica entre átomos de cloro e 
de sódio
Fonte: Press et al. (2006)
Ligação covalente (não metal com não metal): resulta da ligação, 
compartilhamento, de elétrons entre núcleos positivos. Essa ligação é a mais 
forte das ligações químicas, os minerais assim ligados caracterizam-se por 
insolubilidade geral, grande estabilidade e pontos de fusão e de ebulição 
muito altos (ex. diamante cada átomo de C tem 4 elétrons na camada de 
valência que são compartilhados com 4 átomos adjacentes formando uma 
estrutura extremamente resistente em termos de atração resultando em 
material de alta dureza), Figura 10.
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 29
Figura 10 - Ligação Covalente no Diamante
Fonte: Press et al. (2006)
Ligação metálica: nesse tipo de ligação, que acontece com os metais, os átomos 
se mantêm unidos numa disposição por grande força de atração os metais. 
Nas ligações metálicas, os elétrons da última camada de um grupo de átomos 
são fracamente atraídos pelo núcleo de seus átomos, deslocando-se entre os 
diversos núcleos do grupo atômico. Dessa forma, os átomos perdem elétrons, 
tornando-se cátions. São os elétrons desse tipo de ligação, que possuem certa 
liberdade de movimento, que explicam muitas propriedades dos metais tais 
como condutividade elétrica, condutividade térmica, plasticidade, tenacidade 
e ductibilidade. 
Ligação de Van Der Waals: ligação mais fraca que as anteriores resultado de 
atração eletrostática entre íons, ex. gra�te (cada átomo é unido por ligação 
covalente a outros 3 átomos em cada plano de “foliação” porém os planos 
são unidos por fracas ligações de Van Der Waals, por isso a baixa resistência a 
ruptura do gra�te). 
Cristais com mais de um tipo de ligação entre as substâncias minerais que 
ocorrem naturalmente, é rara a presença de um tipo de ligação único. Quando 
isso acontece, o cristal participa das propriedades dos diferentes tipos de 
ligação representadas, resultando muitas vezes em propriedades fortemente 
direcionais. Exemplo: gra�ta, ligação covalente forte dentro das camadas e 
ligação fraca de van der walls entre as camadas. Micas, compostas por camadas 
Aula 1 - OS MINERAIS30
de tetraedros de sílica fortemente ligados com ligação iônica relativamente 
fraca unindo as camadas bem observadas pelos planos de clivagem bem 
de�nidos.
2.5 Cristalogra�a
A Cristalogra�a estuda a origem, desenvolvimento e classi�cação dos cristais 
naturais – os minerais que exibem formas externas geométricas –e arti�ciais.
E na Cristalogra�a estuda-se a simetria externa do cristal que é representada 
por elementos abstratos de cristalogra�a: eixo, plano e centro. O entendimento 
destes é de grande importância para a classi�cação dos cristais. 
Eixo Cristalográ�co
Denominamos eixos cristalográ�cos a um conjunto de linhas imaginárias 
paralelas às arestas limitantes das principais faces de um cristal, e que se 
interceptam no centro da cela unitária, Figura11. Em outras palavras, podemos 
entender que o eixo são linhas imaginárias que passam pelo centro geométrico 
do cristal e ao redor da qual, num giro total de 360 oC, uma feição geométrica 
do cristal se repete certo número de vezes, Figura 11.
Figura 11 - Eixos Cristalográ�cos de um cristal hipotético
Fonte: http://cristal.iqsc.usp.br/�les/Eixos-e-Sistemas.pdf
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 31
Eixos cristalográ�cos de um cristal hipotético. No exemplo acima, os três eixos 
são perpendiculares uns aos outros (a – b – c). O eixo a é horizontal e está 
orientado no sentido do fundo para a frente da �gura; o eixo b também é 
horizontal e orientado no sentido da esquerda para a direita, e �nalmente, o 
eixo c é vertical e orientado no sentido de baixo para cima. As extremidades 
dos eixos, segundo suas orientações, recebem um sinal + (positivo) ou – 
(negativo), conforme �gura.
Plano de Simetria 
Conhecer um plano de simetria no cristal é visualizar uma superfície que o 
corta em duas metades iguais, simétricas, Figura 12.
Centro de Simetria 
O Centro de simetria é um ponto de simetria coincidente com o centro 
geométrico do cristal, em relação à quais feições geométricas do cristal se 
invertem. A Figura 12 é um resumo desses elementos de simetria. 
Figura 12 - Eixo, plano e centro de simetria de um cristal
Fonte: http://cristal.iqsc.usp.br/�les/Eixos-e-Sistemas.pdf
Aula 1 - OS MINERAIS32
Sistemas de Cristalinos
O Conjunto dos possíveis elementos de simetria encontrados em um cristal é 
chamado de grau ou classe de simetria ou grupo pontual. Existem, na natureza, 
apenas 32 graus de simetria (que estudaremos mais adiante), agrupados de 
acordo com a similaridade de seus elementos de simetria em sete sistemas 
cristalinos, do mais simétrico ao menos simétrico.
