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DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS DA TERRA FACULDADE DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE DE COIMBRA PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS Ana Maria Castilho Ramos Lopes Coimbra 2002 2 ÍNDICE Propriedades Físicas dos Minerais 1. Cor 4 2. Risca ou traço 6 3. Transparência ou diafanidade 7 4. Brilho 7 4.1. Como se deve usar o brilho na identificação dos minerais 10 4.2.Como se deve determinar o brilho 10 5. Dureza 11 5.1.Como se deve determinar a dureza de um mineral 11 6. Densidade relativa 13 6.1. Determinação da densidade relativa 13 6.1.1. Balança de Jolly 13 7. Hábitos cristalinos 15 8. Clivagem, fractura e parting 23 8.1.Clivagem 23 8.2.Fractura 25 8.3.Parting 26 9. Outras propriedades 27 9.1.Magnetismo 27 9.2.Reacção a ácidos 28 9.3.Solubilidade 28 9.4.Odor, sabor e tacto 29 9.4.1.Odor 29 9.4.2.Sabor 29 9.4.3.Tacto 30 Bibliografia 31 3 PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS Os minerais só podem ser identificados, sem margem para dúvidas, através da análise de raios-X (que determina a sua estrutura) ou da análise química (que determina a sua composição química). No entanto, para um coleccionador normal, estes métodos são bastante onerosos e muitas vezes implicam a destruição do espécimen, pelo que não são usualmente empregues. Felizmente, tanto a estrutura como a composição química afectam certas propriedades físicas dos minerais razão pela qual estas são muitas vezes utilizadas para a sua identificação. Uma propriedade física “ideal” é aquela que dá apenas um resultado para cada mineral e dá sempre o mesmo resultado para todas as amostras desse mesmo mineral, o que muitas vezes não se verifica, pelo que teremos que observar várias propriedades para podermos efectuar uma identificação correcta. As propriedades físicas usualmente empregues são as seguintes: · Cor · Traço ou risca · Transparência ou diafanidade · Brilho · Dureza · Densidade · Hábito · Clivagem e fractura embora outras propriedades também possam ser usadas em casos particulares, como por exemplo: · Magnetismo · Reacção a ácidos · Solubilidade · Odor, sabor e tacto · Propriedades eléctricas e térmicas · Radioactividade · Fluorescência, fosforescência, triboluminescência e termoluminescência 4 1. COR A cor é a primeira propriedade em que reparamos quando olhamos para um mineral. Quando a luz branca (que contém todos os comprimentos de onda do espectro visível) atravessa um cristal, alguns dos comprimentos de onda podem ser absorvidos enquanto outros são emitidos. Se isto acontecer, a luz que é emitida pelo cristal passa a ser colorida. Os elementos que normalmente produzem cor nos minerais são os metais de transição. Quando existem na fórmula química de um mineral dão a cor que o caracteriza - cor idiocromática – como, por exemplo, a cor azul na azurite (Cu), a cor verde na malaquite (Cu) e a cor rosada na rodonite e na rodocrosite (Mn). No entanto, há elementos (Fe, Mn, Cr, Cu, Co, Ni, V, Ti, etc.) que, não fazendo parte da fórmula química de um mineral, podem fazer variar a sua cor, mesmo quando estão presentes em quantidades ínfimas - cor cromófora. Assim, minerais que são brancos ou incolores no seu estado puro, apresentam as mais variadas cores, dependendo de impurezas, inclusões ou defeitos estruturais. Um bom exemplo deste tipo de minerais é o berilo (figura 2). Consideremos a “adição” de 1 a 2% das seguintes impurezas e vejamos o resultado: 1. Fe++ - cor azul – Água-marinha 2. Fe+++ - cor amarela – Heliodoro 3. Mn++ - cor rosada – Morganite 4. Mn+++ - cor vermelha – Berilo vermelho 5. Cr+++ - cor verde intensa - Esmeralda Figura 1 – AZURITE E MALAQUITE 5 Figura 2 – Berilos: Berilo (a); Água-marinha (b); Heliodoro (c); Morganite (d), Berilo vermelho (e); Esmeralda (f). A cor cromófora é determinada pelo tipo de impureza, pelo seu estado de oxidação e ainda pelo seu número de coordenação. Assim, a mesma impureza (Cr), com o mesma coordenação (Cr com coordenação