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Aula 1 - A TERRA OS MINERAIS 1 OS MINERAIS 1. A TERRA � ORIGEM Muitas teorias já foram e vem sendo elaboradas para explicar a origem da Terra 2 Linha mestra de raciocínio praticamente definida: A origem da Terra é a própria origem do Sistema Solar: 1º Fase: • todo o Sistema era uma nuvem de gás e poeira • hidrogênio (H) o principal constituinte do gás • Sol ainda não existia 2º Fase: • houve o aumento das forças gravitacionais o que obrigou a nuvem a se encolher e ter aumentada a sua densidade 3 3º Fase: • o centro mais volumoso e denso começa a brilhar – é o “Sol” • têm início reações nucleares que convertem o H em He, assim gerando calor 4º Fase: • a nuvem circundante do Sol primitivo começa a se condensar em vários pontos esparsos – 9 Planetas do Sistema Solar A idade da Terra, como planeta sólido, situa-se entre 4550 e 4700 milhões de anos A Terra não é uma “esfera” inerte, somente movida por movimentos de rotação e translação ao redor do Sol A Terra se constitui num corpo ativo, que vêm se alterando em vários dos seus aspectos e características num processo de contínua evolução 4 processo de contínua evolução Com a expansão da Terra, a Crosta teria se partido em placas as quais, com o surgimento de espaços intermediários, deu origem aos atuais continentes e oceanos A partição da Crosta ocorreu há 200 milhões de anos; antes disso, havia apenas uma massa de Terra, chamada Pangeia � ESTRUTURA INTERNA O modelo atualmente admitido: 1º camada 2º camada Litosfera ou Crosta ≅ 120 km Manto ≅ 2900 km 5 3º camada Manto ≅ 2900 km �úcleo ≅ 3300 km �úcleo externo: composto de Ni e Fe, encontra-se em estado de fusão �úcleo interno: devido a grande pressão atuante, encontra-se no estado sólido A Crosta da Terra é representada pelas rochas, solos e oceanos A Crosta é composta de duas partes distintas: O SIAL constituído principalmente de Silício e Alumínio, compõe os Continentes O SIMA constituído principalmente de Silício e Magnésio, compõe a camada subjacente ao SIAL e o fundo dos oceanos 6 oceanos OCEANO CONTINENTE SIAL SIMA � CONSTITUIÇÃO A Crosta da Terra é constituída de apenas oito elementos químicos: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg sendo o Oxigênio absolutamente dominante Outros elementos como o cobre, zinco, chumbo, manganês, 7 Outros elementos como o cobre, zinco, chumbo, manganês, níquel, mercúrio, estanho, zircônio, são encontrados disseminados nas rochas, sem qualquer interesse econômico, ou podem ocorrer em concentrações volumosas, constituindo os depósitos ou jazidas de minérios 2. Minerais � CONCEITUÇÃO A Crosta Terrestre: é formada essencialmente de rochas cujos constituintes são na maioria das vezes os minerais, podendo também constituir-se dos chamados mineralóides, como o vidro vulcânico, o carvão ou outros compostos de origem orgânica 8 Mineral: é um elemento ou um composto químico resultante de processos inorgânicos e de composição química definida Os minerais, em geral, ocorrem no estado cristalino (sólido); somente a ÁGUA E O MERCÚRIO são minerais que se apresentam no estado líquido, em condições normais de pressão e temperatura � ORIGEM DOS MINERAIS É muito diversificada: há aqueles que permanecem inalterados, outros resultaram de alterações e transformações de minerais pré-existentes por ações físicas e químicas que agiram durante o tempo geológico Algumas formas de origem dos minerais são: 9 Algumas formas de origem dos minerais são: * Cristalização dos sais * Resfriamento dos magmas * Ação de gases e líquidos sobre rochas pré-existentes * Ação de agentes atmosféricos sobre rochas pré-existente � ESTRUTURA DOS MINERAIS Composição Química - constituído por um elemento químico: ouro, diamante, grafita - constituído por dois ou mais elementos químicos 10 Característica Morfológica - Estado Cristalino (cristais): apresentam forma externa geométrica definida (sistemas cristalinos) - Estado Amorfo: apresentam forma s irregulares e indefinidas Estado Cristalino (cristais) ex: Átomos do cristal de halita (sal de cozinha) – estrutura cúbica 11 Sistemas Cristalinos 12 � PROPRIEDADES DOS MINERAIS As propriedades mineralógicas que interessam à Geologia de Engenharia são: aquelas que permitem identificar os minerais componentes das rochas e também aquelas associadas aos minerais e que influenciam nas propriedades mecânicas das rochas 13 Propriedades Físicas Propriedades Químicas � Propriedades Físicas 1. Brilho: é o aspecto da reflexão da luz incidente na superfície do mineral METÁLICO - minerais escuros e opacos �ÃO METÁLICO – minerais claros, transparentes e translúcidos 14 translúcidos 2. Cor: a cor de um mineral deve ser observada na superfície ou fratura recente os de brilho metálico – geralmente apresentam cor constante e bem definida os de brilho não metálico – cor própria constante ou cor variável, com a composição química e com 15 ou cor variável, com a composição química e com a presença de impurezas 3. Dureza: é a resistência superficial do mineral ao risco pela unha, pela lâmina de aço do canivete e pelo vidro A dureza relativa do mineral é dada pela escala de Mohs: escala de dureza mineral padrão referências relativas tipo de mineral 1 Talco são riscados pela unha, pelo canivete e pelo vidro moles2 Gipso 3 Calcita são riscados pelo canivete e 4 Fluorita 16 são riscados pelo canivete e pelo vidro 4 Fluorita semiduros5 Apatita 6 Ortoclásio riscam o vidro 7 Quartzo duros 8 Topázio 9 Corindon (Rubi) 10 Diamante OBS: U�HA (2,5); LÂMI�ADEAÇO (5); VIDRO (5,5) 4. Traço: é a propriedade do mineral de deixar um risco de pó quando friccionado contra uma superfície áspera de porcelana branca => ou seja, o mineral tem dureza inferior à porcelana t Para caracterizar o traço do mineral: Observa-se a cor do pó deixado pelo mineral na porcelana 17 na porcelana � Propriedades Químicas Polimorfismo: é a propriedade do mineral de ser polimorfo – quando diferentes minerais possuem a mesma composição química, mas diferentes estruturas cristalinas e, conseqüentemente, diferentes propriedades físicas ex: diamante: C - sistema cúbico grafita: C - sistema hexagonal 18 Isomorfismo: é a propriedade do mineral de ser isomorfo – quando vários minerais possuem mesma estrutura cristalina, mas diferente composição química ex: Calcita – CaCO3 Siderita – FeCO3 sistema trigonal Magnesita – MgCO3 Átomos de carbono – Cristal de grafita MI�ERAIS POLIMORFOS 19 Átomos de carbono – Cristal de diamante
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