Desta forma, compreendemos, que os cristais de uma mesma substância nem 
sempre têm igual forma e o mesmo número de faces, nem estas apresentam 
sempre a mesma forma. Apesar da sua grande variedade, há entre as diferentes 
formas cristalinas relações estreitas estabelecidas por leis fundamentais:
- a lei da constância dos ângulos; 
- a lei da racionalidade ou lei dos parâmetros; 
- a lei das zonas; e 
- a lei da simetria, segundo a qual os cristais da mesma espécie apresentam 
sempre a mesma simetria, independentemente das formas que os constituem. 
Os sistemas cristalinos são de�nidos por 3 eixos a, b e c e pelos ângulos 
interaxiais α, β e γ e seus complementos λ, µ e ν, mostrados na Figura 13. Eixos 
cristalográ�cos são direções que passam pelo centro do cristal e que servem 
como eixos de referência para orientação e notação dos elementos simetria 
do cristal.
Figura 13 - Eixos cristalográ�cos e ângulo interaxiais.
Fonte: http://cristal.iqsc.usp.br/�les/Eixos-e-Sistemas.pdf
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Os 32 grupos pontuais, ao qual falamos anteriormente, podem ser agrupados 
em 7 sistemas cristalinos, baseado na relação entre os eixos e os ângulos 
interaxiais. - Sistema Triclínico; - Sistema Monoclínico; - Sistema Ortorrômbico; 
- Sistema Tetragonal; - SistemaCúbico; - Sistema Hexagonal e - Sistema 
Trigonal.
A escolha dos eixos cristalográ�cos segue os seguinte critérios 1. Sempre que 
possível, os eixos cristalográ�cos são perpendiculares entre si; 2. Sempre que 
possível, devem coincidir com eixos de simetria ou direções perpendiculares 
a planos de simetria; 3. Na ausência de elementos de simetria, os eixos 
cristalográ�cos são posicionados paralelamente a arestas proeminentes do 
cristal; 4. Sempre que possível, a < b < c. As principais características desses 
sistemas são:
Sistema cúbico ou isométrico: é aquele em que todos os cristais possuem 
quatro eixos ternários de simetria e os eixos cristalográ�cos possuem 
comprimentos iguais e são perpendiculares entre si (Figura 14).
Os grupos pontuais 432, 23, m3m, m3 e 4 3m, apresentam um ângulo de 
54o 34” entre as direções de simetria de ordem 3 e de ordem 2 ou 4, que 
determinam que estes grupos pertencem ao sistema cúbico. O eixo de ordem 
3, na diagonal de corpo, é denominado guia do cubo (Figura 14). Escolhendo 
então as três direções de ordem 4 ou de ordem 2, relacionadas simetricamente 
pelo eixo de ordem 3, como direções de eixos cristalogra�cos teremos: 3 eixos 
de ordem 2 ou 4 perpendiculares entre si ⇒ α = β = γ = 90o 3 eixos estão 
relacionados através do eixo de ordem 3 ⇒ a = b = c
Figura 14 - Sistema Cúbico
Fonte: http://cristal.iqsc.usp.br/�les/Eixos-e-Sistemas.pdf
Aula 1 - OS MINERAIS34
Sistema hexagonal: é aquele em que todos os cristais possuem: ou um 
eixo ternário de simetria, ou um eixo senário de simetria. Possuem 04 eixos 
cristalográ�cos; sendo 03 horizontais, com comprimentos iguais, cruzando-se 
em ângulos de 120°; o quarto eixo cristalográ�co é o vertical, cujo comprimento 
é diferente dos demais. 
Os grupos pontuais 6, 6, 6/m, 622, 6/mmm, 6mm e 6 m2 de�nem o sistema 
hexagonal (Figura 15a), e os grupos 3, 3 , 32, 3m e 3m de�nem o sistema 
trigonal (Figura 15b).
Figura 15 - a) Sistema Hexagonal e b) Sistema Trigonal
Fonte: http://cristal.iqsc.usp.br/�les/Eixos-e-Sistemas.pdf
Nestes dois casos, os eixos de ordem 6 ou 3 são escolhidos como a direção do 
eixo cristalográ�co c e as outras duas direções (a e b) devem ser escolhidas 
conforme as direções marcadas em vermelho na Figura 16 e reproduzidas na 
Figura 15, as quais correspondem a direções de eixos de ordem 2 ou normais 
a planos.
Figura 16 - Sistema de eixos para os sistemas hexagonal e trigonal
Fonte: http://cristal.iqsc.usp.br/�les/Eixos-e-Sistemas.pdf
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 35
Escolhendo 2 direções positivas para os eixos a e b ⇒ α = β = 90o γ = 120o 
O eixo de ordem 6 ou 3 iguala as outras 2 direções ⇒ a = b ≠ c
Sistema tetragonal: todos os cristais desse sistema têm a característica de 
possuírem um eixo quaternário de simetria. Possuem 03 eixos cristalográ�cos 
perpendiculares entre si, sendo os dois horizontais de comprimentos iguais e 
o vertical de comprimento diferente.
Os grupos pontuais 4, 4, 4/m, 422, 4/mmm, 4mm e 4 m2, de�nem o sistema 
tetragonal, Figura 17. Nestes grupos temos em comum um eixo de ordem 
quatro, com duas direções perpendiculares, ou seja, dois de ordem 2 (422, 4/
mmm, 4 m2) ou duas normais a planos de simetria (4mm) ou duas direções de 
arestas (4, 4, 4/m). 