octaédrica rodeado por seis O) em diferentes minerais origina diferentes colorações: vermelha no rubi; verde na esmeralda ; violeta, vermelha ou azul (dependendo do tipo de iluminação) na alexandrite. Alguns tipos de inclusões provocam alterações na cor dos minerais: - o quartzo verde é causado pela dispersão de clorites; - a calcite torna-se escura quando tem MnO2 disperso; - a cor vermelha pode existir em diversos minerais devido à dispersão de hematite. Propriedades especiais dos minerais relacionadas com a luz, a temperatura e a electricidade, podem modificar também a cor e o aspecto dos minerais (iridescência, luminescêcia, etc.). a e d c b f 6 2. RISCA OU TRAÇO A risca ou traço é a cor do pó do mineral. É uma propriedade mais constante do que a cor, já que, embora o mesmo mineral possa ter várias colorações, o seu traço é sempre igual. Este pó é normalmente obtido por fricção numa porcelana não vidrada, para minerais com dureza inferior a 7, o que acontece na grande maioria dos casos. Assim, ao esfregar o mineral na porcelana ele deixa nela um rasto de pó (risca ou traço). Figura 3 –Traço de um mineral Para que os tons das diversas riscas se tornem mais visíveis deve passar-se o dedo sobre a risca e observar o pó que ficou retido no dedo. Um exemplo interessante é-nos dado pelos minerais pirite, galena e magnetite. Todos eles apresentam risca preta ou quase preta, no entanto, quando esta é observada na mão, verifica-se que o primeiro mineral apresenta risca com tons esverdeados e o segundo com tons cinzento-azulados. O último mineral tem uma risca negra que serve de guia para a observação das outras duas. Existem minerais que apresentam cores semelhantes mas cuja risca é tão característica que permite quase a sua identificação. Assim, a hematite e a volframite têm cores semelhantes, mas as suas riscas são muito diferentes: a primeira apresenta risca vermelha escura, (cor de sangue seco) e a segunda apresenta risca castanha escura (chocolate). O mesmo acontece com o ouro nativo e a pirite (também chamada o “ouro dos tolos”). Ambos são minerais com brilho metálico e cor amarela dourada, mas as suas riscas são muito diferentes: a pirite apresenta risca negra (com tons esverdeados) enquanto que o ouro apresenta risca amarela. Quando o mineral tem uma dureza superior à da porcelana (6) pode dizer-se que o risco é incolor, ou, se se quiser obter o seu traço pode friccionar-se com um material mais duro. 7 3. TRANSPARÊNCIA OU DIAFANIDADE A transparência depende do modo como a luz interage com a superfície da substância. Se a luz atravessa a substância sem praticamente haver alteração então a substância diz-se transparente. Se a luz sofrer alteração e distorção então diz-se que a substância é translúcida. Se a luz não consegue penetrar na superfície do mineral então diz-se que este é opaco. Figura 4 – Minerais transparentes (a), translúcidos (b) e opacos (c). Muitas substâncias transparentes podem facilmente ter exemplares translúcidos se existirem distorções ou defeitos que limitem a viagem do feixe de luz, no entanto, é muito raro para um mineral opaco ter exemplares translúcidos. 4. BRILHO O brilho de um mineral refere-se ao aaassspppeee ccctttooo dddaaa sssuuuaaa sssuuupppeee rrrfff ííí ccc iiieee qqquuuaaa nnndddooo rrreee fff llleee cccttteee aaa llluuuzzz .Existem dois tipos de brilhos, mmmeee tttááállliiicccooo e nnnãããooo mmmeee tttááálll iiicccooo , sem que haja uma separação nítida entre eles, (neste caso os minerais com brilho intermédio são designados por sssuuubbb--- mmmeee tttááállliiicccooosss ))) . O nome dos diversos tipos de brilhos foi estabelecido por semelhança com substâncias conhecidas. Assim: 1. Um mineral que tenha um brilho com aparência de um metal terá um bbbrrr iii lll hhhooo mmmeee tttááá lll iii cccooo. Estes minerais são, geralmente, bastante opacos e dão riscas muito escuras (pretas ou quase pretas). Galena, pirite e calcopirite são minerais comuns com este tipo de brilho. Figura 5– Mineral com brilho metálico - pirite. c a b 8 2. Os minerais com bbbrrriii lllhhhooo nnnãããooo mmmeee tttááállliiicccooo são, geralmente, de cor clara, transparentes ou translúcidos (se não na totalidade da amostra pelo menos em zonas de espessura reduzida), apresentam riscas brancas, incolores ou pouco coloridas, e os seus brilhos são descritos através dos seguintes termos: 2.1 Adamantino – O brilho do diamante. Excepcional e intenso, é típico de minerais com um índice de refracção muito elevado. Exemplos – muitas pedras preciosas, formas transparentes de cerussite e anglesite, etc. Figura 6 – Mineral com brilho adamantino - anglesite. 