Estudo dirigido 4 - Estudo dos Minerais

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS – UFMG
Instituto de Geociências – Departamento de Geologia – IGC
Tema 4: Propriedades físicas dos minerais (aula #7)
1 – FORMA E HÁBITO
1.a – O que se entende por forma cristalina?
Quando a aparência externa de um mineral assume uma forma geométrica regular, ela é referida como sua forma cristalina. As formas cristalinas podem ser utilizadas como uma propriedade fisica diagnostica pois a forma externa é a expressão da organização interna do arranjo atômico ordenado.
1.b - Dê exemplos de termos usados na descrição das formas cristalinas.
Na mineralogia, forma refere-se não simplesmente à aparência externa do mineral, mas envolve conjuntos de faces classificadas de acordo com os seus elementos de simetria, como prismas, pirâmides, pinacóides, domos, romboedros, trapezoedros, escalenoedros, pédions e as formas do sistema cúbico como o cubo, octaedro, rombododecaedro e outros.
Assim, a aparência de um mineral é avaliada de acordo com estas formas acima, podendo ser uma forma simples (um cubo) ou uma forma combinada (um prisma bipiramidado).
1.c – O que se entende por hábito de um mineral?
Hábito de um mineral é a aparência externa de um mineral, ou a forma característica e comum, ou a combinação de formas cristalográficas, em que o mineral se cristaliza. Pode haver uma maior ou menor dificuldade na observação do hábito dos cristais em especial nas seções delgadas. Isto porque uma estrutura tridimensional (forma cristalina) é seccionada segundo uma direção qualquer e observada em um único plano. Assim, na identificação do hábito mineral, há necessidade de se ter conhecimento de cristalografia para a reconstrução da estrutura representada. A determinação correta do hábito de um mineral é considerada muito importante para a sua identificação microscópica.
1.d – Liste os termos usados para definir o hábito dos minerais, anotando também o significado de cada um deles.
A qualidade do desenvolvimento dos planos externos (ou faces) é descrita por três termos.
· Euédrico (idiomórfico e antomórfico): descreve um mineral completamente delimitado por faces cristalinas (Cristal bem formados);
· Subédrico (hipiliomórfico e hipautomórfico): descreve um cristal ou grão mineral parcialmente delimitado por faces cristalinas e parcialmente por superficies irregulares (Cristal medianamente formados);
· Anédrico (alotrimórfico, anidiomórfico e xenomórfico): descreve um mineral que carece de faces cristalinas e que pode exibir superfícies arredondadas ou irregulares (Cristal mal formado).
Figura 1 – Representação esquematica do hábito de minerais baseado na presença de faces cristalinas
Hábito de cristais individuais:
· Acicular: quando os cristais de um mineral são delgados, compridos e finos semelhantes a agulhas. (Ex: Aragonita)
· Capilar ou filiforme: quando os cristais de um mineral são semelhantes a cabelos ou fios.
· Laminado: quando os cristais de um mineral são alongados e achatados como a lâmina de uma faca. (Ex: Cianita)
· Cúbico: quando os cristais de um mineral ocorrem na forma de cubos. (Ex: Pirita)
· Octaédrico: quando os cristais de um mineral ocorrem na forma de octaedros.
· Tabular: quando os cristais de um mineral ocorrem na forma achatada segundo uma direção e alongados segundo outra direção, semelhante a tábuas. (Ex: Vanadita)
· Prismático: quando os cristais são compridos segundo uma direção e possuem 3, 4, 6, 8 ou 12 faces, todas paralelas a direção de maior comprimento. (Ex: Berilo)
· Colunar: quando os cristais são robustos (grossos) e compridos segundo uma direção. Este hábito é semelhante ao prismático, porém não exibem faces bem delimitadas.
· Lamelar: um espécime formado de estampas, como as folhas em um livro. (Ex: Hematita)
· Escamoso: quando os cristais ocorrem constituindo escamas, semelhante a escamas de peixe.
· Foliáceo: quando um mineral se separa facilmente em lâminas ou folhas.
· Micáceo: semelhante ao anterior, mas o mineral pode ser fendido em lâminas muitíssimo delgadas, como nas micas verdadeiras. (Ex: Muscovita)
· Granular: quando um mineral consiste em grãos pequenos ou grandes de formas irregulares. (Ex: Quartzo).
· Geodo: uma cavidade de rocha forrada com matéria mineral, mas não completamente forrada. Geados podem ser bandeados. Como nas ágatas, contendo uma porção central preenchida com cristais euédricos projetando separa o espaço aberto.
· Maciço: um espécime mineral carecendo totalmente de faces cristalinas, frequentemente encontrado em minerais finamente granulados.