Portanto:
3 direções perpendiculares entre si ⇒ α = β = γ = 90o 
eixo de ordem 4 na direção do eixo c ⇒ a = b ≠ c
Figura 17 - Sistema tetragonal
Fonte: http://cristal.iqsc.usp.br/�les/Eixos-e-Sistemas.pdf
Sistema ortorrômbico: a característica comum a todos os cristais deste 
sistema é apresentarem, ao menos, um eixo binário de simetria. Possuem 
03 eixos cristalográ�cos perpendiculares entre si, todos com comprimentos 
diferentes (Figura 18). Os grupos pontuais 222, mmm e mm2 de�nem o 
sistema ortorrômbico, Figura 16. Nestes três grupos temos três direções 
perpendiculares entre si (3 eixos de ordem 2 ou 1 eixo de ordem 2 duas 
normais a planos) para de�nir os eixos cristalográ�cos. 
Aula 1 - OS MINERAIS36
Portanto: 
3 direções perpendiculares entre si ⇒ α = β = γ = 90o 
Não existe relação de igualdade entre direções ⇒ a ≠ b ≠ c
Figura 18 - Sistema ortorrômbico
Fonte: http://cristal.iqsc.usp.br/�les/Eixos-e-Sistemas.pdf
Sistema monoclínico: os cristais caracteristicamente apresentam apenas um 
eixo de simetria (binário), ou um único plano de simetria, ou a combinação 
de ambos. Possuem 03 eixos cristalográ�cos, todos com comprimentos 
diferentes. Dois eixos formam um ângulo oblíquo entre si, e o terceiro eixo é 
perpendicular ao plano formado pelos dois anteriores.
Os grupos pontuais 2, m e 2/m de�nem o sistema monoclínico, Figura 5. Estes 
grupos apresentam apenas uma direção de simetria, um eixo de ordem 2 ou 
a normal ao plano. As outras duas direções são escolhidas coincidindo com 
direções de arestas, OS e OT são demonstrados na Figura 19.
Figura 19 - Sistema monoclínico
Fonte: http://cristal.iqsc.usp.br/�les/Eixos-e-Sistemas.pdf
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Se a direção de simetria for a direção do eixo c ⇒ α = β = 90o γ≠ 90o 
Se a direção de simetria for a direção do eixo b ⇒ α = γ = 90o β ≠ 90o 
Não existe relação de igualdade entre direções ⇒ a ≠ b ≠ c
Sistema triclínico: seus cristais caracterizam-se pela ausência de eixos ou 
planos de simetria. Possuem três eixos cristalográ�cos com comprimentos 
desiguais e oblíquos entre si (Figura 20).
Os grupos pontuais 1 e 1 de�nem o sistema triclínico, Figura 20. Neste caso: 
Eixos escolhidas coincidindo com direções de arestas ⇒ α ≠ β ≠ γ ≠ 90o 
Não existe relação de igualdade entre direções ⇒ a ≠ b ≠ c
Figura 20 - Sistema triclínico
Fonte: http://cristal.iqsc.usp.br/�les/Eixos-e-Sistemas.pdf
A Tabela 2 e a Figura 21 e 22 resumem os sistemas cristalográ�cos.
Tabela 2 - Seis sistemas cristalográ�cos de minerais
Sistema Simetria Forma exemplar Exemplos
Isotrópico a0=b0=c0, α=β=ϒ=90º Cúbica Pirita, diamante, granada
Tetragonal a0=b0≠c0, α=β=ϒ=90º Coluna quadrada Zircão, rutilo
Otorrômbico a0≠b0≠c0, α=β=ϒ=90º Paralelepípedo Olivina, ortopiroxênio
Monoclínico a0≠b0≠c0, α= ϒ=90º ≠β
Paralelepípedo 
inclinado Clinopiroxênio, ortoclásio
Triclínico a≠b≠c, α≠β≠ϒ
Paralelepípedro 
paralelogonal plagioclásio
Hexagonal a0≠c0, α= β, ϒ=120º Coluna hexagonal Quartzo, coríndon, biotíta
Fonte: Motoki (2003)
Aula 1 - OS MINERAIS38
Figura 21 - Sistemas cristalinos: A) isotrópico; B) tetragonal; C) ortorrômbico; D) 
monoclínico; E) triclínico; F) hexagonal
Fonte: Motoki (2003)
Figura 22 - Sete Sistemas Cristalinos
Fonte: http://pt.slideshare.net/ungcienciasbiologicas/apostila-completa-mineralogia-
2011-2-semestre
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2.6 Formação dos Minerais
Uma maneira de se começar um processo de cristalização é diminuir a 
temperatura de um líquido abaixo de seu ponto de congelamento. Para a 
água, por exemplo, O°C é a temperatura abaixo da qual os cristais de gelo, 
que é um mineral, começam a se formar. Da mesma forma, um magma - que é 
uma rocha líquida derretida quente - cristaliza minerais sólidos à medida que 
se resfria. 