2.2 Vítreo – O brilho do vidro. É muito comum já que 70% de todos os minerais têm um brilho deste tipo. Exemplos – quartzo, turmalina, etc. Figura 7 – Mineral com brilho vítreo - ametista. 2.3 Resinoso – O brilho da resina. É muito comum em minerais de cor amarela , castanha ou cor-de-laranja, com índices de refracção intermédios. É também semelhante ao brilho do mel. Exemplos – esfarelite, enxofre, etc. Figura 8 – Mineral com brilho resinoso - enxofre. 9 2.4 Nacarado – O brilho das conchas (nácar). Iridescente e semelhante ao brilho das pérolas, é usualmente observado em superfícies paralelas aos planos de clivagem. Exemplos – micas, planos basais de talco e apofilite, etc. Figura 9 – Mineral com brilho nacarado - apofilite . 2.5 Sedoso – O brilho da seda. É causado pela reflexão da luz em finos agregados fibrosos. Exemplos – gesso fibroso, malaquite, serpentina (crisótilo) e o produto da silicificação e oxidação de crocidolite, geralmente conhecido como “olho-de-tigre”, etc. Figura 10 – Mineral com brilho sedoso - artinite. 2.6 Gorduroso ou oleoso – O brilho dos óleos e gorduras. É como se o mineral estivesse recoberto com uma fina camada de óleo, e resulta, normalmente, de superfícies microscopicamente rugosas. Exemplos – Nefelina, algumas espécies de esfarelite, quartzo maciço, etc. Figura 11 – Mineral com brilho gorduroso - calcedónia. 10 2.7 Ceroso – O brilho da cera – É como se o mineral estivesse encerado. Figura 12 – Mineral com brilho ceroso - turquesa. 2.8 Terroso ou baço – O brilho da terra. Este brilho define minerais com más qualidades reflectivas, semelhantes a porcelana não polida. Muitos minerais com este brilho têm superfícies rugosas ou porosas. Exemplos – argilas, limonite, etc. Figura 13 – Mineral com brilho baço – ilite. 4.1 Como se deve usar o brilho na identificação de minerais Depende do observador definir se o mineral tem um brilho que se pode comparar com os brilhos apresentados. Esta propriedade só é importante quando o mineral em questão apresenta um brilho especial - os minerais com brilho vítreo não podem ser distinguidos por esta propriedade, assim como os minerais com brilho metálico. 4.2 Como se deve determinar o brilho Deve observar-se o brilho em superfícies limpas e frescas, sem polimento ou protecção, expondo-a à incidência de luz e observando a luz reflectida. Em seguida, deve classificar-se de acordo com os brilhos apresentados anteriormente. 11 5. DUREZA A dureza é uma medida da resistência da estrutura de um mineral, relativamente à resistência das suas ligações químicas. Minerais com pequenos átomos, fortemente empacotados por ligações covalentes, têm tendência para serem os mais duros, enquanto que, os minerais menos duros apresentam frequentemente ligações iónicas ou ainda mais fracas, como as ligações por forças de Van der Walls. Esta é uma das melhores propriedades usadas na identificação de minerais devido à sua constância dentro da mesma substância. Durezas menores do que as tabeladas poderão ser encontradas, caso o mineral seja impuro, esteja mal cristalizado ou seja constituído por um agregado em vez de um mineral apenas, mas são muito raras. Em termos práticos, a dureza é a resistência que o mineral oferece a ser riscado (desgastado) por outro. O seu grau (1 a 10) é determinado através da comparação com uma escala, criada em 1824 pelo mineralogista austríaco Friedrich Mohs. Esta escala – Escala de Dureza de Mohs – é constituída por 10 minerais com durezas crescente a que Mohs atribuiu os seguintes graus: TTaallccoo –– 11 GGeessssoo –– 22 CCaallcciittee –– 33 FFlluuoorriittee –– 44 AAppaattiittee –– 55 OOrrttooccllaassee –– 66 QQuuaarrttzzoo –– 77 TTooppáázziioo –– 88 CCoorriinnddoo –– 99 DDiiaammaannttee –– 1100 5.1 Como se deve determinar a dureza de um mineral A dureza é determinada riscando um mineral com dureza conhecida num outro desconhecido. O mineral que tiver uma dureza menor fica reduzido a pó, restando um sulco no seu lugar. Figura 14 – Determinação da dureza de um mineral através do método expedito. 