· Bandeado: um agregado de minerais no qual um mineral individual pode mostrar bandeamento fino e grosseiramente paralelo (como na malaquita bandeada) ou no qual um ou mais grãos minerais foram um intercrescimento finamente bandeado (como no chert e na hematita em formações ferríferas bandeadas).
· Mamelar: com aspecto de mama, contornos intersectados e arredondados.
· Equidimensional: as formas assumidas pelos cristais tendem a apresentar dimensões iguais nas 3 direções espaciais.
· Globular: grupo de indivíduos radiados formando grupos esféricos ou semiesféricos. (Ex: Smithsonita). 
· Romboédrico: em que predominam as formas romboédricas, tanto obtusas como agudas; a forma fundamental não é comum. (Ex: Dolomita).
· Concêntrico: quando as bandas ou faixas são arranjadas concentricamente ao redor de um ou mais centros. (Ex: Malaquitas).
· Radial: um mineral no qual os grãos irradiam de um ponto central (Ex: Goethita).
· Dendrítico: exibe um padrão ramificado como uma samambaia (Ex: Óxidos de manganês).
2 - CLIVAGEM
2.a - O que se entende por clivagem?
É a tendência dos minerais romperem-se ao longo de planos paralelos. A clivagem ocorre porque o mineral tem ligações mais fracas para unir os átomos em certas direções específicas; o mineral se rompe preferencialmente ao longo dessas direções. Assim, um mineral com clivagem pode apresentar uma sequência de degraus paralelos ao longo dessas direções. A clivagem é bem evidenciada por estruturas laminares, tais como micas e grafita. Esses minerais são unidos fortemente dentro de cada estampa, mas entre elas, as ligações são muito mais fracas e, então, eles se rompem. 
É a propriedade que certos minerais apresentam de fraturar ao longo de superfícies lisas, planas, paralelas entre si através do corpo do cristal.
É uma evidência muito boa da ordem interna que existe no cirstal. Os pioneiros da cristalografia, como o abade Reneé Haüy, usaram a clivagem perfeita da calcita, que ocorre em três direções formando um romboedro, como inspiração para teorias sobre o ordenamento da matéria.
A clivagem pode ocorrer em uma, duas, três, quatro ou seis direções, e pode ser de obtenção fácil, regular ou difícil.
2.b - Que fatores são responsáveis pela clivagem?
Um mineral pode apresentar (ou não) tendência a se romper segundo planos preferenciais, quando submetido a um esforço externo. Este comportamento está diretamente relacionado ao tipo de ligação química envolvida e à eventual presença de defeitos ou descontinuidades na estrutura cristalina. Em presença de um esforço externo um cristal poder·apresentar tendência a se romper ao longo de direções em que: 
· A força de ligação é menor. 
· Existem menos ligações por unidade de volume. 
· Existem defeitos estruturais. 
· Existe um maior espaçamento interplanar, embora as ligações químicas sejam do mesmo tipo.
Clivagem, partição e fraturas são propriedades físicas diferentes. A distinção entre elas é extremamente importante do ponto de vista da identificação de minerais.
2.c - Que aspectos devem ser analisados ao se descrever a clivagem de um mineral?
Observando os cristais que têm clivagem, pode-se ver fissuras em uma ou mais direções, indicativas de planos onde há tendência a quebrar. As faces em degraus são consequência das três direções de clivagem muito boa. Minerais como o quartzo não possuem nenhuma direção de clivagem, ou seja, a tendência de quebrar é a mesma em todas as direções.
2.d - Como se classifica a clivagem quanto à qualidade?
A clivagem pode ser classificadade duas formas: quanto a qualidade dos planos e quanto a quantidade de planos (e o ângulo formado entre eles). 
Classificação quanto a qualidade: 
Excelente: reproduzida facilmente, podendo ser "desmontada", em muitos casos, até com a ponta dos dedos. A superfície de clivagem é extensa e lisa, produzindo alto brilho. Exemplo: Grupo das Micas.
Perfeita: também é reproduzida facilmente, sendo que o mineral se quebra com muita facilidade em outras direções. Os planos tendem a serem extensos e lisos. Exemplo: Calcita, Fluorita.
Boa: a extensão dos planos é interrompida muitas vezes por fraturas e tem o brilho pouco intenso. Exemplo: algumas amostras do Ortoclásio.
Má: estes planos não possuem pequenas extensões e é interrompida ao longo por muitas fraturas, podendo não ser vista pelo identificador. Exemplo: Berilo.
Ausente: não apresenta plano de clivagem (ex: quartzo).
2.e - E quanto à forma?