Quando a temperatura de um magma cai abaixo do seu ponto de fusão, que 
pode ser mais alto que 1.000°C, os cristais de silicatos como a olivina ou o 
feldspato começam a se formar. (Os geólogos normalmente utilizam ponto de 
fusão de magmas em vez de ponto de congelamento, pois esta palavra, em 
geral, implica temperaturas baixas.)
Outro conjunto de condições capaz de produzir cristalização é aquele que 
ocorre quando os líquidos de uma solução evaporam. Uma solução forma-se 
quando urna substância química é dissolvida em outra, corno o sal na água. 
À medida que a água evapora de urna soluçãosalina, a concentração de sal 
torna-se tão alta que a solução é dita saturada - não pode mais conter sal. Se 
a evaporação continuar, o sal começa a precipitar, isto é, abandona a solução 
sob a forma de cristais. 
Depósitos de halita, que é o sal de cozinha, formam-se exatamente nessas 
condições, ou seja, quando a água do mar evapora até o ponto de saturação, 
em baías ou braços de mares de climas quentes e áridos.
O diamante e a gra�ta (que é usada na fabricação de lápis) exempli�cam os 
efeitos dramáticos que a temperatura e a pressão podem exercer na cristalização 
de minerais. Esses dois minerais como já estudamos são polimorfos, ou seja, 
estruturas alternativas de um único composto químico. Ambos são formados 
por carbono têm diferentes estruturas cristalinas e sua aparência é, também, 
bastante diversa. 
A partir de experimentos e da observação geológica, sabemos que o diamante 
forma-se e mantém-se estável nas altas pressões e temperaturas do manto 
terrestre. A alta pressão do manto força os átomos do diamante a �carem 
Aula 1 - OS MINERAIS40
fortemente empacotados e, portanto, o diamante tem uma densidade (massa 
por unidade de volume) de 3,5 g/cm3, maior que a da gra�ta, que tem um 
empacotamento menos fechado e uma densidade de apenas 2,lg/cm3. A 
gra�ta forma-se e permanece estável em pressões e temperaturas moderadas, 
tais como as da crosta terrestre. 
As baixas temperaturas também podem produzir empacotamentos densos. 
° quartzo e a cristobalita são polimorfos de sílica (Si02). ° quartzo forma-se 
em baixas temperaturas e é relativamente denso (2,7 g/cm3). A cristobalita, 
que se forma em temperaturas mais altas, tem uma estrutura mais aberta e, 
portanto, é menos densa.
Resumo
Nesta aula, estudamos que, abaixo do solo, na superfície da Terra existe a 
parte sólida composta principalmente de materiais silicáticos, e de acordo 
com o tamanho e propriedades, esses materiais são classi�cados em: corpo 
geológico, rocha e mineral.
Entendemos que corpos geológicos são unidades que compõem a crosta, com 
tamanho variando de menos de 1 m até mais de 10 km, sendo estudados 
normalmente por meio de trabalhos de campo. E que as rochas são agregadas 
de minerais. Sendo um mineral, qualquer substância inorgânica, de ocorrência 
natural, com composição química de�nida e que possui estrutura cristalina.
No estudo dos minerais, identi�camos fenômenos importantes como: 
polimor�smo e isomor�smo. Sendo polimor�smo fenômeno pelo qual 
uma substância ocorre com aspectos estruturais diferentes, variando suas 
propriedades físicas, como exemplo mais famoso é o do diamante e do gra�te; 
e isomor�smo, fenômeno em que os minerais possuem estrutura cristalina 
semelhante, mas composição química variável de tal forma que duas ou mais 
substâncias com mesma função química e mesmo tipo de retículo cristalino e 
ainda volumes atômicos aproximados formam cristais de mistura de diferentes 
proporções.
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 41
Observamos que a Mineralogia é a ciência que estuda as espécies minerais 
e Petrologia a que estuda as rochas, e que a Petrogra�a se preocupa com a 
descrição das rochas conforme suas propriedades físicas e químicas. 
Nesta aula, conhecemos a Cristalogra�a, que estuda a origem, desenvolvimento 
e classi�cação dos cristais naturais – os minerais que exibem formas externas 
geométricas – e arti�ciais. E identi�camos que na Cristalogra�a estuda-se a 
simetria externa do cristal que é representada por elementos abstratos de 
cristalogra�a: eixo, plano e centro. E na Cristalogra�a, entendemos que o 
conjunto dos possíveis elementos de simetria encontrados em um cristal é 
chamado de grau ou classe de simetria ou grupo pontual, e que na natureza, 
existem apenas 32 graus de simetria.
Conhecemos ainda, as condições para a formação de um mineral, sendo uma 
delas a partir da diminuição da temperatura de um líquido, que proporciona 
a cristalização, assim como, através do resfriamento do magma, dentre outras. 
 
 Atividade de aprendizagem
1 Explique o conceito de mineral com relação a sua ocorrência inorgânica. 
Cite exemplo.
2 Explique a diferença entre Isomor�smo e Polimor�smo. Não se esqueça 
de exempli�car. 
3 Identi�camos que na Cristalogra�a estuda-se a simetria externa do 
cristal que é representada por elementos abstratos de cristalogra�a: eixo, 
plano e centro. Explique estes elementos abstratos. Ilustre para melhor 
entendimento.
Aula 1 - OS MINERAIS42
Referências
ABRAHÃO, Ibrahim O.; CAMPOS, Douglas A. F.; MARCONI, Arary. Mineralogia e 
Petrogra�a (Apostila da Escola de Agricultura Luiz de Queiroz). Departamento 
de Solos e Geologia. Universidade de São Paulo. Piracicaba: 1984.
DANA, J. D. Manual de Mineralogia revisado por C.S. Hurlbut Jr. Trad. R. R. 
FRANCO; Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Cientí�cos, 1976. 667p.
LEINZ, V. Guia para determinação de minerais. São Paulo: Nacional, 1978. 
__________ (2003). Mineralogia e Petrogra�a para Iniciantes (Apostila 
didática para a Disciplina Mineralogia e Petrogra�a). Departamento de 
Mineralogia e Petrologia Ígnea. Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio 
de Janeiro, 2003.
MOTOKI, Akihisa.. Mineralogia e Petrogra�a para Iniciantes (Apostila 
didática para a Disciplina Mineralogia e Petrogra�a). Departamento de 
Mineralogia e Petrologia Ígnea. Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio 
de Janeiro, 2003.
PERONI, Rodrigo. Mineralogia: estudo dos Minerais. Universidade Federal 
do Rio Grande do Sul. Departamento de Engenharia de Minas. Apostila. Rio 
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PRESS, F.; SIEVER, R.; GROTZINGER, J.; JORDAN, T. H. Para Entender a Terra. 4. 
ed. Trad. MENEGAT, R.; FERNANDES, P. C. D.; FERNANDES, L. A. D.; PORCHER, C. 
C. Porto Alegre, Bookman. 2006. 656p
TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M.; FAIRCHILD, T. R. (Org.). Decifrando a Terra. São 
Paulo: O�cina de Textos, 2000.
VAINE, Maria Elizateth E. Séri Geologia na Escola caderno 4: Rochas e Minerais 
como iniciar uma coleção e as características usadas na identi�cação. 
MINEROPAR Minerais do Paraná S/A, Curitiba, 2005.
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 43
Aula 2 - PROPRIEDADE E CLASSIFICAÇÃO 
DOS MINERAIS
Objetivos
•	 Identi�car as propriedades físicas dos minerais;
•	 Identi�car as propriedades químicas dos minerais; e
•	 Conhecer a classi�cação dos minerais.
1 PROPRIEDADE MACROSCÓPICAS DOS MINERAIS
1.1 Propriedades Físicas
Cada mineral possui suas propriedades físicas e químicas especí�cas, tais como 
forma, hábito, clivagem, fratura, cor, brilho, fratura, dureza, solubilidade etc. 
As propriedades físicas podem ser examinadas com auxílio de instrumentos 
simples e de baixo custo, tais como lupa, canivete, agulha etc. Desta forma, 
segundo Motoki (2003), são importantes para a identi�cação rápida de 
minerais as seguintes propriedades físicas:
a) Forma
Forma é o conjunto de faces que compõe um cristal. Em seu signi�cado mais 
comum, o termo forma é usado para indicar a aparência externa geral, porém 
na cristalogra�a, esta aparência é denominada Hábito Cristalino. Forma 
combinada é aquela formada por mais de uma forma simples. Forma aberta 
Aula 2 - PROPRIEDADE E CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS44
é um conjunto de faces que não limita espaço. Forma fechada é um conjunto 
de faces equivalentes que limitem uma porção do espaço. Assim, um cristal 
exibe normalmente diversas formas em combinação umas com as outras, mas 
pode ser apenas uma, desde que esta seja uma forma fechada. No caso de 
formas abertas, necessita-se pelo menos duas delas para formar o cristal, já 
que qualquer combinação de formas deve encerrar espaço. 
São formas abertas: 
1. Pédion: umaface única;
2. Pinacoide: duas faces paralelas;
3. Domo: duas faces não paralelas simétricas em relação a um plano de simetria 
(telhadinho);
4. Esfenoide: duas faces não paralelas simétricas em relação a um eixo de 
simetria binário;
5. Prisma: forma composta por 3,4,6, 8 ou 12 faces, todas paralelas a um dos 
eixos, geralmente um dos eixos cristalográ�cas; e
6. Pirâmide: forma composta por 3,4,6,8 ou 12 faces, simétricas a um mesmo 
eixo, geralmente um dos eixos cristalográ�cos. 
São formas fechadas: 
1. Bisfenoide: forma de 4 faces, na qual duas faces do esfenoide superior se 
alternam com as do esfenoide inferior;
2. Bipirâmide: forma de 6,8,12,16 ou 24 faces, que podem ser consideradas 
como formadas por pirâmides mediante re�exão sobre um plano de simetria 
horizontal;
3. Escalenoedro: forma de 8 ou 12 faces, cada uma com a forma de um triângulo 
escaleno;
4. Trapezoedro: forma com 6, 8 ou 12 faces, com forma de trapezoide;
5. Romboedro: forma composta por 6 faces cujas arestas de interseção não 
formam ângulos retos entre si. Pertence ao sistema trigonal; e
6. Todas as formas do sistema cúbico.
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 45
b) Hábito
É a forma característica (habitual) de um cristal, ou a combinação de formas 
em que um mineral cristaliza. O hábito do cristal inclui a con�guração geral e 
as irregularidades de seu crescimento, Figura 1 e 2. É chamado simplesmente 
hábito do mineral e pode ser observada principalmente quando o mineral cresce 
em condições geológicas ideais. Segundo Clemente (2004), o conceito inclui: 
a) forma cristalográ�ca; b) forma geral (tabular, prismático, maciço, colunar); c) 
tipo de agrupamento cristalino; d) imperfeições. Os hábitos mais comuns são o 
laminar, o prismático, o �broso, o acicular, o tabular e o equidimensional.