12 Em termos práticos: 1º - Devemos fazer uma tentativa prévia, usando utensílios comuns com dureza conhecida, antes de experimentarmos os termos da Escala de Mohs. Esta escala, normalmente chamada “expedita”, tem vários “objectos” entre os quais: · Unha – 2 - 2,5 · Alfinete ou moeda de cobre – 3 - 3.5 · Prego – 4 - 4.5 · Lâmina de aço – 5 - 5.5 · Porcelana - 6 – 6.5 · Vidro – 5.5 - 6.5 Assim, poderemos saber facilmente qual é a dureza aproximada do mineral e, só depois, utilizar a Escala de Mohs para a determinar com mais precisão. 2º - Após o conhecimento da dureza aproximada iremos utilizar o termo da escala de Mohs mais próximo e efectuar o teste de dureza. Se o mineral desconhecido (A) for riscado (reduzido a pó) pelo mineral da escala (B), então é porque a sua dureza (A) é inferior. à do mineral da escala (B), e vice-versa. Se ambos os minerais se riscarem mutuamente então têm dureza idêntica. 3º - Se o mineral tem uma dureza superior a um determinado termo da escala de Mohs e inferior ao termo seguinte, diz-se que tem uma dureza equivalente ao meio do intervalo. Exemplo: se um mineral é riscado pela calcite (3) e risca o gesso(2), então ele terá uma dureza igual a 2,5. 3º - Certos minerais têm tendência para partir em finas placas, grãos, ou são pulverulentos, parecendo muito menos duros do que são na realidade. É aconselhável trocar a posição dos minerais e repetir o teste para confirmar a dureza obtida no primeiro teste. Assim, deveremos tentar riscar A com B e B com A, para confirmar o resultado. 4º - A visão é um sentido que nos pode ajudar, mas que nos pode induzir em erro. Assim, é aconselhável, para subtrair os efeitos subjectivos deste sentido, usar outros sentidos como a audição e o tacto. 13 6. DENSIDADE RELATIVA O peso específico, ou densidade relativa, exprimem a relação entre o peso da substância e o peso de igual volume de água a 4ºC. Assim, se um mineral tiver uma densidade relativa igual a 2, isso quer dizer que ele tem uma densidade igual ao dobro da densidade da água. Esta quantidade depende do tipo de átomos que compõem a substância edo modo como estes estão empacotados. Para igual empacotamento, então a substância será tanto mais densa quanto mais pesados forem os átomos que a compõem, e, para o mesmo tipo de átomos, a substância será tanto mais densa quanto maior for o seu empacotamento. 6.1 Determinação da densidade relativa Algumas pessoas muito experimentadas adquirem uma sensibilidade tal que lhes permite estimar, com bastante certeza, a densidade relativa de um mineral. No entanto, a maioria das determinações da densidade relativa é feita com auxílio de alguns aparelhos, sendo os mais usados: a balança de Jolly e o picnómetro. 6.1.1. Balança de Jolly Uma vez que a densidade relativa é a medida de um quociente, não é necessário medir valores absolutos, mas apenas estabelecer a relação entre os pesos no ar e na água, de uma determinada substância. Isto pode ser facilmente efectuado com uma balança de Jolly., determinando os deslocamentos de uma mola em espiral, na extremidade da qual estão colocados: uma marca, e uma sequência de dois pratos de suporte. O prato colocado superiormente deverá ficar no ar, ficando o último prato completamente imerso em água desmineralizada, contida num copo. Ambos devem ficar livres para executar movimentos. Os deslocamentos da mola são lidos numa escala colocada num espelho. Deve fazer-se a coincidência da marca com a sua imagem no espelho, lendo depois o valor na escala graduada. Escolhe-se um pequeno pedaço de um mineral, devendo ser homogéneo e livre de impurezas ou fendas. O tamanho deverá ser tal que seja pouco afectado pela tensão superficial e temperatura da água (um volume com cerca de 1 cm3). 14 Figura 15 – Balança de Jolly Fazem-se então as seguintes leituras: - L1: valor da marca com a balança vazia; - L2: valor da marca com o mineral colocado no ar (no primeiro prato); - L3: valor da marca com o mineral colocado na água (no segundo prato). A densidade relativa é calculada através da seguinte fórmula: 32 12 LL LL D - - = (6.1.2.1) A densidade relativa é uma das propriedades mais importantes na identificação de minerais já que é bastante constante. Para os minerais não-metálicos os valores variam entre 1 e mais de 10, situando-se a média entre 2.5 e 3. Os minerais metálicos são geralmente mais densos, variando entre 1 e mais de 20 (platina) e situando-se a média entre 4 e 5. 15 7. HÁBITOS CRISTALINOS Como complemento à cristalografia formal (com recurso aos sistemas cristalinos), foi desenvolvida uma terminologia específica no sentido de descrever minerais e agregados de minerais. Os minerais podem apresentar, ou não apresentar, faces cristalinas dependendo das condições de formação e crescimento (figura 16). As amostras que apresentam faces cristalinas bem formadas são euédricas e as que não apresentam nenhuma face são anédricas. Se apenas se encontram algumas faces, então diz-se que a amostra é subédrica. (a) (b) (c) Figura 16 – Grau de desenvolvimento de faces cristalinas – (a) Euédrica. (b) Subédrica. (c) Anédrica. Adaptado de Nesse, 1999. A terminologia usada para descrever as dimensões relativas de cristais individuais ou de grãos de minerais é a apresentada na figura 17. Cristais isométricos (ou regulares, equant) têm igual comprimento, largura e altura. Considerando o alongamento dos cristais a relação entre a altura e a base, então usaremos os termos prismático (ou colunar alongado), acicular e fibroso (filiforme ou capilar) á medida que o alongamento aumenta. Se considerarmos o achatamento dos cristais como a relação entre a base e a altura, então teremos os termos colunar curto (em bastonete, stubby colunar), planar (em placas, platy) e micáceo (em escamas, scaly) à medida que o achatamento aumenta. Ao variarem estas duas quantidades então teremos, para alongamentos a achatamentos cada vez maiores, os termos tabular (em forma de livro) e lamelar (ou laminar, bladed, em forma de lâmina). 16 Figura 17 – Hábitos de cristais ou grãos individuais de minerais em função das suas dimensões relativas, segundo Nesse (1999). Quando os minerais cristalizam normalmente não estão sozinhos. O aspecto que os agrupamentos de minerais podem assumir são os mais variados, sendo os mais comuns designados do seguinte modo (figuras 18 a 32): 1. Minerais isométricos formam uma típica textura granular. Figura 18 – Agrupamento granular de tefroíte. 2. Minerais alongados podem dispor-se paralelamente, irradiarem de um centro, ou entrecruzarem-se em rede, formando assim agregados paralelos, radiantes, ou reticulares, respectivamente. Maior Alongamento M ai or a ch at am en to Isométrico Prismático Acicular Fibroso Colunar achatado Tabular Planar Micáceo Lamelar 17 Figura 19 – Agrupamento paralelo de cristais aciculares de antimonite. Figura 20 – Agrupamento paralelo de cristais fibrosos de crisótilo. Figura 21 – Cristais filiformes de mixite formando um agregado radiante. 18 Figura 22 – Cristais aciculares de pirofilite formando um agregado radiante Figura 23 – Barite em agregado reticular. 19 3. Minerais achatados, ou micáceos, que crescem paralelamente formam agrupamentos foliados, enquanto que os que irradiam de um centro se chamam plumosos. Figura 24 - Agrupamento foliado de moscovite. 4. Os grupos de cristais bastante bem formados que atapetam superfícies planas designam-se por drusas (drusy), enquanto que, os que forram concavidades tomam o nome de geodes. Figura 25 – Drusa de quartzo. Figura 26 – Geode de quatzo ametista. 20 5. Quando circunstâncias exteriores vêm perturbar a cristalização, ou quando esta se faz em torno de numerosos “germens” cristalinos, resultam agrupamentos constituídos com forma muito imperfeita ou mesmo sem forma, de dimensões muito pequenas, que se apresentam à vista desarmada como um todo maciço, compacto ou homogéneo. Figura 27 – Purpurite maciça ou compacta. 6. As massas minerais com estrutura concrecionada e com forma individual arredondada (massas coloformes) podem assumir, externamente, aspectos variados: 6.1. se são aproximadamente esféricas e bem individualizadas, podem ser, genericamente, chamadas de globulares; Figura 28 – Massa globular de okenite . 21 6.2. podem ainda ser pisolíticas ou oolíticas, se são parecidas com um grupo de ervilhas ou de ovas de peixe, respectivamente; Figura 29 – Bauxite com pisólitos e oólitos.. 6.3. se têm a forma de um rim, chamam-se reniformes; 6.4. se fazem lembrar um cacho de uvas, têm o nome de botrióides; Figura 30 – Hematite botrióide. 6.5. se apresentam tamanho considerável e se assemelham com as glândulas mamárias, são chamadas de mamilares; 22 6.6. se a deposição da substância mineral se efectua ao longo de um eixo, as concreções daí resultantes têm o nome genérico de cilindróides, tomando a designação especial de estalactíticas quando são cilindrocónicas e pendentes. Figura 31 – Goetite estalactítica. 7. Certos aglomerados cristalinos incrustam rochas ou outras massas minerais, assumindo nelas o aspecto de arborizações. Estes agrupamentos minerais designam-se por dendríticos (de “dendritis” – ramificação). Figura 32 – Dendrites de psilomelana. 23 8. CLIVAGEM, FRACTURA E PARTING8.1. Clivagem Muitos minerais possuem determinados planos cristalográficos nos quais as ligações químicas são mais fracas. Estes planos de fraqueza segundo os quais os minerais costumam partir chamam-se planos de clivagem ou clivagens. As clivagens são descritas em termos da sua forma cristalina, não precisando de corresponder às faces externas do cristal (a calcite apresenta cristais hexagonais e clivagem romboédrica (figura 32), a fluorite apresenta cristais cúbicos e clivagem octaédrica, etc.). É também necessário referir o número de sistemas de clivagem existentes, identificados pelos seus índices de Miller (se possível), bem como, os ângulos que fazem entre si. Figura 33 – Calcite com os planos de clivagem bem visíveis (a) e (b). Para além da descrição da forma das clivagens estas também deverão ser descritas em termos de qualidade , referindo tanto a facilidade de clivagem de um mineral, como a perfeição da superfície que daí resulta. Assim, teremos clivagens: - muito perfeitas (perfect) – se o mineral cliva facilmente, em superfícies continuamente planas, que reflectem bem a luz; - perfeitas (good) – a clivagem é relativamente fácil de conseguir, mas podem encontrar-se interrompidas por fracturas, sendo as superfícies menos contínuas; - distintas (distinct ou fair) e indistintas (ou imperfeitas) (indistinct ou poor) - são termos que revelam clivagens cada vez mais difíceis de conseguir e com superfícies menos desenvolvidas. a b 24 Figura 34 – Clivagem muito perfeita em flogopite (1 plano) Figura 35 – Clivagem romboédrica em rodocrosite (3 planos) Figura 36 – Dois sistemas de clivagem em blenda (de um total de 6) 25 8.2. Fractura Um determinado mineral pode ser incapaz de partir ao longo de planos definidos quando sujeito a choque. Neste caso, formam-se superfícies de fractura sem controlo cristalino, sendo descritas pelos seguintes termos, ordenados no sentido do aumento da rugosidade das superfícies: - concoidal – superfícies curvas suaves, com formato semelhante ao de conchas.; - irregular ou desigual – superfícies rugosas ou irregulares; - serrilhada ou indentada – superfícies com irregularidades semelhantes a dentes de uma serra; - estilhaçada ou lascada – semelhante a uma extremidade de madeira partida. Embora as fractura não tenham controlo cristalino, a sua natureza e aspecto é muitas vezes característico de certos minerais. Figura 37 – Fracturas concoidais em olivina (ao microscópio petrográfico em XPL). Figura 38 – Fracturas estilhaçadas em crisótilo. 26 8.3. Parting O parting é parecido com a clivagem já que o mineral parte ao longo de superfícies aproximadamente planas e suaves, mas a sua causa reside em descontinuidades discretas e não em planos de fraqueza da estrutura do cristal. As descontinuidades que mais facilmente originam parting são os planos de macla e as lamelas de exsolução planas. É muito comum observar parting em minerais com maclas polissintéticas, mas a espessura entre duas superfícies de parting não pode ser menor do que o espaçamento entre os planos de macla. Em condições apropriadas de arrefecimento lento é possível que cristais, originalmente homogéneos, se separem formando lamelas de exsolução aproximadamente planas. Nestes casos, as separações entre lamelas e mineral hospedeiro podem constituir planos de fraqueza, que provoquem parting. O parting é descrito do mesmo modo que as clivagens: os índices de Miller especificam a sua forma e os termos, perfeito a indistinto, a sua qualidade; no entanto, ao contrário da clivagem, o parting pode não existir em todos os exemplares de um mineral, mas apenas naqueles em que exista a descontinuidade por ele responsável. Figura 39 – Parting basal em turmalina. Figura 40 – Parting basal em hiperstena 27 9. OUTRAS PROPRIEDADES 9.1. Magnetismo O magnetismo ocorre quando não existe um balanço no arranjo estrutural dos iões de ferro. O ferro pode ser encontrado em dois estados de oxidação principais: ferroso (Fe2+) e férrico (Fe3+). Os dois iões têm diferentes raios atómicos. Devido à maior carga positiva do ião férrico os electrões são atraídos mais fortemente para o núcleo, o que provoca uma diminuição da zona onde estes se podem mover. Este facto conduz a que os diferentes iões possam ser colocados em diferentes locais na estrutura dos cristais, e os electrões que se movimentam, dos iões ferrosos para os iões férricos mais carregados, criam um ligeiro campo magnético. A intensidade do campo magnético criado por este tipo de minerais pode variar desde uma ligeira mudança da direcção da agulha de uma bússola até à capacidade de atrair pregos ou outros objectos metálicos ( vide figura 41). Figura 41 – Demonstração das propriedades magnéticas da magnetite. O magnetismo pode não ser uma propriedade fidedigna, uma vez que alguns exemplares podem não a demonstrar. Mas, quando existe limita muito as hipóteses de identificação. A agulha de uma bússola ou um íman podem ser usados para testar o magnetismo existente nos minerais. Estes são alguns exemplos de minerais magnéticos: Babingtonite (m. fraco) Magnetite (m. forte) Pirrotite (m. por vezes forte) Cromite (m. fraco) Magmemite (m. forte) Siderite (m. fraco, aquecida) Ilmenite (m. fraco, aquecida) Platina (m. fraco) Tantalite (m. fraco) 28 9.2. Reacção a ácidos O modo como os minerais reagem aos ácidos é uma propriedade importante, já que todos os minerais que são afectados por ácidos são carbonatos ou minerais que têm na sua composição iões carbonato. A reacção para a calcite é a seguinte: CaCO3 + 2H+ Ca2+ + H2O + CO2(g) O dióxido de carbono (CO2) é libertado sob forma de bolhas (efervescência ou reacção ao ácido) e o cálcio dissolve-se na água. O teste é usualmente feito com ácido clorídrico ou acético diluídos, mas, tão importante como a reacção aos ácidos é o modo como essa reacção se processa. A calcite e a aragonite, os carbonatos mais comuns, reagem fortemente a um ácido frio e a reacção é muitas vezes acompanhada de um ruído semelhante a “fizzzz”, enquanto que, para a dolomite e outros carbonatos a reacção é menos vigorosa e pode até só acontecer quando o ácido é aquecido ou os minerais são reduzidos a pó ou mesmo dissolvidos previamente. Figura 42 – Reacção aos ácidos. 