Para estudar a clivagem de um mineral não é suficiente apenas reconhecê-la, mas é necessário caracterizá-la em termos de sua orientação e sua qualidade. Em termos de orientação (geometria) a clivagem pode ser descrita por adjetivos que a relacionam com formas cristalinas. Assim, pode-se caracterizar a clivagem como:
· Basal – quando se tem apenas um plano de clivagem (como na biotita);
· Prismático – quando se tem dois planos de clivagem fazendo um ângulo de 90° entre si (como no feldspato, piroxênios e anfibólios);
· Não-prismático – quando se tem dois planos de clivagem que não fazem ângulos de 90° entre si (como na hornblend);
· Cúbica – quando possui três planos de clivagem fazendo ângulos de 90° entre si (como na galena - PbS);
· Romboédrica – quando possui três planos de clivagem que não fazem ângulos de 90° entre si (como na calcita - CaCO3);
· Octaédrica – quando possui quatro planos de clivagem (como no diamante - C);
· Dodecaédrica – quando possui seis planos de clivagem (como na esfalerita - ZnS);
· Pinacoidal – quando se tem apenas um plano de clivagem (como a clivagem basal das micas).
3 - PARTIÇÃO
3.a - O que se entende por partição?
A partição é o rompimento dos minerais ao longo de planos de fraqueza na estrutura cristalina. Esses planos de partição se desenvolvem em alguns minerais submetidos à pressão. Assim como a clivagem, a partição também está associada a planos cristalográficos, mas não é tão bem desenvolvida. A partição pode ter outras causas, como a presença de planos de geminação no cristal ou ocorrer como resposta à aplicação de pressão. Assim, ao contrário do que ocorre com a clivagem, alguns indivíduos de uma espécie mineral podem apresentar partição enquanto outros não a possuem. Por exemplo, em uma população de cristais de um determinado mineral, pode ocorrer que apenas os cristais geminados ou submetidos à pressão apresentem planos de partição visíveis.
3.b - Como se pode distinguir entre clivagem e partição?
Critério útil para distinguir clivagem de partição é o caráter menos penetrativo da última. Por exemplo, um cristal pode se partir ao longo de planos de geminação relativamente espaçados entre si, e ao mesmo tempo fraturar-se de maneira irregular na região entre dois planos de partição. Exemplos comuns de partição incluem a partição octaédrica da magnetita, a partição basal dos piroxênios e a partição romboédrica do coríndon. 
A partição não ocorre em todos os especimes de um determinado mineral, mas somente naquelas que foram submetidas à pressão adequada ou que são geminadas.
4 - FRATURA
4.a - O que se entende por fratura?
Refere-se à maneira pela qual o mineral se rompe, exceto aquelas controladas pelas propriedades de clivagem e partição. Ocorre quando a força das ligações químicas é mais ou menos a mesma em todas as direções e, portanto, o rompimento não ocorre ao longo de nenhuma direção cristalográfica em particular. Assim, ao estudar as fraturas de um mineral, o estilo de fraturamento é a observação importante a ser feita. Alguns minerais apresentam estilos de fratura característicos, o que pode auxiliar na sua identificação.
4.b - Quais os termos usualmente aplicados para descrever as fraturas dos minerais?
Os termos mais comuns usados para descrever fraturas em um mineral são:
· Conchoidal: Quando a fratura ocorre em superfícies lisas e curvas, semelhantes à parte interna de uma concha, comum vidro e no mineral quartzo;
· Fibrosa ou estilhaçada: Quando o mineral se rompe formando estilhaços ou fibras. Ex: gipso;
· Serrilhada: Quando o mineral se rompe segundo uma superfície denteada, irregular, com bordas cortantes. Ex: metais nativos (ouro, prata e cobre);
· Irregular ou desigual: Quando o mineral se rompe em superfícies rugosas e irregulares.
5 - DUREZA
5.a - O que se entende por dureza de um mineral?
A dureza de um mineral é definida pela resistência que uma superfície lisa do mineral apresenta a ser arranhada (sulcada) por outro material (outro mineral, a ponta de uma faca, etc.).
Em última instância, a dureza de um mineral está relacionada à reação da estrutura cristalina à aplicação de esforço sem ruptura. A dureza é uma característica de cada mineral, e pode ser avaliada quantitativamente através do uso de equipamentos adequados. Entretanto, sua principal utilidade na identificação mineralógica consiste em estimar qualitativamente a dureza do mineral que se deseja identificar, comparando-o com outros minerais e/ou materiais de dureza conhecida. O teste de dureza baseia-se no fato de que um mineral de dureza mais alta é capaz de provocar um sulco em um mineral de dureza mais baixa, mas o segundo não é capaz de sulcar o primeiro.
5.b - Estabeleça uma analogia entre tipos de ligação e dureza nos minerais.
A força global de uma estrutura cristalina é dada por uma combinação dos diferentes tipos de ligações químicas presentes, mas a dureza desta mesma estrutura é uma expressão da sua ligação mais fraca.
Em cristais formados essencialmente por ligações metálicas, os quais podem fluir plasticamente, o atrito de um material de dureza mais alta contra a superfície do cristal tende a produzir um sulco. Minerais formados por ligações iônicas ou covalentes tendem a apresentar um comportamento mais rúptil. Ao ser submetido ao mesmo teste, a produção do sulco poderá ser acompanhada da produção de pó do mineral mais mole. Em compostos iônicos o tamanho e a carga dos íons envolvidos afetam a dureza do mineral. Assim, para um grupo de substâncias diferentes com o mesmo tipo de estrutura cristalina, quanto maior a distância Inter iônica e quanto menores as cargas dos íons, mais fraca será a ligação e, consequentemente, menor será a dureza do mineral. É importante ressaltar que a força global de uma estrutura cristalina é dada por uma combinação dos diferentes tipos de ligação química presentes, mas a dureza desta mesma estrutura é uma expressão da sua ligação mais fraca e menor a dureza do mineral.
5.c - O que é e como se utiliza a escala de Mohs?
O teste de dureza, ou “Escala de Dureza de Mohs”, baseia-se no fato de que um mineral de dureza mais alta é capaz de provocar um sulco/risco em um mineral de dureza mais baixa, mas o segundo não é capaz de sulcar/riscar o primeiro. Esta escala é composta por dez minerais em ordem crescente de dureza (1 a 10). Sendo assim, se um material de dureza cinco sulcar um mineral qualquer e um de dureza seis não sulcar, é dito que o mineral possui uma dureza entre 5 e 6.
5.d – Anote o nome dos minerais da escala de Mohs e sua respectiva dureza.
Os minerais da escala de Mohs são listados abaixo, em ordem crescente de dureza:
5.e - Por que se diz que a escala de Mohs apresenta valores de dureza (D) relativa?
Em termos de dureza absoluta, a progresão de talco (dureza 01) até o diamante (dureza 10) não é linear, mas segue uma curva exponencial. Isto é, a diferença de dureza entre o diamante (10) e o corindon (9) é muito maior do que a diferença de dureza entre a gipsita (02) e o talco (01).
5.f - Que outros materiais auxiliam na determinação da dureza?
Há dois tipos de identificação através da escala de Mohs. O primeiro utiliza mineraisde durezas diferentes para serem riscados um contra o outro, e aquele que for riscado(ou tiver um sulco maior) será o mineral de dureza relativa menor àquele que não foi riscado. Se os dois forem riscados com a mesma intensidade, então provavelmente possuem a mesma dureza.
Já o segundo, utiliza ferramentas como um canivete, um fio de cobre, e até mesmo a unha humana. Cada um desses materiais, possui um dureza determinada, sendo capaz de riscar materiais de dureza relativamente menor. Sua dureza são:
· 2.5 – unha
· 2.9 – moeda de cobre
· 3.5 – objetos de latão
· 4.5 – objetos de ferro
· 5.5 – vidro/canivete
· 6.5 – placa de porcelana
6 - TENACIDADE
6.a - Defina tenacidade
A tenacidade é uma medida da coesão de um mineral, ou seja, a sua resistência a ser quebrado, esmagado, dobrado ou rasgado. A tenacidade não guarda necessariamente relação com a dureza. O exemplo clássico desta diferença é o diamante, que possui dureza muito elevada mas tenacidade relativamente baixa, quando submetido a um impacto.
6.b - Que fatores são analisados ao se estudar a tenacidade de um mineral? Defina cada um deles.
Alguns fatores influenciam na tenacidade de um mineral, são eles: 
· A força de coesão entre os átomos que o compõem; 
· A composição química do mineral;
· O tipo de ligação existente entre os átomos;
Os seguintes termos qualitativos são usados para expressar tenacidade de um mineral:
· Quebradiço: O mineral se rompe ou é pulverizado com facilidade; 
· Maleável: O mineral pode ser transformado em lâminas, por aplicação de impacto; 
· Séctil: O mineral pode ser cortado por uma lâmina de aço; 
· Dúctil: O mineral pode ser estirado para formar fios; 
· Flexível: O mineral pode ser curvado, mas não retorna a sua forma original, depois de cessado o esforço;
· Elástico: O mineral pode ser curvado, mas volta à sua forma original, depois de cessado o esforço.
