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Aula 3.Minerais   Glauber

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OS MINERAIS
Geologia
Prof. Glauber Beirão
Minerais: Unidades Constituintes das Rochas
1. O que são minerais e rochas?
• Minerais são elementos ou compostos químicos com composição
definida dentro de certos limites, cristalizados e formados
naturalmente por meio de processos geológicos. A identificação de
alguns minerais requer equipamentos de laboratório, análises
químicas e estudos de ótica com o auxílio do microscópio.
• O termo Rocha é usado para descrever uma associação de
minerais que, acabam ficando intimamente unidos. Embora coesa
e, muitas vezes, dura, a rocha não é homogênea. Ela não tem a
continuidade física de um mineral e, portanto, pode ser dividida em
todos os seus minerais constituintes.
• Já o termo Minério é utilizado apenas quando o mineral ou a rocha
apresentar uma importância econômica.
Minerais: Unidades Constituintes das Rochas
A crosta da Terra é composta essencialmente por oito
elementos mais comuns que se combinam para formar os
minerais formadores das rochas.
Estes elementos são o O (oxigênio), Si (silício), Al
(alumínio), Fe (ferro), Ca (cálcio), K (potássio), Na (sódio) e
Mg (magnésio).
Os dois elementos principais são o oxigênio e o silício.
Estes se combinam para formar tetraedros de silício-
oxigênio. Esta estrutura básica forma o mais abundante
grupo de minerais do planeta: os silicatos.
Minerais
Mineral quartzo halita gipsita benatita galena schulita magnetita rutilo
Composição SiO2 NaCl CaSO42H2O Fe2O3 PbS WO4Ca FeO4 TiO2
• O mineral é uma substância natural, de origem inorgânica, de composição
química e estrutura atômica definida.
• São conhecidos mais de 1700 minerais.
• Há alguns casos especiais como, por exemplo:
* Petróleo (Fóssil Liquido) – Ele é uma substância natural, porém
estudos mais recentes comprovam ser de origem orgânica (formado por
fósseis), encontra-se entre as rochas formando assim as jazidas de petróleo.
O petróleo é formado por hidrocarbonetos, que podem ter cadeia aberta ou
fechada.
- Petróleo Leve: utilizado na fabricação de óleo combustível;
- Petróleo Pesado: é mais adequado para uso na fabricação de gasolina,
querosene.
* Carvão Mineral – É outra substância natural e de origem orgânica.
Principais Conceitos Usados na Definição de Minerais
a) Quanto à definição “...elemento ou composto químico com
composição definida...”
• Poucos minerais têm uma composição química muito simples
- átomos de um mesmo elemento químico
- Ex: diamante (átomos de carbono), enxofre (átomos de enxofre), e ouro
(átomos de ouro)
Diamante
Ouro
Enxofre
Principais Conceitos Usados na Definição de Minerais
• Grande maioria dos minerais é formada por compostos químicos
resultantes da combinação de diferentes elementos químicos
- composição química fixa ou variando dentro de limites bem definidos
- Ex: quartzo (SiO2)
olivina (Mg, Fe)2 SiO4
Quartzo (SiO2) Olivina (Mg, Fe)2 SiO4
Principais Conceitos Usados na Definição de Minerais
b) Quanto à definição “...cristalizado...”
• Possuem um arranjo atômico interno tridimensional
- distribuição ordenada de átomos, formando uma rede tridimensional
(retículo cristalino), gerada pela repetição de uma unidade atômica ou iônica.
Esta unidade que se repete é a cela unitária. (Fig 2.1 – Decifrando a Terra)
- Há duas propriedades físicas que atestam esta organização interna:
hábito cristalino: forma geométrica externa natural do mineral,
desenvolvida sempre que a cristalização se der sob condições calmas e ideais.
clivagem: é a forma com que os minerais se quebram segundo
planos relacionados com sua estrutura molecular e paralelo as possíveis faces
do cristal.
Estrutura cristalina de um cristal de sal (NaCl). 
Note-se a ordenação dos átomos. 
