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1 UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL Disciplina Geologia de Engenharia Profª Karina S F Pinheiro Mestre em Engenharia de Minas - UFCG Esp. em Gestão de Recursos Hídricos e Meio Ambiente - UEMA Conceito de minerais Formação de um mineral Diferenças entre mineral, minério, gema, rocha e mineralóide. Conceito de cristalografia Polimorfismo e isomorfismo 2 Conceito Conceito de Mineral Substância de ocorrência natural, geralmente inorgânica, com composição química definida (dentro de certos limites) e sólido de estrutura cristalina. 4 5 Na formação dos minerais ocorre? Na (Z = 11) 2 8 1 Cl (Z = 17) 2 8 7 Ligação iônica 7 A partir da cristalização – os átomos agrupam-se através de ligações Ligação covalente C (Z = 12) 2 8 2 9 Marlen Barros e Silva 11 •Composição simples: diamante (átomos de carbono); o enxofre (átomos de enxofre) e o ouro (átomo de ouro) •Compostos químicos que resultam da combinação de diferentes elementos químicos podendo ser fixa ou variar dentre de certos limites. Ex.: Fixa - Quartzo (SiO2); Variável - Olivina (Mg, Fe) 2 SiO4 Marlen Barros e Silva 12 13 Estrutura Cristalina 14 Conceito de Mineral 15 Mineral • Sólido com estrutura cristalina Possuem um arranjo atômico interno tridimensional (ordenado) Retículo cristalinoCela unitária Obs. Os que não possuem uma ordenação interna são ditos amorfos. 17 Estrutura Cristalina 18 Como se formam os Minerais? a) a partir de uma solução - por evaporação lenta e gradual do solvente, levando à cristalização das substâncias aí dissolvidas. - por precipitação devido à diminuição de temperatura e/ou da pressão. - exemplos: Calcita (CaCO3), Halita (NaCl) Calcita (CaCO3), Halita (NaCl) 20 Cristalização/Precipitação Por evaporação lenta e gradual do solvente, levando à cristalização das substâncias aí dissolvidas Ex.: Cristalização de sais Marlen Barros e Silva 22 b) a partir de uma substância fundida -quando o magma arrefece os diferentes íons são atraídos uns pelos outros formando núcleos cristalinos dos diferentes minerais. - exemplos: olivina, quartzo, moscovite, biotite, feldspato. olivina quartzo moscovite biotite, 24 -quando o magma arrefece os diferentes íons são atraídos uns pelos outros formando núcleos cristalinos dos diferentes minerais. - exemplos: olivina, quartzo, moscovite, biotite, feldspato. Marlen Barros e Silva 25 c) a partir de um gás: -os átomos dos elementos dissociados agrupam-se lentamente quando se dá o arrefecimento do gás, até se formar um sólido com estrutura cristalina bem definida. - exemplo: enxofre que se forma por arrefecimento das fumarolas vulcânicas e vapores carregados de enxofre, nas regiões vulcânicas. Diferenças conceituais 27 Marlen Barros e Silva 28 MINÉRIO Mineral ou associação de minerais que pode ser explorado comercialmente. Ilmenita (FeTiO3) ROCHAS Agregados naturais, sólidos, coerentes, de uma ou mais espécies minerais, podendo conter material de origem orgânica e material vítreo. Marlen Barros e Silva 29 • MINERALÓIDE Composto que apresenta características semelhantes às dos minerais, mas não é cristalino ou não tem composição química uniforme (A pérola, o âmbar, os recifes de corais e o carvão) Pérola os recifes de corais o âmbar carvão Uma pérola (também designada por margarita) é um material orgânico duro e esférico produzido por alguns moluscos, as ostras, em reação a corpos estranhos que invadem o seu organismo, como um grão de areia. É valorizada como gema e trabalhada em joalharia. As jazidas de melhor qualidade encontram-se no Golfo Pérsico (pérola do oriente). Existe também extração na Índia e Sri Lanka, na