Propriedades como ductilidade, sectilidade e maleabilidade são típicas de materiais constituídos por ligações metálicas. Neste tipo de ligação o material é considerado como cátions imersos em uma nuvem de elétrons de alta mobilidade. Quando é aplicado um esforço externo, os cátions podem mover-se relativamente uns aos outros sem necessariamente originar forças eletrostáticas repulsivas (e, consequentemente, sem perder coesão). O comportamento flexível é típico de minerais com estruturas em folha, como talco e clorita, onde as folhas são unidas entre si por forças de Van der Waals ou pontes de hidrogênio (quando submetida a um esforço externo, a estrutura desliza ao longo dessas ligações mais fracas). Outro grupo de minerais com estrutura em folha, as micas, apresenta propriedades elásticas, porque nestes minerais as camadas da estrutura são mantidas unidas entre si por ligações iônicas envolvendo álcalis como K+ (consideravelmente mais fortes do que as forças de Van der Waals)
7 - PESO ESPECÍFICO
7.a - O que se entende por peso específico ou densidade relativa (d) de um mineral?
O peso volúmico ou peso específico define-se como o peso por unidade de volume. É uma característica específica para cada mineral.
7.b - Que fatores influenciam esta propriedade?
Depende basicamente de dois fatores: os elementos químicos que constituem o mineral e a maneira como estes elementos estão arranjados dentro da estrutura cristalina.
7.c - Como se procede, na prática, para a determinação do peso específico?
É determinado pela diferença entre o peso, de quantas vezes certo volume do mineral é mais pesado que o mesmo volume de água.
7.d - Como se utiliza a bateria de líquidos pesados?
Diversos liquidos pesados podem ser usados na determinação da densidade de minerais sendo os mais usados são bromofórmio (d= 2,89), metatungstato de lítio (d=3) e iodeto de metileno (d=3,33). Um mineral pode ser colocado diretamente no líquido denso; se afundar tem um densidade mais elevada e se flutuar tem uma densidade menor que a do líquido. No caso do mineral boiar adiciona ao líquido pesado quantidades progressiva de um líquidos mais leve, como a acetona (d=0,79) até que o mineral se estabilize na mistura de líquidos (sem boiar ou afundar), indicando que a densidade da mistura de líquidos se equivale a do mineral. A densidade do líquido (e, por inferência do mineral) é calculada pela proporção da acetona e do líquido ou através da balança de westphal.
Os líquidos pesados não servem para determinar a densidade dos minerais mais pesados que eles (afundam no líquido). Nestes casos, os líquidos pesados podem ser utilizados para separar minerais com densidades diferentes em uma mistura com vários componentes minerais granulares.
8 - TRAÇO
8.a - O que é o traço de um mineral?
O Traço é uma das propriedades físicas de grande importância para a identificação macroscópica dos minerais. É definido como a cor do pó fino de um mineral. A observação do traço de um mineral é geralmente feita atritando-se o mineral contra uma superfície de porcelana não polida com dureza é aproximadamente 7. Embora a cor de um mineral seja frequentemente variável, o seu traço tende a ser relativamente constante, portanto é uma propriedade extremamente útil na identificação do mineral. Os óxidos de ferro magnetita (Fe3O4) e hematita (Fe2O3), por exemplo, podem ser distinguidos por seu traço preto e avermelhados, respectivamente. Alguns minerais possuem dureza tão baixa que são capazes de deixar traço em materiais como papel, como é o caso do grafite e da molibdenita (MoS2).
8.b - Por que se diz que os minerais com dureza > 7 têm traço incolor?
Porque minerais que têm uma dureza acima de 7, terão uma certa resistência à placa de porcelana e não mostrará traço nenhum, podendo ser classificado como Traço incolor. 
9 - Considerando as propriedades físicas dos minerais, quais testes você faria para distinguir os seguintes minerais?
a) Ilmenita de Hematita
Ilmenita
· Hábito: maciço, compacto
· Densidade relativa: 5,5 
· Dureza: 4,5 – 5 
Hematita
· Hábito: Cristais octaédricos, maciço granular
· Densidade relativa: 4,9 – 5,3
· Dureza:5,5 a 6
Assim podemos observar que os materiais possuem diferentes graus de dureza e densidade relativa, onde poderiam ser comparados utilizando a escala de mohs e pela determinação de sua densidade relativa, em medição do volume dos minerais em relação ao mesmo volume de água. Além disso, eles possuem ainda hábitos diferentes, logo sua aparência externa serão diferenciadas.
b) Aragonita de Calcita
Aragonita
· Dureza: 3,4 – 4
· Densidade relativa: 2,9 g/cm³
· Hábito: Colunar, tabular, pseudo-hexagonal
Calcita
· Dureza: 3
· Densidade: 2,72 g/cm³
· Hábito: Prismático, romboédrico
Os minerais podem ser diferenciados pela sua aparência, que será diferente, devido aos diferentes hábitos que podem ser encontradas nas mesmas. Além disso, pode-se determinar a diferença pelo teste de dureza, utilizando a escala de Mohs. A densidade de ambos é muito próxima, desta forma, a determinação pelo teste de densidade pode não ser tão efetivo. 
c) Barita de Gipsita
Barita
· Dureza: 3 a 3,5
· Brilho: Vitreo
· Densidade relativa: 4,3 – 4,6 g/cm³
· Hábito: Tabular, maciço
Gipsita
· Dureza: 1,5 – 3
· Brilho: Nacarado
· Densidade relativa: 2,32 g/cm³
· Hábito: Fibroso, prismático, tabular, maciço.