9.3. Solubilidade Numa certa medida todos os minerais se dissolvem na água, pelo menos parcialmente. No entanto, a extensão e rapidez desta reacção é, na maioria dos casos, tão diminuta que torna impossível a sua detecção. Assim, os minerais considerados solúveis são muito poucos. O mineral solúvel mais conhecido é a halite (NaCl), mas os nitratos, os boratos, alguns carbonatos, sulfatos e fosfatos também o são. Chama-se a atenção para o facto de poder haver a destruição do espécimen quando se tenta testar esta propriedade, pelo que deverá ser escolhido um pequeno fragmento para este efeito. 29 9.4. Odor, sabor e tacto Quando se efectua uma identificação de um mineral podem usar-se todos os sentidos. A visão será o mais utilizado, mas também já vimos que a audição pode ajudar a testar algumas propriedades como a dureza, a reacção aos ácidos e outras propriedades mais raras como a crepitação, etc. 9.4.1. Odor Alguns minerais têm odores particulares, mas normalmente não são muito evidentes, a não ser que o mineral tenha sido friccionado, percutido ou partido recentemente. O mineral mais conhecido por esta propriedade é o enxofre , mas os sulfuretos os mineraisque contêm arsénico e as argilas também têm cheiros próprios. O “cheiro a enxofre” é detectado, tanto neste mineral como nos sulfuretos, devido à formação de dióxido de enxofre (SO2). Os minerais com arsénico, como a arsenopirite, quando percutidos ou friccionados dão um “cheiro a alho” característico deste elemento venenoso. Os minerais argilosos, quando molhados, apresentam um “cheiro a terra” que é característico. 9.4.2. Sabor O sabor é, provavelmente, a última propriedade associada aos minerais, no entanto, esta pode constituir a chave da identificação em alguns casos. Figura 43 – O sabor dos minerais. 30 O mineral mais facilmente associado a um sabor é a halite (ou sal-gema), que tem um sabor salgado, mas existem outros minerais com sabores característicos. A melhor maneira de testar o sabor é molhar um dedo, colocá-lo sobre o mineral e depois levar o dedo ligeiramente à boca, uma vez que alguns dos minerais com sabor podem ser venenosos e não convém ingerir uma quantidade elevada. Alguns minerais têm sabores tão distintos que não poderão ser descritos, a não ser em termos gerais, no entanto a prática facilitará a identificação. Eis a lista de alguns dos sulfatos, halogenetos e boratos, com os respectivos sabores: Bórax – doce e alcalino Halite – salgado Epsonite – amargo Melanterite – doce, adstringente e metálico Glauberite – salgado e amargo Ulexite - alcalino 9.4.3. Tacto Minerais há que têm um tacto distintivo, o que pode ser usado, em caso de dúvida, na sua identificação. A molibdenite, a grafite, a serpentina e o talco são geralmente macios e gordurosos quando se tocam; alguns metais, como o cobre, são ásperos devido à existência de pequenas irregularidades na superfície, etc. Por vezes o tacto pode permitir a identificação, mas como é uma propriedade muito subjectiva e difícil de descrever, é muitas vezes impossível dizer a alguém como é suposto sentir um determinado mineral. Assim, a melhor maneira de resolver este problema é meter literalmente “mãos à obra”. Figura 44 – Os minerais também se sentem. 31 BIBLIOGRAFIA: Cornelis, K. & Cornelis, S.H. Jr. (1993). Manual of Mineralogy (after James D. Dana). (21st edition). New York: John Wiley & Sons, Inc. Nesse, W. D. (2000). Introduction to Mineralogy. Oxford: Oxford University Press. Electronic sources: Color in Minerals (online). Available: http://www.geology.wisc.edu/~jill/306b.html [08-03-2002] Electronic sources: The Science of Minerals (online). Available: http://www.tmm.utexas.edu/npl/mineralogy/science_of_minerals/index.htm [05-03-2002] Electronic sources: The Physical Characteristics of Minerals (online). Available: http://mineral.galeries.com/minerals/physical.htm [12-03-2002] Electronic sources: Guide to Physical Properties of Minerals (online). Available: http://members.netscapeonline.co.uk/bashrox/identification.html [10-03-2002] Electronic sources: webMineralbrgm (online). Available: http://webmineral.brgm.fr:8003/mineraux/main.html [08-03-2002]
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