Estrutura cristalina de um cristal de sal (NaCl). 
Note-se a ordenação dos átomos. 
A Figura 1 mostra o retículo cristalino do cloreto de sódio (NaCl). 
É possível observar que cada íon cloreto está circundado por seis íons 
Na+ e cada íon sódio está ligado a seis íons cloreto. 
Chamamos a estrutura cristalina do NaCl de cúbica de face centrada. 
Principais Conceitos Usados na Definição de Minerais
b) Quanto à definição “...cristalizado...” (cont.)
• Esta repetição da cela unitária sustenta o conceito de Simetria
Cristalográfica
- Cristalografia: estuda a origem, desenvolvimento e classificação dos
cristais naturais – os minerais que exibem formas externas geométricas e
artificiais.
- Estudo da simetria externa dos cristais:
elementos abstratos de simetria:
planos, eixos e centros e
suas respectivas operações de simetria (reflexão, rotação e inversão)
Principais Conceitos Usados na Definição de Minerais
b) Quanto à definição “...cristalizado...” (cont.)
- Plano de simetria: é visualizar uma superfície que corta o cristal em duas 
metades iguais, simétricas.
Principais Conceitos Usados na Definição de Minerais
b) Quanto à definição “...cristalizado...” (cont.)
- Eixo de simetria: reta imaginária que passa pelo centro geométrico do 
cristal e ao redor da qual, num giro de 360°, uma feição geométrica do cristal 
se repete certo número de vezes.
Principais Conceitos Usados na Definição de Minerais
b) Quanto à definição “...cristalizado...” (cont.)
- Centro de simetria: um ponto de simetria coincidente com o centro
geométrico do cristal, em relação ao qual as feições geométricas do cristal
se invertem. (Fig 2.4 – Decifrando a Terra)
Principais Conceitos Usados na Definição de Minerais
b) Quanto à definição “...cristalizado...” (cont.)
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, 32 graus de simetria, agrupados de acordo com a
similaridade de seus elementos de simetria em sete sistemas
cristalinos, do "mais simétrico" ao "menos simétrico":
cúbico, tetragonal, trigonal, hexagonal, ortorrômbico, monoclínico e
triclinico.
Os sete sistemas cristalinos são usados para a classificação
cristalográfica de todas as substâncias, naturais ou não, que
apresentam estrutura cristalina (Tabela 2.1).
SISTEMAS CRISTALINOS
• b) Quanto à definição “...cristalizado...” (cont.)
Principais Conceitos Usados na Definição de Minerais
c) Quanto à definição “...formado naturalmente...”
• Mineral natural: ocorrência espontânea na natureza
• Substâncias sintéticas: produzidas pelo homem por síntese em
laboratório ou produtos resultantes de combustão ou formados a partir
de materiais artificiais.
– não são considerados minerais, embora apresentem todas as
características de seus equivalentes naturais.
– Ex: rubi natural (mineral)
rubi sintético (não é mineral)
- obs: não se deve usar o termo “mineral sintético”
• Mineral Natural:
• Mineral Sintético:
Drusa de Citrino
Rubi Sintético
Principais Conceitos Usados na Definição de Minerais
d) Quanto à definição “...processos inorgânicos...”
– Impede que substâncias puramente biogênicas (produzidas por
organismos vivos) sejam minerais.
– Substância na qual os átomos de dois ou mais elementos são
combinados. (Alguns compostos são chamados de inorgânicos porque
vêm de minerais e não de coisas vivas ou orgânicas).
– Ex: pérola  mineralóide
Âmbar Pérola
A Origem dos Minerais
• “Ingredientes químicos”
• Condições físicas (temperatura e pressão)
- Minerais originados no interior da Terra são geralmente diferentes daqueles
formados na sua superfície.
- Minerais presentes em corpos extraterrestres
 informações por meio de amostras
- Lua (coletadas diretamente de sua superfície)
- Marte (amostras de meteoritos caídos na Terra)
- Um mineral pode se formar de diferentes maneiras: