Apostila Completa GG-Amb. 2015

Prévia do material em texto

1 
 
 
 
 
 2 
Curso de Engenharia Ambiental 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Geologia Geral 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Piracicaba 
2015 
 
 
 
Prof. Paulo Edison Martins da Silveira. 
 3 
S U M Á R I O 
 
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 8 
2. DEFINIÇÕES E RAMIFICAÇÕES ........................................................................ 8 
3. GEOLOGIA APLICADA........................................................................................... 10 
4. A TERRA NO SISTEMA SOLAR ............................................................................. 10 
5. CONSTITUIÇÃO DA TERRA .............................................................................. 11 
6. TECTONISMO............................................................................................................19 
 
7. ASPECTOS GEOQUÍMICOS....................................................................................22 
8. MINERALOGIA ........................................................................................................ 24 
8.1. MINERAIS....................................................................................................................24 
8.2. PROPRIEDADES GERAIS DOS MINERAIS............................................................26 
8.2.1. Propriedades Morfológicas (Macroscópicas) .................................................. 26 
8.2.2. Propriedades Físicas dos Minerais (Macroscópicas)...................................... 27 
8.3. OS MINERAIS CONSTITUINTES DE ROCHAS ...................................................... 30 
8.3.1. Propriedades físicas gerais dos minerais de rocha ........................................ 30 
8.3.2. Minerais mais comuns das rochas ................................................................. 30 
8.3.3. Participação dos minerais em rochas e solos ................................................ 32 
8.3.4. Uso dos minerais ........................................................................................... 33 
8.4. CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS .......................................................................... 34 
 8.5 GRUPO DOS SILICATOS ....................................................................................... 34 
8.5.1. Nesossilicatos...............................................................................................................35 
8.5.2. Sorossilicatos................................................................................................................35 
8.5.3. Ciclossilicatos...............................................................................................................36 
8.5.4. Inossilicatos..................................................................................................................36 
8.5.5. Filossilicatos.................................................................................................................36 
8.5.6. Tectossilicatos..............................................................................................................36 
 
8.6. ARGILOMINERAIS .................................................................................................. 38 
8.6.1 Estrutura / Conceito ....................................................................................... 38 
8.6.2. Classificação dos principais argilominerais .................................................... 39 
8.7 A IMPORTÂNCIA DOS MINERAIS NA ENGENHARIA ............................................ 40 
9. O CICLO ROCHOSO ............................................................................................... 41 
10. MAGMATISMO ........................................................................................................ 42 
10.1.MAGMA ................................................................................................................... 42 
10.2.ORIGEM DO MAGMA ............................................................................................. 42 
10.3.COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO MAGMA ................................................................... 43 
10.4.SEQUÊNCIA DE CRISTALIZAÇÃO ........................................................................ 44 
10.5.COEXISTÊNCIA PARAGENÉTICA ......................................................................... 44 
 4 
11. ROCHAS ÍGNEAS ................................................................................................... 45 
11.1. AS ROCHAS ÍGNEAS E AS FORMAS DE OCORRÊNCIA NA LITOSFERA .... 45 
11.2. CARACTERÍSTICA DAS ROCHAS ÍGNEAS .................................................... 46 
11.2.1. Cor ................................................................................................................. 46 
11.2.2. Granulação .................................................................................................... 46 
11.2.3. Estrutura e Texturas....................................................................................... 47 
11.3. ASPECTOS MINERALÓGICOS DAS ROCHAS ÍGNEAS ................................ 47 
11.4. CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS ÍGNEAS ...................................................... 48 
11.4.1. Classificação quanto aos teores de sílica ....................................................... 48 
11.4.2. Classificação quanto a composição mineralógica .......................................... 48 
12. ROCHAS SEDIMENTARES .................................................................................... 50 
12.1. INTEMPERISMO .............................................................................................. 50 
12.2. EROSÃO/TRANSPORTE.........................................................................................51 
12.2.1. Transporte por água ...................................................................................... 51 
12.2.2. Transporte por vento ...................................................................................... 53 
12.2.3. Transporte Por Geleira ................................................................................... 53 
12.3. DEPOSIÇÃO .................................................................................................... 53 
12.4. LITIFICAÇÃO ................................................................................................... 54 
 12.4.1. Cimentação .................................................................................................... 54 
 12.4.2. Compactação ................................................................................................. 54 
12.5. COMPOSIÇÃO QUÍMICA E MINERALÓGICA ................................................. 55 
12.6. TEXTURA DAS ROCHAS SEDIMENTARES ................................................... 56 
12.7. CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS SEDIMENTARES ........................................ 57 
13. ROCHAS METAMÓRFICAS .................................................................................... 58 
13.1. METAMORFISMO ............................................................................................ 58 
13.2. AGENTES DE METAMORFISMO .................................................................... 58 
 13.2.1. Calor .............................................................................................................. 58 
 13.2.2. Pressão orientada .......................................................................................... 59 
 13.3. TIPOS DE METAMORFISMO ........................................................................ 60 
 13.4. ESTRUTURAS DAS ROCHAS METAMÓRFICAS ......................................... 60 
 13.5. CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS METAMÓRFICAS ..................................... 60 
14. NOÇÕES DA GEOLOGIA DO ESTADO DE SÃO PAULO..................................61 
 14.1.COLUNA GEOLÓGICA...................................................................................61 
 
 14.2. OS ESCUDOS CRISTALINOS E BACIAS SEDIMENTARES DO BRASIL.....61 
 
 14.3. ASPECTOS GEOMORFOLÓGICOS DO ESTADO DE SÃO PAULO.............62 
 
 14.3.1. Unidades de Relevo.....................................................................................62 
 5 
 
 14.3.2. Províncias Geomorfológicas.........................................................................63 
 
 14.4. GEOLOGIA DO ESTADO DE SÃO PAULO....................................................64 
 
 14.4.1. Rochas Cristalinas Pré-Cambrianas do Embasamento Cristalino................ 66 
 
14.4.2. Rochas Predominantemente Arenosas (ou Silto-arenosas) Paleozoicas......66 
 
14.4.3. Rochas Silto-argilosas (ou carbonáticas) Paleozoicas...................................66 
 
14.4.4. Rochas Predominantemente Arenosas Mesozoicas do Grupo São Bento 66 
 
14.4.5. Rochas Basálticas da Formação Serra Geral................................................66 
 
14.4.6. Rochas Predominantemente Arenosas Mesozoicas do Grupo Bauru............66 
 
14.4.7. Formações Terciárias.................................................................................... 67 
 
14.4.8. Sedimentos Quaternários...............................................................................67 
 
15. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................70 
 
 
Í N D I C E D E Q U A D R O S 
 
Quadro 2.1. Ramificação Esquemática da Geologia..............................................................09 
Quadro 5.1. Estrutura Geral do Globo terrestre (Leins V.; Amaral, S.E 1989). ..................... 17 
Quadro 5.2. Escala Geológica do tempo. ............................................................................. 18 
Quadro 7.1 Composição química da crosta terrestre em peso e volume. ............................ 22 
Quadro 7.2. Porcentagens em peso dos principais elementos na Terra................................22 
Quadro 7.3. Composição química média das áreas continentais. ........................................ 23 
Quadro 8.1. Escala de Dureza de Mohs ( segundo Oliveira, A.M.S e outros 1998) ............. 27 
Quadro 8.2. Peso específico de alguns minerais ................................................................. 29 
Quadro 8.3. Exemplos de composição mineral de rochas e solos (%) ................................. 33 
Quadro 8.4. Grupos aniônicos de minerais .......................................................................... 34 
Quadro 11.1. Classificação mineralógica das rochas ígneas ............................................... 49 
Quadro 12.1. Relação entre diâmetro de partículas de quartzo e velocidade da correnteza.52 
Quadro 12.2. Composições médias de rochas ígneas e sedimentares da crosta ................ 55 
Quadro 12.3. Classificação das Rochas Calcárias................................................................57 
 
Quadro 14.1. Coluna Geológica do Estado de São Paulo....................................................65 
 
 6 
Í N D I C E D E F I G U R A S 
 
Figura 4.1. Ciclo da Estações do Ano ................................................................................. 11 
Figura 5.1. Medição do volume da Terra por Eratóstenes .................................................... 12 
Figura 5.2. Determinação da Massa da Terra (Experiência de Jolly).....................................12 
 
Figura 5.3. Propagação das Ondas Sísmicas pela Terra.......................................................13 
 
Figura 5.4. Estrutura Interna da Terra e a Velocidade de Propagação das ondas sísmicas.14 
 
Figura 5.5. Anomalias da gravidade ..................................................................................... 15 
Figura 5.6. Equilíbrio isostático de Airy ................................................................................ 15 
Figura 5.7. Elevação dos continentes pela descarga de materiais. ...................................... 16 
Figura 5.8. Constituição do Globo terrestre. ......................................................................... 17 
Figura 6.1. As Placas Tectônicas...........................................................................................19 
 
Figura 6.2. Expansão do Assoalho Oceânico e a Movimentação das Placas........................20 
 
Figura 6.3. Origem e Expansão das Placas Tectônicas.........................................................20 
 
Figura 6.4. Convergência das placas Continentais................................................................20 
 
Figura 6.5. Convergência de Placas Continentais e Placas Oceânicas.................................21 
 
Figura 6.6. A Formação dos Continentes a partir de Pangéa................................................21 
 
Figura 7.1. Arranjo tetraédrico do ânion silicático. ................................................................ 23 
Figura 8.1. Interação da mineralogia com as ciências da Terra. .......................................... 24 
Figura 8.2. Estrutura interna e forma da halita. .................................................................... 25 
Figura 8.3. Sistemas cristalinos. .......................................................................................... 25 
Figura 8.4. Estrutura cristalina do Diamante e Grafita. ......................................................... 26 
Figura 8.5.a) Clivagem prismáticas e romboédricas. b) Fratura conchoidal. ........................ 27 
Figura 8.6. Esquema de apresentação do tetraedro (SiO4)-4 . .............................................. 35 
Figura 8.7. Esquema de polimerização de tetraedros (SiO4)-4. ............................................. 35 
Figura 8.8. Estrutura de nesossilicatos. ............................................................................... 36 
Figura 8.9. Estrutura de sorossilicatos. ................................................................................ 36 
Figura 8.10. Estrutura de ciclossilicatos: a) Com anéis triangulares; b) Com anéis quadrados 
e c) Com anéis hexagonais.................................................................................................. 37 
Figura 8.11. Estrutura de inossilicatos: a) Cadeias simples e b) Cadeias duplas. ................ 37 
Figura 8.12. Estrutura de filossilicatos. ................................................................................ 37 
Figura 8.13. Estrutura de tectossilicato. ............................................................................... 38 
Figura 8.14. Folha de siloxana mostrando a distribuição de tetraedros (SiO4)-4. .................. 38 
Figura 8.15. Folha de gibbsita mostrando a distribuição de octaedros. ................................ 38 
 7 
Figura 8.16. Estrutura da caulinita. a) Atômica. b) Simbólica ............................................... 39 
Figura 8.17. Estrutura simbólicas do tipo 2:1 a) Esmectita com camadas de moléculas de 
água. b) Estrutura da ilita ..................................................................................................... 40 
Figura 8.18. Exemplo de Intemperismo..................................................................................40 
Figura 9.1. O ciclo da Rocha. ............................................................................................... 41 
Figura 10.1. Seção esquemática da crosta/manto (astenosfera/litosfera), com indicação da 
localização dos sítios formadores de magmas (modelo de tectônica de placas) .................. 43 
Figura 10 .2. Séries de Bowen ............................................................................................. 44 
Figura 11.1. Formas de ocorrência das rochas ígneas e relevos associados ...................... 46 
Figura 11.2. Principais rochas magmáticas e sua composição mineralógica (modelode 
Adams) ................................................................................................................................ 48 
Figura 12.1. Precipitação pluviométrica e infiltração em função da topografiaD ................... 51 
Figura 12.2. Distribuição dos clastos na lâmina de água do Rio Missouri). .......................... 52 
Figura 12.3. Variações na composição de algumas rochas sedimentares e de solos residuais.
 ............................................................................................................................................ 55 
Figura 12.4. Texturas comuns de rochas sedimentares ....................................................... 56 
Figura 13.1. Exemplo de metamorfismo de uma rocha. ....................................................... 58 
Figura 13.2. Auréolas de metamorfismo de contato ............................................................. 59 
Figura 13.3. O acúmulo de depósitos argilosos e geração de pressões . ............................. 59 
Figura 14.1. Esboço Geológico do Brasil...............................................................................62 
 
Figura 14.2. Amplitude e declividade de encosta...................................................................63 
 
Figura 14.3. Províncias Geomorfológicas de São Paulo........................................................63 
 
Figura 14.4. Seção Longitudinal do Rio Tietê- Sequência Litoestratigráfica..........................68 
 
Figura 14.5. Esboço Simplificado das Unidades Litoestrátigráficas de São Paulo................69 
 
 
 
 
 
 
 
 8 
GEOLOGIA GERAL 
 
 
INTRODUÇÃO 
 De maneira geral, a maioria das pessoas com algum grau de instrução, já ouviram falar de 
Geologia. Entretanto os conhecimentos adquiridos são dispersos e causam mais dúvidas do 
que conhecimentos. A razão disto pode ser explicada pelo fato de que a Geologia é uma 
ciência que deve ser aprendida sistematicamente, ou seja, não se entende Geologia como 
um todo se não conhecermos suas partes. Desta forma, buscam-se, neste curso, 
conhecimentos básicos de Geologia e suas ramificações, com o intuito de aprendizagem 
desta ciência maravilhosa e surpreendente, tanto sob o aspecto do conhecimento 
propriamente dito como, das aplicações destes conhecimentos na Geologia de Engenharia 
Civil e Ambiental. Ressalve-se, que o curso não tem a pretensão de formar engenheiros civis 
ou ambientais especializados em Geologia, mas sim, engenheiros com conhecimentos 
fundamentais de Geologia, para aplicação em suas carreiras profissionais. 
 
DEFINIÇÕES E RAMIFICAÇÕES 
 A Geologia pode ser definida como sendo a ciência que estuda a Terra sob todos os seus 
aspectos, buscando decifrar a história geral deste planeta, desde o momento de formação de 
suas rochas até o presente e objetivando o estudo dos fenômenos geológicos internos ou 
externos, físicos ou biológicos. 
 Fenômenos físicos são: Litogênese (Formação de rocha), Orogênese (Formação de 
montanhas) e Liptogênese (Destruição e modelagem do relevo). Já os fenômenos biológicos 
dizem respeito aos restos de organismos denominados de fósseis e encontrados nas rochas. 
 Como fundamentação teórica, a Geologia pode ser dividida em Geologia Física e Geologia 
Histórica. 
 A Geologia Física, também denominada de Geologia Dinâmica, estuda a composição, a 
estrutura, os fenômenos formadores da crosta e o conjunto geral dos fenômenos que agem 
na superfície da Terra (Dinâmica Externa) e em todo o seu interior (Dinâmica Interna). 
 A Geologia Histórica refere-se às datações cronológicas dos eventos ocorridos 
(modificações estruturais, geográficas e biológicas) na história da Terra. 
 Como Ciência Aplicada, a Geologia pode ser dividida em Geologia Econômica e 
Geologia de Engenharia e Ambiental. 
 O quadro 2.1 esquematiza as ramificações da Geologia. 
 
 
 
 
 
 
 
 9 
Quadro 2.1: Ramificação esquemática da Geologia 
 
 Mineralogia 
 Petrologia 
 Sedimentologia 
 Estrutural 
 
 
 
 Física 
 Geomorfologia 
GEOLOGIA 
TEÓRICA 
 
 
 Paleontologia 
 Histórica Paleogeografia 
 Estratigrafia 
 
 
 
GEOLOGIA 
APLICADA 
Geologia 
Econômica 
 
Mineração e Petróleo 
 Geologia de 
Engenharia e 
Geologia 
Ambiental 
Obras de Engenharia Civil e aspectos 
ambientais correlacionados (túneis; 
rodovias; barragens; fundações; 
aeroportos; portos; hidrovias; aterros; 
escavações; instalações sanitárias; etc.) 
 
 
 
 
 
 Mineralogia é a ciência que estuda a natureza e formação dos minerais (propriedades 
físicas, químicas, físico-químicas e descrição das espécies). 
 Petrologia é a ciência que estuda a origem das rochas (petrogênese) e a descrição e 
classificação das mesmas (petrografia). 
 Sedimentologia estuda os sedimentos e seus ambientes de sedimentação. 
 Geologia estrutural estuda a arquitetura ou o arcabouço do subsolo. 
 Geomorfologia é a ciência que estuda as formas de relevo atual, tendo em vista a origem, 
estrutura e natureza das rochas, o clima da região e as forças que de modo geral atuam na 
construção e destruição do relevo. 
 Paleontologia é a ciência que estuda os seres vivos que existiram nos diferentes períodos 
da história da Terra. 
 Paleogeografia é o ramo da Geologia histórica que estuda a distribuição das terras e 
mares nas diferentes eras geológicas. 
 Estratigrafia é a ciência que estuda a sucessão das camadas ou estratos geológicos e é 
baseada no estudo dos fósseis (idade) e fácies (aspecto de rochas). 
 Além dos ramos citados no quadro 2.1, temos outras especialidades de extrema 
importância no âmbito da Engenharia Civil e Ambiental, tais como a Geoquímica; Geofísica; 
e a Hidrogeologia. 
 10 
 Geoquímica é a parte da Geologia que trata da abundância relativa e absoluta dos 
elementos químicos e isótopos na Terra; da distribuição e migração dos elementos individuais 
na atmosfera, hidrosfera, litosfera, etc. e em minerais e rochas com objetivo de elucidar 
princípios que governam esta migração e distribuição. 
 Hidrogeologia é o ramo da Geologia que estuda o armazenamento e circulação das águas 
subterrâneas na zona saturada das formações geológicas, considerando suas propriedades 
físico-químicas, suas interações com o meio físico e biológico e suas reações às ações do 
homem. 
 Geofísica é a ciência que estuda a Terra por meio de métodos físicos quantitativos. É de 
extrema importância sua aplicação (mineração, petróleo, água subterrânea, contaminação, 
etc.). 
 
GEOLOGIA APLICADA 
 A Geologia aplicada pode ser considerada como a aplicação dos conhecimentos do meio 
físico geológico em suas relações de caráter econômico (mineração e petróleo); em suas 
relações com as obras de Engenharia Civil nas fases de sua concepção, viabilidade, projeto, 
construção, operação e manutenção (túneis, estradas, metrô, hidrovias, barragens, 
fundações, aeroportos, portos, construções sanitárias, etc.); e em suas relações com o meio 
ambiente, preponderantes na caracterização do meio físico, bem como na prevenção de 
alterações a que estes processos estão sujeitos em face da instalação e funcionamento de 
uma mina, obra civil ou outra forma de uso do solo ou de água (diagnóstico ambiental, análise 
de impactos ambientais, medidas mitigadoras e elaboração de programas de ação ambiental). 
Como podemos observar, a Geologia Ambiental insere-se em todas estas aplicações, daí sua 
importância de estudo, frente às ações antrópicas sobre a superfície da Terra. 
 Geologia de Engenharia pode ser definida como sendo uma “ciência dedicada a 
investigação, estudo e solução de problemas de engenharia e meio ambiente, decorrentes da 
interação entre a geologia e os trabalhos e atividades do homem, bem como a previsão e 
desenvolvimento de medidas preventivas ou reparadoras de acidentes geológicos” 
(IAEG,1992). 
 Geologia Ambiental é o termo empregado para referir as relações diretasda Geologia 
com as atividades humanas. Trata dos fenômenos geológicos decorrentes da ação 
modificadora do homem na superfície da Terra: 
-O uso inadequado do solo pode levar a problemas como a erosão e o assoreamento. 
-Cortes de estradas ou ocupação urbana em área de risco podem gerar movimentos de massa 
tais como escorregamentos; corridas de lama; etc. 
-Mineração subterrânea ou exploração de água subterrânea podem ocasionar subsidências. 
-Outro assunto ligado a Geologia Ambiental é a poluição de águas superficiais ou 
subterrâneas. 
 
A TERRA NO SISTEMA SOLAR 
 A Terra é um planeta minúsculo perdido na imensidão do Universo, mas que apresenta 
uma particularidade especial, ou seja, a existência de água e oxigênio na sua atmosfera, 
elementos esses essenciais ao desenvolvimento da vida. A Terra se mantém em órbita pela 
força de atração atuante, girando sobre si mesma de Oeste para Leste em um tempo de 23 
horas, 56 minutos e 04 segundos para uma rotação completa, originando-se assim os dias e 
as noites. Ao mesmo tempo gira ao redor do Sol, descrevendo no espaço uma órbita de 
 11 
aproximadamente 940 milhões de quilômetros em um tempo de 365 dias, 5 horas e 46 
minutos, a uma velocidade média de 29,4 km/s. 
 O eixo de rotação da Terra é inclinado, em relação ao plano de órbita terrestre (eclíptica), 
num ângulo de 67º33’, o que faz com que o polo norte, numa fase do ano, se mantenha 
inclinado para o Sol e na outra em direção contrária a ele, provocando as estações. 
 Os pontos em que a circunferência equatorial da Terra e a eclíptica se tocam chamam-se 
equinócios de primavera e de outono, e as posições mais afastadas do Equador, a 23º27’ de 
latitude Norte e Sul, solstícios, de verão e inverno respectivamente (figura 4.1). 
 
 
 
Figura Erro! Nenhum texto com o estilo especificado foi encontrado no documento..1: Ciclo 
da Estações do Ano Fonte: Enciclopédia Larousse Cultural, 1998 
 A origem da Terra é discutível, mas o que se presume é que seja de ordem cósmica. A 
maioria dos estudos a respeito aponta que este planeta passou sucessivamente pelo estado 
gasoso e estado líquido, antes de chegar à sua consolidação. 
 
CONSTITUIÇÃO DA TERRA 
A Terra apresenta uma forma elipsoide de rotação, tendo seu diâmetro equatorial 
aproximadamente 12.757 km e seu diâmetro polar por volta de 12.714 km. O Monte Everest 
constitui-se na maior elevação (aproximadamente 9000 metros) e a Fossa das Filipinas no 
Oceano Pacífico, a maior depressão (cerca de 11.000 metros). Entretanto, se 
representássemos a Terra como uma esfera de 10 cm de diâmetro, essa diferença máxima 
de elevação (20000 metros) seria menor que 2mm e a diferença entre os diâmetro equatorial 
e diâmetro polar seria de apenas 0,3 mm, portanto uma esfera quase perfeita. 
 A densidade média global da Terra apresenta um valor de 5,527. Entretanto, as 
densidades das rochas mais frequentes na crosta terrestre apresentam um valor médio de 
2,760. Conclui-se que a densidade dos materiais constituintes do interior da Terra deve ser 
maior, seja pela diferença da constituição ou maior compacidade da matéria, consequência 
de uma alta pressão. 
Solstíci
o 
de 
Junho 
Solstício 
de 
Dezembro 
Equinócio de Setembro 
Equinócio de 
Março 
Inverno 
hem. N 
Verão hem. 
S 
Primavera 
hem. N 
Outono hem. S 
Duração do dia igual a 
noite 
Verão hem. 
N 
Inverno 
hem. S 
Sol 
Outono hem. 
N 
Primavera 
hem. S 
 
 
 
 
 12 
 Baseado na observação da sombra da Terra sobre a Lua em ocasiões de eclipse, os 
estudiosos da antiga Grécia já sabiam da esfericidade deste planeta. O volume da Terra foi 
calculado por Erastóstenes (276-194 a.C.) através da observação e medição do ângulo 
formado pelos raios solares e um fio de prumo em Alexandria no mesmo instante que a luz 
solar atingia o fundo de um poço em Siena, ao meio dia, no dia mais longo do ano (figura 
5.1). Em Siena, os raios eram paralelos ao fio de prumo e o ângulo medido em Alexandria é 
correspondente ao arco relativo à distância entre cidades (cerca de 925 Km). Assim a 
circunferência da Terra é igual a esta distância multiplicada por 360º e dividida pelo ângulo 
medido em Alexandria. Conhecida a circunferência da Terra, determina-se o raio da terra e 
em seguida seu volume. O erro em relação ao valor calculado por métodos modernos foi de 
apenas 14%. 
 
Figura Erro! Nenhum texto com o estilo especificado foi encontrado no documento..2: Medição 
do volume da Terra por Erastóstenes. Fonte: Leinz V.; Amaral, S.E (1989) 
 Já a massa da Terra foi determinada baseando-se no princípio de Isaac Newton (atração 
gravitacional) e demonstrado experimentalmente por Jolly no final do século XIX (figura 5.2), 
cujo resultado se aproxima bastante dos valores atuais (6 X 1021toneladas). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5.2: Experiência de Jolly para determinação da massa da Terra. Fonte: Leinz, V.; Amaral, S.E. (1989) 
Gravidade: matéria atrai matéria na razão direta das mesmas e inversa do quadrado da 
distância (m1 X m2) / d2, sendo m em gramas e d em cm e assim temos: 
(5.000 X 5.775.000) / 56,822: 0,577 dina 
 :: 
(M Terra X 1) / 636.000.0002): 980,665 dinas, portanto: M Terra= 6,14 X 1027g= 6,14 
sextrilhões de toneladas 
 13 
 
 Durante décadas do século XX, ocorreram milhares de abalos sísmicos, e o registro deles 
permitiram formular a estrutura principal da Terra em crosta, manto e núcleo (figura.5.3). 
 
 
Figura 5.3: Propagação das ondas sísmicas. Fonte: Leinz, V.; Amaral, SE (1989) 
 
 A camada superficial do globo é denominada de crosta, cuja espessura varia de 25 a 75 
km nos continentes e de 5 a 10 km nos oceanos. A velocidade de propagação de ondas 
sísmicas primárias(P) é de 5,5 km/s na crosta superior e de 7,0 km/s na crosta inferior. Abaixo 
da crosta, ocorre o manto aonde as velocidades das ondas P vão aumentado até a 
profundidade de 2.950 km, variando de 8,0 a 13,5 km/s. A velocidade de propagação no 
núcleo externo (2.950 a 5.100 km de profundidade) decai em relação ao manto, e voltam a 
aumentar no núcleo interno (figura 5.4). No núcleo externo, além das ondas P terem 
velocidade menor que as do manto sólido, não há propagação de ondas secundárias (S), 
comprovando assim o seu estado líquido. Entretanto a densidade do núcleo é bem maior do 
que a do manto. Em função destas características de velocidade baixa de propagação de 
ondas sísmicas e densidade alta, interpreta-se como sendo o núcleo constituído 
predominantemente por ferro. Nas profundidades onde ocorrem as variações de velocidade 
de propagação de ondas sísmicas são denominadas de descontinuidades. 
 Crosta e Litosfera - A crosta terrestre é a zona mais superficial e de menor densidade 
(d=2,7 a 2,9). Com base na velocidade de propagação das ondas sísmicas, na crosta 
terrestre, os sismólogos chegaram aos seguintes resultados: à profundidade de cerca de 17 
Km há uma variação na velocidade de propagação das ondas P e S, o que pressupõe a 
alteração das características do material e por conseguinte a existência de uma 
descontinuidade, designada de Conrad. Entre a superfície e a descontinuidade de Conrad, a 
velocidade de propagação das ondas sísmicas é: Vp=5,6 Km/s e Vs=3,3 Km/s. A partir da 
descontinuidade de Conrad até à descontinuidade de Mohorovicic os valores são: Vp=6 a 7 
Km/s e Vs=3,7 Km/s. Deste modo, a descontinuidade de Conrad subdivide a crosta 
continental em crosta continental superior e crosta continental inferior. A primeira 
camada, também é designada por Sial, devido ao predomínio do silício (Si) e do alumínio (Al), 
sendo constituída em grande parte por rochas do tipo geral do granito - camada granítica; a 
segunda, denominada Sima, por ser rica em silício (Si) e magnésio (Mg), deve ser constituída 
por rochas da família do gabro e do tipo do basalto - camada basáltica. A crosta oceânica é 
formada por uma camada basáltica, com velocidades de propagação das ondassísmicas do 
tipo P entre 4 a 5 Km/s, com cerca de 1 a 4 Km de espessura e pela camada oceânica, com 
velocidade de propagação das ondas do tipo P entre 6 a 7 Km/s, com cerca de 5 a 6 Km de 
espessura. Tanto a crosta continental como a oceânica, possuem na sua parte superior uma 
 14 
camada sedimentar de espessura variável. A Litosfera, com espessura de aproximadamente 
100 km, engloba as rochas da crosta terrestre (continental e oceânica) e uma parte do manto 
superior, como uma unidade rígida. A litosfera é formada por um mosaico de placas rígidas e 
móveis - as placas litosféricas ou tectônicas. 
 A Astenosfera, representada na secção esquemática, entre os 400 e 650 km de 
profundidade, segue-se à litosfera, fazendo parte do manto superior, é uma zona plástica 
constituída por rochas fundidas. Na astenosfera as ondas propagam-se com uma velocidade 
menor do que na litosfera, o que leva alguns autores a designá-la por zona de baixas 
velocidades. A astenosfera constitui uma camada importante na mobilidade da litosfera, não 
só por ser constituída por materiais plásticos, mas também por nela se desenvolverem as 
correntes de convecção (Tectônica de placas). 
 O Núcleo constitui a zona central, essencialmente formado por ferro e níquel e diferente 
da composição dos silicatos que o envolvem. Com base nas propriedades físicas, é possível 
distinguir duas zonas: núcleo interno, sólido, e núcleo externo, líquido. 
 