Os dois minerais possuem uma grande variabilidade em seus graus de dureza, em alguns casos, podem até apresentar a mesma dureza. Desta forma, não seria o teste mais confiável para diferenciá-los. Mais apresentam hábitos diferentes, que irão refletir as suas aparências externas, e serão diferente entre si. Além disso, apresentam uma diferença considerável em suas densidades relativas, logo, o teste de peso específico seria adequado e possui brilho diferente, sendo assim possui a realização de teste de refração e absorção da luz.
10 - Como se pode determinar a dureza de um mineral quando não dispomos da escala de Mohs?
Pode-se utilizar métodos químicos quantitativos que fornecem uma escala de dureza absoluta dos minerais, como análises volumétricas (Ex: titulações de complexação) e através do esclerômetro que é umequipamento na forma de uma pequena garrafa que, em sua ponta, dispara um pistão que entra em contato com a superfície do concreto, através de um choque seco, em forma de uma martelada. O recuo do pistão é medido e comparado a uma escala que existe no corpo do aparelho.
11 - Dentre o espinélio e a cromita, qual mineral você escolheria para usar como abrasivo? Justifique sua resposta.
Uma vez que um mineral abrasivo é aquele que possui um índice elevado de dureza e são capazes de desgastar, polir, ou limpar outros minerais, a melhor escolhar é o espinélio, que possui índice de dureza igual a 8, seria uma melhor escolha que a cromita, que possui índice de dureza entre 3,5 e 4.
12 - Por que a dureza e a tenacidade são propriedades importante na indústria e utilização dos recursos minerais?
A dureza e tenacidade são propriedades fundamentais na indústria e utilização dos recursos mineirais porque estão relacionada a características de resistência, desempenho mecânico, capacidade de ser moldado e etc.
13 - Observe as figuras abaixo e indique o(s) hábito(s) identificado(s) nos minerais. Para cada mineral apresentado, pesquise e complete os itens de I a VIII.
Exemplo: Calcita
Hábito(s) identificado(s): romboédrico, tabular
I) Outros hábitos que este mineral pode apresentar: oolítico, estalactítico, escalenoédrico, prismático curto ou alongado.
II) Clivagem: romboédrica segundo {1 0 1̅ 1} perfeita em ângulos de 74°55’.
III) Dureza: 3 nos planos de clivagem e 2 ½ na base.
IV) Peso específico: 2,71
V) Traço: branco
VI) Classificação mineral: Carbonato
VII) Composição: CaCO3
VIII) Sistema cristalino: Hexagonal
a) Fluorita
Hábito(s) identificado(s): Cristais cúbicos ou octaédricos comumente geminados. Usualmente em cristais ou massas cliváveis; também maciça, grosso-granular ou fino-granular, ou colunar.
I) Outros hábitos que este mineral pode apresentar: Granular, maciço. Nodular, botroidal, raramente colunar ou fibroso. Também ocorre como agregados granulares e corpos maciços. Normalmente ocorre como cristais ou massas susceptíveis de clivagem. Os cristais são cúbicos, octaédricos, raramente dodecaédricos. Outras formas são menos comuns, mas têm sido observadas todas as formas da classe hexaoctaédrica (tetrahexaedro, hexaoctaedro, trapezoedro). Possui geminação comum sobre {111}, usualmente com dois cristais interpenetrados.
II) Clivagem: Perfeita em {111}
III) Dureza: 4
IV) Peso específico: 3,18 (+ 0,07, - 0,18) g/cm³
V) Traço: Branco
VI) Classificação mineral: Halogenetos
VII) Composição: CaF2
VIII) Sistema cristalino: Isométrico
b) Malaquita
Hábito(s) identificado(s): Botrioidal, maciço
I) Outros hábitos que este mineral pode apresentar: Tipicamente ocorre como massas mamilonares, botrioidais, crostas, agregados radiais ou fibrosos, estalactíticas. Os cristais são aciculares a prismáticos fibrosos, equidimensionais. Os cristais bem formados não são comuns. Possui geminação em {100}, {201}, muito comum de contato ou de penetração, também polissintética.
II) Clivagem: Perfeita em {¯201}, mas rara.
III) Dureza: 3,5 - 4
IV) Peso específico: 3,95 (+ 0,15, - 0,70) g/cm³
V) Traço: Verde claro
VI) Classificação mineral: Carbonatos
VII) Composição: Cu2CO3(OH)2
VIII)Sistema cristalino: Monoclínico
c) Cuprita
Hábito(s) identificado(s): Normalmente ocorre como agregados granulares de granulação fina, também terroso, compacto, granular, maciço.
I) Outros hábitos que este mineral pode apresentar: Às vezes forma agregados fibrosos a capilares, reticulados. Os cristais são cúbicos, octaédricos e mais raramente dodecaédricos modificados, frequentemente com formas em combinação. Os cristais capilares possuem seção quadrada.
II) Clivagem: Imperfeita {111} (cúbica)
III) Dureza: 3,5 - 4
IV) Peso específico: 6,14 g/cm³
V) Traço: Vermelho, Vermelho amarronzado
VI) Classificação mineral: Óxidos
VII) Composição: Cu2O
VIII) Sistema cristalino: Isométrico
d) Barita
Hábito(s) identificado(s): Normalmente ocorre sob a forma de cristais bem desenvolvidos, tabulares finos a espessos ou prismáticos alongados segundo os eixos “a”, “b” ou “c”.
I) Outros hábitos que este mineral pode apresentar: Os cristais são usualmente tabulares paralelamente a base, muitas vezes configurando losangos, por causa da presença de um prisma vertical. Comumente estão presentes prismas de primeira e segunda ordens, seja biselando os vértices dos cristais configurados em losango, seja se as faces {110} estão faltando, biselando as arestas das bases e formando cristais prismáticos retangulares, alongados paralelamente ao eixo “a” ou “b”. Menos frequentes são os cristais prismáticos colunares. Também ocorre sob a forma de concreções globulares e de agregados fibrosos, lamelares, granulares e terrosos, chegando a ter forma de roseta (rosa do deserto). Pode ser estalactítico, bandado ou granular, terroso ou maciço. Possui geminação comum sobre (100) e geminação de deslizamento {110}, frequente em material maciço.
II) Clivagem: Três direções de clivagem, uma direção perfeita {001}, uma menos perfeita {210} e uma imperfeita {010}, sendo que a clivagem prismática {210} forma ângulo de 78º22’.
III) Dureza: 3,0 – 3,5
IV) Peso específico: 3,5 g/cm³
V) Traço: Branco
VI) Classificação mineral: Sulfatos
VII) Composição: BaSO4
VIII) Sistema cristalino: Ortorrômbico
e) Quartzo
Hábito(s) identificado(s): Maciça em diferentes granulações, cristais prismáticos (com faces estriadas, as vezes geminados), compacto.
I) Outros hábitos que este mineral pode apresentar: Os cristais são normalmente prismáticos, com as faces do prisma estriadas horizontalmente, com seção basal hexagonal. Normalmente são terminados por uma combinação de romboedros (+) e (-), ás vezes com aspecto de bipirâmide hexagonal. Pode formar cristais alongados, com formas pontiagudas e afiladas; cristais torcidos ou curvos. A geminação, embora raramente vista em lâminas delgadas, é bastante frequente e pode ser observada em amostras macroscópicas de cristais de quartzo bem desenvolvidos. As leis mais frequentes são: Lei de Delfinado, eixo de macla “c”, plano {10̅11}; Lei do Brasil, plano {11̅20}; Lei do Japão, plano {11̅22}; Lei de Estérel, plano {10̅11}; Lei de Sardenha, plano {10̅12}; Lei de Breihaupt, plano {11̅21} e Lei combinada de Delfinado-Brasil.
II) Clivagem: Sem clivagem. Pode apresentar clivagem muito ruim, raramente observável.
III) Dureza: 7,0
IV) Peso específico: 2,66 (+ 0,03, - 0,02) g/cm³
V) Traço: Não possui
VI) Classificação mineral: Silicatos
VII) Composição: SiO2
VIII) Sistema cristalino: Trigonal
f) Rutilo
Hábito(s) identificado(s): Cristais prismáticos, frequentemente geminados em cotovelo. Compacto, maciço e granular.
I) Outros hábitos que este mineral pode apresentar: Os cristais são prismáticos alongados e estriados || [001], terminados por {101} ou {111} (geralmente com seção transversal quadrada, mas podem ter 8 ou mais lados) entre outras formas. Raramente bipiramidais. Às vezes fibroso ou acicular. Possui geminação sobre {011}, que pode ser lamelar ou cíclica (em joelho e/ou cotovelo), geminação de deslocamento {011} e {092} e rara de contato {031}, sendo que os planos de geminação podem resultar em partições.
II) Clivagem: Três direções de clivagem, uma direção boa {110}, uma distinta {100} e uma descontínua {111}.