Figura 1 - Alguns hábitos minerais comuns
Fonte: Adaptado de Klein, C. e Dutrow, B. Manual of Mineral Science. 23a Ed. 2008
Figura 2 - Hábitos de alguns minerais
Fonte: http://www.mimosoinfoco.com.br/historia-de-mimoso/nossos-recursos-minerais/
Aula 2 - PROPRIEDADE E CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS46
c) Clivagem e Fratura
Quando minerais são submetidos a uma força externa destrutiva, como um 
forte impacto por um martelo, estes se rompem. Existem várias maneiras 
de rompimento físico, ou seja, desintegração mecânica, no qual, clivagem, 
partição e fratura são típicos.
Certos minerais se rompem sempre ao longo de determinadas superfícies 
planas paralelas. Tal tipo é denominado de clivagem (Figura 3). As micas 
e gra�ta possuem um plano de clivagem desenvolvida em uma direção, 
rompendo-se na forma de placas. Piroxênios e an�bólios possuem clivagem 
desenvolvida em duas direções, rompendo-se na forma colunar.
Figura 3 - Clivagem da mica em uma única direção
Fonte: http://www.infopedia.pt/$clivagem
A halita (NaCl; sal comum) possui clivagem muito destacada em três direções, 
rompendo-se na forma cúbica. O berilo e apatita também têm clivagem, 
porém, são menos desenvolvidas. Clivagem é originada da estrutura cristalina 
do mineral, ou seja, a con�guração ou coordenação de átomos ou íons. 
Portanto, o mineral se rompe sempre segundo direções (Figura 4) paralelas 
aos planos de con�guração atômica, sendo obviamente paralelas aos planos 
de cristalização. Existem minerais, tal como quartzo, que possuem planos de 
cristalização bem desenvolvidos, porém não acompanhados por clivagem.
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 47
Figura 4 - Plano de direção de clivagens
Fonte: http://gracieteoliveira.pbworks.com/w/page/51163169/Clivagem
Tipos de clivagem:
Na Mineralogia os principais tipos de clivagem estudados, segundo Clemente 
(2004) são: proeminente, perfeita e indistinta (Figura 5), sendo:
Proeminente: a clivagem realiza-se com muita facilidade, as lâminas destacam-
se sob pressão da unha ou de um estilete. Ex: Mica e Gipsita.
Perfeita: ocorre quando se realiza sob ligeira percursão de um martelo. Ex: 
Galena, Feldspato e Calcita. 
Indistinta: é difícil distinguir-se a face onde se deu a clivagem das regiões 
simplesmente fraturadas. Ex: Apatita, Berilo etc.
Figura 5 - Tipos de Fraturas
Fonte: Press. et al. (2006).
Aula 2 - PROPRIEDADE E CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS48
Existem minerais que se rompem na direção não sendo paralela aos planos do 
cristal. O plano de rompimento deste tipo não é reto. Tal modo é denominado 
de fratura. São conhecidas descritivamente algumas formas de fratura:
1) Fratura conchoidal: fratura mais comum, com superfícies lisas e curvadas de 
modo semelhante à superfície interna de uma concha. Este tipo é observado 
comumente em quartzo e vidro (Figura 6);
2) Fratura acicular: rompimento na forma de agulhas ou �bras �nas;
3) Fratura serrilhada: rompimento segundo uma superfície de forma dentada, 
irregular, com bordas angulosas; e
4) Fratura irregular: rompimento formado por superfícies rugosas e irregulares.
Figura 6 - Fratura conchoidal
Fonte: http://www.joiabr.com.br/gem/0208.html
d) Dureza 
A dureza no sentido mineralógico corresponde a um parâmetro de resistência 
mecânica da superfície dos minerais. 
Quanto maior for força de interligação entre os átomos constituintes, tanto 
maior será a dureza. 
A dureza do mineral é de�nida através de ensaios de risco entre dois minerais, 
isto é, quando a superfície de um mineral é riscada por um outro mineral ou 
não (Figura 7). 
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 49
Figura 7 - Escala de Dureza de Mohs
Fonte: http://www.notapositiva.com/pt/trbestbs/geologia/determinar_dureza_
materiais_d.htm
Em 1832, Mohs apresentou uma escala com 10 minerais padrões, denominada 
de escala Mohs (Tabela 1).