Austrália e na América Central. As pérolas cultivadas são produzidas em larga escala no Japão. Cor: creme, dourada, verde, azul, negra Marlen Barros e Silva 32 33 A água mineral é retirada de fontes hidrominerais em áreas protegidas de poluição, dependendo do local, possuem maior ou menor quantidade de minerais. Elas possuem minerais naturais e por isso têm propriedades terapêuticas. Essa água é naturalmente potável e própria para o consumo humano. Vale ressaltar que só é considerada mineral aquela água que foi devidamente analisada e classificada pelo Departamento de Produção Mineral (DNPM). Segundo o Código de Águas, uma água pode ser considerada mineral através da: Sua composição química, quando for predominante a presença de um determinado elemento ou substância (§ 1º do artigo 35); Quando possuírem comprovada ação medicamentosa (§ 2º do art. 1º) a fonte (art.36º): a) quando houver uma vazão gasosa de radônio igual ou maior que 5 Maches; b) quando houver uma vazão gasosa de torônio igual a 2 unidades Maches; c) quando possuírem desprendimento definido de gás sulfídrico e; d) quando a temperatura for igual ou superior a 25 C. • GEMA é um mineral, rocha (como a lápis-lazúli) ou material petrificado que quando cortado e facetado ou polido é colecionável ou pode ser usado em joalheria. Outros são orgânicos, como o âmbar (resina de árvore fossilizada) e o azeviche(uma forma de carvão). Algumas gemas geralmente consideradas preciosas e bonitas são demasiado macias ou frágeis para serem usadas em jóias (por exemplo, rodocrosita monocristalina), mas são exibidas nos museus e procuradas por colecionadores. 1 - Turquesa 7 - Cornalina 13 - Rubi 2 - Hematite 8 - Pirita 14 - Moss agate 3 - Crisocola 9 - Sugilite 15 - Jaspe 4 - Olho de tigre 10 - Malaquita 16 - Ametista 5 - Quartzo 11 - Quartzo rosa 17 - Blue lace agate 6 - Turmalina 12 - Obsidiana 18 - Lápis-lazúli Marlen Barros e Silva 36 Conceito de Cristal Cristal – minerais que exibem formas externas geométricas Cristalografia – estuda a origem, desenvolvimento e classificação dos cristais naturais Simetria Cristalográfica – a REPETIÇÃO sistemática dos motivos estruturais formados de átomos, íons ou moléculas sustenta o conceito de simetria cristalografica, ou seja, a ordenação sistemática dos atomos de mineral apresente elementos geométricos de SIMETRIA: eixo de simetria, plano de simetria e centro de simetria (Ver vídeo 1, 2, 3, e 4). Marlen Barros e Silva 38 Elementos abstratos de simetria Marlen Barros e Silva 44 Características importantes dos minerais! Marlen Barros e Silva 46 Marlen Barros e Silva 47 O que é Polimorfismo? (Poli, muitos, e morphos, forma) São minerais que tem essencialmente a mesma composição química mas estrutura cristalina diferentes (Ex. Grafita e o Diamante) – DIVERSAS FORMAS Exemplo de Polimorfismo (Poli, muitos, e morphos, forma) São minerais que tem essencialmente a mesma composição química mas estrutura cristalina diferentes (Ex. Grafita e o Diamante) Exemplo de Polimorfismo Grafita Diamante Marlen Barros e Silva 52 O que é Isomorfismo? É o caso de minerais do grupo dos silicatos (plagioclases/feldspatos), em que o Na+ e o Ca+ se podem intersubstituir. (Iso, igual, e morphos, forma) Minerais que possuem estrutura cristalina semelhantes mas composicao quimica diferente ou variavel dentro de certos limites (Ex. Calcita – CaCo3; magnesita – MgCo3; e siderita – FeCo3) Siderita FeCO3 Calcita (CaCO3) • Para Entendera Terra. 4ed, Porto Alegre : Bookman, 2006. • Decifrando a Terra. Sao Paulo : Oficina de Textos, 2000. • www.youtube.com/watch?v=8zmTP_8w6Qs 57
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