III) Dureza: 6 – 6,5
IV) Peso específico: 4,26 (± 0,03) g/cm³
V) Traço: Marrom claro, Cinza, Marrom amarelado, Preto esverdeado
VI) Classificação mineral: Óxidos
VII) Composição: TiO2
VIII) Sistema cristalino: Tetragonal
14 - Discuta o que é diafaneidade, explicando suas classificações e cite exemplos de cada.
Trata-se de uma propriedade óptica inerente ao mineral e baseada na interação deste com a luz. Refere-se à maior ou menor capacidade que um mineral apresenta em transmitir a luz. Sabe-se que ao incidir em um mineral, parte da luz é absorvida e parte é refletida.
Alguns fatores podem alterar a diafaneidade em um mineral, os principais são: 
· Presença abundante de inclusões fluidas e sólidas;
· Presença abundante de fraturas, fissurase outros defeitos; 
· Saturação de cor; 
· Efeitos ópticos.
De acordo com a diafaneidade os mineirais podem ser classificados em:
Transparentes: minerais nos quais a absorção da luz é mínima, sendo possível observar com nitidez um objeto através do mesmo. MineraisGema transparentes tendem a ser os mais valorizados. Como exemplos clássicos tem-se o quartzo hialino, diamante, topázio, calcita, etc;
Transparentes: minerais nos quais a absorção da luz é mínima, sendo possível observar com nitidez um objeto através do mesmo. MineraisGema transparentes tendem a ser os mais valorizados. Como exemplos clássicos tem-se o quartzo hialino, diamante, topázio, calcita, etc;
Translúcidos: minerais nos quais parte da luz incidente é absorvida pelo mineral, no entanto ao observarmos as arestas do mesmo, é possível observar a passagem da luz. Não o suficiente para que se possa visualizar um objeto através do mineral. Como exemplos tem-se a calcedônea, ágata, turmalina, etc.
Opacos: minerais onde a absorção de luz é alta, sendo esse considerado "impenetrável" à luz visível, mesmo ao se observarem suas bordas. Via de regra a maioria dos minerais metálicos são opacos. Como exemplos temse a hematita, galena, pirita, etc.
15 - O brilho é uma importante propriedade de identificação mineral. Descreva como podemos identifica-los e cite os principais tipos de brilho com exemplos de cada.
Refere-se à aparência do mineral à luz refletida. Tal propriedade irá depender de numerosos fatores, entre os quais os índices de refração, a absorção da luz e as características da superfície que está analisando (lisa ou rugosa). O brilho de um mineral aumenta com a elevação do indíce de refração e diminui com a absorção da luz e a rugosidade da superfície e o mesmo não dependerá da cor do mineral. Em uma classificação ampla, o brilho dos minerais pode ser dividido em metálico e não metálico, com uma categoria transicional (sub-metálico) entre eles. Os termos geralmente utilizados para descrever o brilho dos minerais são: 
· Metálico: Brilho semelhante ao dos metais. Característico de minerais dominados por ligações metálicas ou parcialmente metálicas. Minerais de brilho metálico geralmente (mas nem sempre) apresentam traço escuro. Este tipo de brilho é comum em minerais do grupo dos metais nativos, sulfetos e óxidos. 
· Não metálico: Sem aparência de metal. Típico de minerais dominados por ligações iônicas ou covalentes. Geralmente possuem traço claro. Uma série de termos é usada para descrever os tipos de brilho não metálico: 
· Vítreo: Brilho como o do vidro. O exemplo típico é o mineral quartzo. 
· Resinoso: Brilho semelhante ao de resina;
· Nacarado: Brilho semelhante ao brilho da pérola. Normalmente é mais bem observado nos planos de clivagem 
· Gorduroso ou graxo: Brilho que lembra uma superfície coberta de óleo. O mineral nefelina é um exemplo típico 
· Sedoso: Brilho que lembra a seda. Comum em agregados fibrosos, como o asbesto e a gipsita fibrosa. 
· Adamantino: Brilho que lembra o brilho do diamante. Além do diamante, ocorre tipicamente em minerais transparentes de chumbo, como a cerussita (PbCO3) e a anglesita (PbSO4).
16 - Alguns minerais possuem cores características e outros uma imensa gama de variação de cores e tonalidades. Explique quais são os principais mecanismos (físicos e químicos) que conferem cores aos minerais. Dê exemplos de minerais idiocromáticos e alocromáticos.
17 - Explique o que é iridescência e como ela pode ocorrer nos minerais. Dê exemplos.
18 - Se estimulados corretamente, alguns minerais podem emitir luz. Discuta quais são os tipos de emissão e como elas ocorrerem. Dê exemplos.
19 - Descreva o procedimento de identificação do traço de um mineral. Como ele pode ser útil? Utilize exemplos.
Fotografias: https://www.fabreminerals.com/