Aula 2 - PROPRIEDADE E CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS50
Tabela 1 - Dureza dos Minerais 
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Escala_de_Mohs
O talco, padrão mineral de dureza 1, é facilmente riscado pela unha, porém o 
gipso, dureza 2, não é muito fácil de ser riscado pela unha. A calcita, padrão de 
dureza 3, é facilmente riscada por prego, porém, o ortoclásio, de dureza 6, não 
é riscado. O quartzo, padrão de dureza 7, não é riscado mesmo por canivete 
de aço. Calcário e mármore são compostos quase totalmente de minerais 
carbonatos, cuja dureza é baixa (dureza 3), portanto, essas rochas podem 
ser cortadas por serras de aço. Por outro lado, rochas graníticas (de sentido 
comercial), que contêm minerais de alta dureza, tais como quartzo (dureza 7) 
e feldspato potássico (dureza 6), precisam de serras diamantadas para corte. 
Nota-se que todas as rochas holocristalinas de granulometria grossa, que não 
são mármores, são chamadas comercialmente de “granito”. O rubi e a sa�ra são 
minerais da espécie do coríndon. Por causa da sua alta dureza (dureza 9), o 
custo de lapidação é alto. O diamante (dureza 10) é constituído por �rme rede 
tetraédrica de carbono, que não pode ser riscado por nenhum outro mineral. 
O único material que pode lapidar diamante é o próprio diamante.
e) Tenacidade 
A tenacidade corresponde ao comportamento da deformação diante de força 
externa. Este exame é simples, fácil e de baixo custo, necessitando-se apenas 
uma agulha. Ouro (Au), pirita (FeS2 ) e calcopirita (CuFeS2 ) possuem cor amarela 
e brilho metálico, sendo de aparência similar. Entretanto, são facilmente 
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 51
identi�cados por meio da tenacidade: ouro se deforma plasticamente, pirita 
não se deforma nem se risca, e calcopirita quebra com facilidade. São utilizadas 
as seguintes expressões descritivas (Tabela 2). 
Tabela 2 - Tenacidade e força de ligação
Tenacidade Força de ligação Exemplos
Frágil Van der Warrs calcopirita, argila, cloritaMaleável metálica calcopirita, prata nativa
Séctil metálica calcopirita, prata nativa
Dúctil metálica calcopirita, prata nativa
Séctil metálica calcopirita, prata nativa
Elástico iónica, covalente quartzo, corindon, biotita
Fonte: Motoki (2003)
1) Frágil: o mineral é rompido ou pulverizado facilmente por pequenos 
esforços. Calcopirita e minerais de argila são exemplos.
2) Maleável: o mineral é estendido por uma força compressiva, transformando-
se em uma lâmina �na ou folha por meio de deformação plástica permanente. 
Elementos nativos do grupo do cobre (platina, ouro, prata e cobre) possuem 
esta propriedade. 
3) Séctil: o mineral é cortado por faca ou canivete em folhas �nas. Os elementos 
nativos do grupo o cobre têm esta propriedade. 
4) Dúctil: o mineral é extraído e alongado por uma força distensional formando 
�os, por deformação plástica. Elementos nativos do grupo do cobre têm esta 
propriedade. 
5) Flexível: diante de um esforço, o mineral se deforma plasticamente, e não 
retoma a sua forma original mesmo após a retirada do esforço. Elementos 
nativos do grupo do cobre têm esta propriedade. 
6) Elástico: diante de um esforço, o mineral se deforma, porém, retoma a sua 
forma original após a retirada do esforço. Quase todos os minerais demonstram 
esta propriedade diante esforço pequeno.
Aula 2 - PROPRIEDADE E CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS52
f) Peso especí�co 
O peso especí�co (r, g/cm3), ou seja, densidade relativa de cada mineral 
depende da sua composição química e estrutura cristalina. Minerais metálicos 
de elementos nativos, tais como ouro nativo (Au; r = 19.3 g/cm3) e prata nativa 
(Ag; 11.1), possuem peso especí�co muito alto. Minerais metálicos de óxidos, 
como hematita (Fe2O3; 5.26), e sulfetos, como calcopirita (FeCuS2 ; 4.3), 
pirita (FeS2 ; 5.10) e galena (PbS; 7.6), também são de alta densidade, porém, 
inferiores ao dos metais nativos. Por outro lado, minerais não metálicos, tais 
como quartzo (SiO2; 2.65), possuem peso especí�co pequeno. 
O alto peso especí�co dos minerais metálicos é devido à presença dos 
elementos de metais pesados na estrutura cristalina. Minerais compostos de 
silicatos são não metálicos, sendo comumente encontrados na crosta terrestre. 
São subdivididos quimicamente em duas categorias: os minerais má�cos, 
com relativamente alto teor de ferro e magnésio além da sílica, e os minerais 
félsicos, com baixo teor desses elementos. 
Minerais má�cos são compostos principalmente de SiO2 , MgO, FeO e Fe2O3 
, e são incluídos comumente em rochas basálticas que constituem crosta 
oceânica. Esses são relativamente densos, com peso especí�co (Tabela 3) na 
faixa de 2.9 a 3.4, porém, são menos densos do que os minerais metálicos. 
Minerais félsicos, compostos principalmente por SiO2 , Al2O3 , Na2O e K2O, 
encontrados frequentemente em rochas constituintes da crosta continental. 
Estes são menos densos, na faixa de 2.65 a 2.75 (Figura 8).
Tabela 3 - Relação geral entre peso especí�co e composição de minerais
Grupo Densidade Composição química Exemplos
Leve <2.9 silicatos félsicos quartzo, ortoclásio, plagioclásio
Pousco pesado 2.9 ~ 3.4 silicatos má�cos an�bólios, ortopiroxênio, 
clinopiroxênio
Pesado 4 ~ 8 óxidos e sulfetis de metal magnetita, ilmenita, pirita, 
calcopirita
Muito pesado >8 elementos nativos metálicos ouro nativo, prata nativo, platina 
nativo
Fonte: Motoki, 2003
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 53
Figura 8 - Cinza vulcânica
Fonte: Motoki, 2003
Os minerais com alto valor econômico, tais como minerais metálicos e 
diamante (não metálico, r=3.515), tendem a serem densos. Aproveitando 
esta característica, podemos concentrar minerais com alto valor econômico 
(densos) por meio de processos mecânicos, denominados de seleção 
gravitacional. Seleção gravitacional é e�ciente e de baixo custo, especialmente 
para elementos nativos. A concentração na bateia mecânica é um exemplo 
(Figura 9), sendo aplicado em prospecção mineral. 
Figura 9 - Concentração de minerais pesados por meio de uma batéia mecânica
Fonte: Motoki, 2003
Já, o diamante e a gra�ta possuem a mesma composição química, carbono 
puro (C), porém sua estrutura cristalina é diferente. Diamante tem ligação 
atômica tridimensional de forma tetraédrica, denominada de estrutura de 
diamante, que é muito mais compacta do que a de gra�ta, constituída pela 
Aula 2 - PROPRIEDADE E CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS54
estrutura de acúmulo de placas hexagonais. Por isso, o peso especí�co de 
diamante (3.515) é muito maior do que de gra�ta (2.23). O diamante é um 
mineral do manto terrestre, e sua estrutura compacta é devido à pressão no 
manto. Por outro lado, a estrutura cristalina de gra�ta, que é um mineral da 
crosta terrestre, é própria para baixa pressão. 
O peso especí�co de um objeto é calculado pela fórmula do peso dividido 
pelo volume. Na prática, o peso corresponde ao peso do mineral medido no 
ar, e o volume à diferença entre o peso no ar e na água, conforme equação (1)
 r = War / volume = War / (War - Wágua) (1)
Onde:
r: peso especí�co
War: peso no ar 
Wágua: peso na água
Na determinação deste parâmetro, a balança de Jolly é um instrumento muito 
simples e de baixo custo para medir peso especí�co de minerais. A precisão da 
medida é, no máximo, de duas casas decimais. Um instrumento mais e�ciente 
é o picnômetro, que é uma garrafa de volume interno bem de�nido. Apesar da 
simplicidade, este instrumento é de alta precisão, permitindo mais de quatro 
casas decimais.
g) Diafaneidade 
A diafaneidade é o grau de transmissão de luz dentro do mineral, ou seja, 
o grau de transparência. De acordo com a diafaneidade macroscópica, 
minerais são divididos em três categorias: 1) transparentes, 2) translúcidos, e 
3) opacos (Tabela 4). Os minerais transparentes são aqueles que transmitem 
raio de luz muito bem, como quartzo. Os objetos colocados atrás de minerais 
transparentes podem ser vistos a olho nu através deles. Os minerais translúcidos 
Universidade Estadual do Maranhão - UEMA / e-Tec Brasil 55
também transmitem a luz, mas não muito, como feldspatos. Desta forma, 
os objetos colocados atrás deles não podem ser vistos. Os minerais opacos 
não transmitem a luz, como magnetita. Além da classi�cação macroscópica, 
existe uma outra classi�cação sob ponto de vista de observação das lâminas 
delgadas ao microscópio petrográ�co. 
Tabela 4 - Diafaneidade macroscópica e microscópica de minerais
Diafaneidade macroscópica
Categoria Composição química típica Exemplos
Transparente silicatos félsicos quatzo
Translúcido silicatos félsicos feldspato
Opaco siliciatos má�cos, óxidos e opacos magnetita, ilmentia, pirita
Diafaneidade microscópica
Categoria Composição química típica Exemplos
Incolor silicatos félsicos quartzo, feldspato potássico, plagioclásio
Colorido silicatos má�cos biotita, an�bólio, piroxênios, olivina
Opaco óxidos e sulfetos magnetita, ilmentia, pirita
Fonte: Motoki (2003)
A lâmina delgada (Figura 10) é um �lme �no de rocha ou mineral com 30µm de 
espessura. De acordo com a diafaneidade das lâminas delgadas, os minerais 
são classi�cados em: 1) incolores, 2) coloridos e 3) opacos. 
Os minerais incolores são transparentes às lâminas delgadas. Geralmente, 
minerais transparentes e translúcidos da classi�cação macroscópica se 
encaixam nesta categoria. A maioria dos minerais félsicos, tais como quartzo 
(SiO2) e feldspatos (KAlSi3O8 - NaAlSi3O8 - CaAl2 Si2O8 etc.), possuem esta 
propriedade. 
Os minerais coloridos possuem cor nas lâminas delgadas. Muitos desses são 
macroscopicamente pretos, sendo classi�cados como opacos na diafaneidade 
macroscópica. A maioria dos minerais má�cos, tais como olivina ((Mg, Fe)2