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São elementos ou São elementos ou compostos qucompostos quíímicos com micos com composicomposiçção definida ou ão definida ou varivariáável dentro de certos vel dentro de certos limites, são slimites, são sóólidos, lidos, formados naturalmente formados naturalmente atravatravéés de processos s de processos inorgânicos e com inorgânicos e com estrutura cristalina estrutura cristalina caractercaracteríísticastica Conceito de Mineral Ouro(Au); Enxofre(S); Diamente(C) Quartzo : SiO2 Calcita: CaCO3 Olivinas: (Mg,Fe)2 SiO4 Plagioclásios: Ab(NaAlSi3 O8 ), An(CaAl2 Si2 O8 ) Diamantes sintDiamantes sintééticos, ticos, áágua, osso, agua, osso, açço, petro, petróóleo são MINERAIS?leo são MINERAIS? Das substâncias a seguir, quais Das substâncias a seguir, quais são minerais?são minerais? coraiscorais gelogelo mercmercúúriorio açúcar refinado CaCO3 em pérolas obsidiana âmbar MineralMineralóóideide: substâncias s: substâncias sóólidas lidas naturais, não cristalinas (amorfas).naturais, não cristalinas (amorfas). Ex: resinas, carvões naturais, pEx: resinas, carvões naturais, péérola, rola, obsidiana, corais, etc..obsidiana, corais, etc.. RochaRocha: agregado natural de um ou mais : agregado natural de um ou mais minerais e/ou mineralminerais e/ou mineralóóides ides (vulgarmente chamado de pedra).(vulgarmente chamado de pedra). MinMinéériorio: termo empregado quando o : termo empregado quando o mineral ou a rocha apresentam mineral ou a rocha apresentam importância econômica.importância econômica. PROCESSOS DE FORMAPROCESSOS DE FORMAÇÇÃO ÃO DOS MINERAISDOS MINERAIS SOLUÇÃO – Ex. Cloreto de Sódio Î HALITA (escape da água vagarosamente - por evaporação Î precipitação do Cloreto de Sódio); CRISTALIZAÇÃO MASSA EM FUSÃO – Formação de minerais a partir do magma (resfriamento Î atração de íons uns para os outros Î formação de núcleos cristalinos dos diferentes minerais); VAPOR Î menos comum Î Formação dos cristais de enxofre em torno das bocas das fumarolas das regiões vulcânicas (resfriamento dos vapores impregnados de enxofre). Se formam a partir de determinados arranjos entre átomos de iguais ou diferentes elementos, em proporções adequadas. Incrustações de sulfetos em Fumarola Halita Cristais de quartzo PRINCIPAIS CRITÉRIOS PARA CLASSIFICAR MINERAIS Classificação dos minerais A classificação dos minerais baseia-se na composição química do ânion ou do grupo aniônico, de acordo com a proposta inicial de Berzelius. 1. Elementos nativos, ex. ouro Au; diamante C 2. Sulfetos, ex. pirita FeS2 ; galena PbS 3. Sulfossais, ex. enargita Cu3 AsS4 4. Óxidos, ex. hematita Fe2 O3 ; ilmenita FeTiO3 5. Hidróxidos, ex. brucita Mg(OH)2 6. Haletos, ex. halita NaCl; silvita KCl 7. Carbonatos, ex. calcita CaCO3 ; dolomita CaMg(CO3 )2 8. Nitratos e boratos, ex. nitratita NaNO3 ; ulexita NaCaB5 O5 (OH)4 .8H2 O 9. Sulfatos e cromatos, ex. barita BaSO4 ; gipso CaSO4 .2H2 O 10. Tungstatos e molibdatos, ex. wolframita (Fe,Mn)WO4 ; wulfenita PbMoO4 11. Fosfatos, arsenatos e vanadatos, ex. apatita Ca5 (PO4)3 (F,Cl,OH) 12. Silicatos, ex. quartzo SiO2 , berilo Be3 Al2 (Si6 O18 ) CONCENTRACONCENTRAÇÇÃO DOS ÃO DOS ELEMENTOS QUELEMENTOS QUÍÍMICOSMICOS TERRA INTEIRA CROSTA DA TERRA CONSTITUIÇÃO MINERALÓGICA DA CROSTA CONTINENTAL _____ 97% Classificação dos silicatos ªOs silicatos constituem o mais abundante grupo de minerais na crosta terrestre (97% em volume). ªOs silicatos são subdivididos de acordo com sua estrutura cristalina, mais especificamente de acordo com o arranjo dos tetraedros de sílicio e oxigênio, SiO4-4. 1 - Nesossilicatos (tetraedros isolados) Si:O=1:4 2 - Sorossilicatos (duplas de tetraedros) Si:O=2:7 3 - Ciclossilicatos (anéis de tetraedros) Si:O=1:3 4 - Inossilicatos (cadeias lineares simples Si:O=1:3 ou duplas Si:O=4:11 de tetraedros) 5 - Filossilicatos (folhas de tetraedros) Si:O=2:5 6 - Tectossilicatos (tetraedros em arranjo tridimensional) Si:O=1:2 tetraedro (Si+4) (O-2) tetraedros isolados Aneis de tetraedros Cadeias simples de tetraedros Cadeias duplasde tetraedros Folhas de tetraedros Estruturas tridimensionais de tetraedros ESTUTURAS DOS SILICATOS Turmalinas Berilos Para identificar um mineral Para identificar um mineral podem utilizarpodem utilizar--se quatro se quatro tipos de ttipos de téécnicas:cnicas: AnAnáálise macrosclise macroscóópica das caracterpica das caracteríísticas fsticas fíísicas e sicas e morfolmorfolóógicas.gicas. Estudo das propriedades Estudo das propriedades óópticas com o pticas com o microscmicroscóópio pio petrogrpetrográáficofico;; Estudos por raios X Estudos por raios X Outros ensaios quOutros ensaios quíímicos para determinar a sua micos para determinar a sua composicomposiçção, como o uso de equipamentos como ão, como o uso de equipamentos como ICP e ICP e MicrossondaMicrossonda eletrônica.eletrônica. A composiA composiçção quão quíímica e o arranjo estrutural dos mica e o arranjo estrutural dos áátomos tomos constituintes dos minerais são prconstituintes dos minerais são próóprias de cada mineral.prias de cada mineral. A identificaA identificaçção de minerais pode ser feita recorrendoão de minerais pode ser feita recorrendo--se a se a determinadas determinadas propriedades fpropriedades fíísicas ou qusicas ou quíímicasmicas que, de que, de algum modo, refletem a sua composialgum modo, refletem a sua composiçção e estrutura, ão e estrutura, fazendo ensaios simples que não implicam equipamento fazendo ensaios simples que não implicam equipamento complexo.complexo. ÉÉ posspossíível fazer a observavel fazer a observaçção de algumas dessas ão de algumas dessas propriedades no campo, enquanto que outras devem ser propriedades no campo, enquanto que outras devem ser realizadas em laboratrealizadas em laboratóório.rio. A determinaA determinaçção de determinadas caracterão de determinadas caracteríísticas requer o sticas requer o uso de equipamento de laboratuso de equipamento de laboratóório, por vezes sofisticado, rio, por vezes sofisticado, nem sempre acessnem sempre acessíível vel àà maioria das pessoas ou maioria das pessoas ou instituiinstituiçções.ões. Estrutura cristalina PROPRIEDADES FÍSICAS: Ex. Formas Cristalográficas: Cubo; Octaedro; Dodecaedro; Romboedro; Prisma hexagonal; Combinação de dois prismas; Demonstra o arranjo interno dos átomos no interior do cristal Î é em função dela que vamos ter as diversas formas de cristais; Cela unitária Retículo cristalino Halita (ClNa) Calcita (CaCO2 ) Propriedades usadas na Identificação macroscópica Transparência Hábito ou Forma Clivagem Fratura Dureza Cor • Traço • Brilho • Densidade Relativa • Geminação • Propriedades Elétricas e Magnéticas • Reação com ácido clorídrico TransparênciaTransparência TransparentesTransparentes –– Os Os minerais com baixo minerais com baixo coeficiente de absorcoeficiente de absorçção ão da luz. da luz. TranslTranslúúcidoscidos –– absorvem absorvem considerconsideráável quantidade vel quantidade de luz.de luz. OpacosOpacos –– elevada elevada absorabsorçção da luz.ão da luz. Os minerais possuem diferentes coeficiente de absorOs minerais possuem diferentes coeficiente de absorçção da luz.ão da luz. HHáábito bito -- forma externaforma externa ªªHHáábito cristalino (individual)bito cristalino (individual) -- PrismPrismááticotico -- AcicularAcicular -- TabularTabular -- PlacPlacóóideide -- FibrosoFibroso -- PiramidalPiramidal -- CCúúbicobico ªªHHáábito do agregado cristalinobito do agregado cristalino –– Compacto (maciCompacto (maciçço)o) –– TerrosoTerroso –– FibrosoFibroso ClivagemClivagemPropriedade que alguns minerais têm de se fragmentarem segundo determinadas superfícies planas e paralelas. A estas superfícies planas chama-se plano de clivagem. Planos de clivagem: 9 Geralmente brilhantes 9 Direção cristalográfica definida 9Correspondem às direções onde as ligações iônicas são mais fracas. 9 Podem repetir-se paralelamente a si próprios. clivagem basal clivagem cúbica clivagem romboédrica Ex. -moscovita Ex. - galena Ex.- calcita FraturaFratura ChamaChama--se de fratura a maneira como se de fratura a maneira como certos minerais partem, esta fratura certos minerais partem, esta fratura não não tem diretem direçções ou planos definidos e ões ou planos definidos e distinguemdistinguem--se facilmente dos planos de se facilmente dos planos de clivagem por serem:clivagem por serem: Irregulares, curvas e não planas Irregulares, curvas e não planas (fibrosas e serrilhadas)(fibrosas e serrilhadas) Não se repetem paralelamente a si Não se repetem paralelamente a si prpróópriasprias Fratura Conchoidal Fratura irregular É a resistência de um mineral à abrasão ou ao risco. Comumente se usa a escala relativa MOHS, para comparação da dureza dos diferentes minerais. DUREZADUREZA Dureza Resistência de um mineral a arranhões. 1. talco 2. gipso 3. calcita 4. fluorita 5. apatita 6. ortoclásio 7. quartzo 8. topázio 9. coríndon 10. diamante Cor dos mineraisCor dos minerais Idiocromático – mineral que apresenta cor constante. Exemplos: Verde para a malaquita (Carbonato de cobre); Cinzento para a galena (PbS); Amarelo de latão para a Pirita (FeS2 ) Alocromático – mineral que apresenta cor variável. Exemplos: Quartzo – incolor, branco, róseo, violeta, amarelo, etc. Cor do mineralCor do mineral Alguns minerais são Alguns minerais são identificados pela cor identificados pela cor ex.: ex.: malaquitamalaquita éé sempre verdesempre verde -- impurezas quimpurezas quíímicas micas podem mudar a cor, podem mudar a cor, ex.: quartzoex.: quartzo A diversidade da cor pode ser:A diversidade da cor pode ser: Devido Devido àà mistura de pequenas quantidades mistura de pequenas quantidades de certos pigmentos (impurezas);de certos pigmentos (impurezas); Devido a variaDevido a variaçções na composiões na composiçção quão quíímica, mica, em que certos elementos são substituem que certos elementos são substituíídos na dos na rede cristalina por outros diferentes;rede cristalina por outros diferentes; Inclusões de pequenos minerais coloridos;Inclusões de pequenos minerais coloridos; ExposiExposiçção ão àà radiaradiaçção.ão. Como a cor raramente Como a cor raramente éé úúnica para cada mineral e porque a nica para cada mineral e porque a verdadeira cor pode ser alterada, esta caracterverdadeira cor pode ser alterada, esta caracteríística não constitui stica não constitui uma propriedade muito confiuma propriedade muito confiáável na identificavel na identificaçção de vão de váários minerais.rios minerais. Variedades de quartzoVariedades de quartzo Quartzo puro (incolor)Quartzo puro (incolor) Ametista (quartzo roxo) Ametista (quartzo roxo) –– ííons ons de de FeFe Quartzo rQuartzo róóseo (seo (MnMn ou Ti)ou Ti) Quartzo exposto Quartzo exposto àà radiaradiaçção ão –– marrom (esfumamarrom (esfumaççado)ado) Quartzo leitoso Quartzo leitoso –– presenpresençça de a de inclusões fluidas (excesso de O)inclusões fluidas (excesso de O) Quartzo amarelo (Quartzo amarelo (CitrinoCitrino) ) variavariaçções de K e ões de K e MnMn Cor do traCor do traççoo ÉÉ a cor do pa cor do póó do mineral, do mineral, a cor do traa cor do traçço de um mineral o de um mineral não coincide sempre com a sua cor; não coincide sempre com a sua cor; Usada para minerais metUsada para minerais metáálicos;licos; Cor do traCor do traçço deixada em placa de porcelana;o deixada em placa de porcelana; diferentes variedades da mesma espdiferentes variedades da mesma espéécie mineral cie mineral exibem sempre o traexibem sempre o traçço com a mesma cor;o com a mesma cor; o trao traçço o éé uma propriedade constante, enquanto que a uma propriedade constante, enquanto que a cor pode ser uma propriedade varicor pode ser uma propriedade variáável.vel. Exemplo: a pirita tem cor amarelo Exemplo: a pirita tem cor amarelo –– latão e a risca latão e a risca éé negra.negra. Para se determinar a cor do traPara se determinar a cor do traçço, riscao, risca--se com o se com o mineral a superfmineral a superfíície de uma porcelana. Mcie de uma porcelana. Méétodo todo aplicaplicáável nos minerais com dureza inferior vel nos minerais com dureza inferior àà da da porcelana.porcelana. Cor do traCor do traççoo BrilhoBrilho ªª ÉÉ a quantidade (intensidade) de luz a quantidade (intensidade) de luz refletida numa superfrefletida numa superfíície de fratura cie de fratura recente do mineral.recente do mineral. Reflexão da luz nos minerais Os minerais podem ter Os minerais podem ter brilho metbrilho metáálico (refletem lico (refletem > 75% da luz)> 75% da luz), brilho intenso semelhante ao , brilho intenso semelhante ao observado nos metais e, observado nos metais e, brilho brilho não metnão metáálico lico (refletem < 75% da luz)(refletem < 75% da luz) ou vulgarou vulgar, caracter, caracteríístico stico dos minerais transparentes ou transldos minerais transparentes ou translúúcidos.cidos. BrilhoBrilho Talco, gipsita quartzo halita jade Cor amarela ou castanha Slide Number 1 Das substâncias a seguir, quais são minerais? Slide Number 3 Slide Number 4 PROCESSOS DE FORMAÇÃO �DOS MINERAIS Slide Number 6 Slide Number 7 CONCENTRAÇÃO DOS ELEMENTOS QUÍMICOS Slide Number 9 Slide Number 10 Slide Number 11 Para identificar um mineral podem utilizar-se quatro �tipos de técnicas:� Slide Number 13 Slide Number 14 Slide Number 15 Transparência Hábito - forma externa Clivagem Fratura Slide Number 20 Slide Number 21 Cor dos minerais Cor do mineral A diversidade da cor pode ser: Variedades de quartzo Cor do traço Para se determinar a cor do traço, risca-se com o mineral a superfície de uma porcelana. Método aplicável nos minerais com dureza inferior à da porcelana.� Brilho Os minerais podem ter brilho metálico (refletem > 75% da luz), brilho intenso semelhante ao observado nos metais e, brilho não metálico (refletem < 75% da luz) ou vulgar, característico dos minerais transparentes ou translúcidos.�
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