 
 
 FIGURA 5.4: Estrutura Interna da Terra e a velocidade de propagação de ondas 
sísmicas. Fonte: Site terra-planeta vivo 
 Uma correlação com a constituição mineralógica de meteorito do tipo assiderito, cuja 
composição (Olivina e piroxênio rômbico) é bastante instável à superfície, indica uma 
similaridade às rochas ultra básicas (ex: gabro e peridotito). Admite-se que estas rochas 
constituem as camadas abaixo da crosta (manto). Já para o núcleo da Terra, admite-se uma 
constituição muito próxima à dos sideritos (rica em ferro). 
 Os corpos são atraídos para a superfície terrestre através da gravidade. O valor da 
gravidade difere na superfície terrestre de acordo com a latitude, pela diferença entre o raio 
equatorial e o polar. Medidas gravimétricas mostram valores inferiores ao valor teórico 
(anomalias negativas) nos continentes e valores superiores (anomalias positivas) sobre 
grandes planícies e os oceanos. Interpreta-se esse fenômeno no sentido de que o excesso 
aparente de massa das cadeias montanhosas e dos continentes é compensado por uma 
 15 
menor densidade de seus materiais, enquanto que a falta de massa dos oceanos e planícies 
fica compensada por um aumento na densidade do material interior. Assim, a crosta formada 
por rochas graníticas, leves e ricas em silício e alumínio, denomina-se Sial, enquanto que a 
camada inferior, essencialmente integrada por rochas mais densas e ricas em silício e 
magnésio, denomina-se Sima (figura 5.5). 
 A condição de equilíbrio ideal a qual tende a Terra por força da gravitação denomina-se 
Isostasia. Desta forma as massas continentais formadas de sial dispõem-se flutuando sobre 
o sima, nele se aprofundando. Nos pontos em que a massa siálica é mais espessa, mais 
profundo é o mergulho no sima, e assim os blocos siálicos tendem a se equilibrar (figura 5.6). 
Os processos geológicos externos e internos modificam o estado ideal de equilíbrio isostático 
que a gravitação tende a estabelecer. Assim os blocos descarregados pela erosão se elevam, 
enquanto que as zonas carregadas com os produtos erodidos se afundam, restituindo-se o 
equilíbrio isostático. Existe, pois, um substrato de sima contínuo sob uma crosta siálica 
contínua (figura 5.7) 
 
 Figura 5.5: Anomalias da gravidade. Fonte: Altaba, M.F.; San Miguel, A (1975) 
 
Figura 5.6: Fonte: modificado de Teixeira, W. et. Al (2009) Equilíbrio isostático de Airy 
(1) e de Pratt (2). 
Sial - d = 2,8 
Mar 
Sial 
 16 
 
Figura 5.7: Elevação dos continentes pela descarga de materiais. Fonte: Altaba, M.F.; San 
Miguel, A (1975). 
 Em síntese, admite-se que a Terra é constituída por camadas concêntricas, de constituição 
química e física diferente em cada camada (figura 5.8). A crosta superior (crosta continental) 
é formada por rochas graníticas, ricas em silício e alumínio (Sial). Sua espessura varia de 25 
a 75 km, sendo mais espessa em regiões montanhosas. A crosta inferior (crosta oceânica) é 
formada por rochas basálticas, ricas em silício e Magnésio (Sima) e/ou rochas granulíticas 
(Hassui, Y. e outros, 2012). Sua espessura nas áreas oceânicas é de apenas 5 a 10 km. Não 
existe Sial nos oceanos, salvo a pouca distância dos blocos continentais, mesmo as ilhas 
oceânicas são de natureza basáltica. A crosta perfaz apenas 0,4% da massa total da Terra, 
mas é a sede dos fenômenos geológicos relacionados à dinâmica interna (Movimentos 
tectônicos, sísmicos, magmáticos, metamórficos, etc.) e dos fenômenos geológicos externos 
(construção e destruição do relevo, eventos climáticos, dinâmica das águas, etc.). Sua zona 
inferior passa gradativamente para as zonas superaquecidas, mas sujeita a pressões 
hidrostáticas consideráveis, impedindo assim a existência de uma fase líquida. 
 Observações diretas não são possíveis nas camadas inferiores, por isto estão sujeitas a 
várias interpretações. De qualquer forma, o manto exterior (manto superior) é o responsável 
por grandes perturbações (falhamentos, dobramentos, rupturas, terremotos, magmatismo, 
etc.) verificadas na crosta, graças à sua lenta movimentação horizontal de 2 a 6 cm/ano acima 
da zona mais fluida (astenosfera). O manto perfaz 67,2% em massa da Terra, enquanto o 
núcleo perfaz 32,4%. O quadro 5.1 demonstra a estrutura geral do globo terrestre. 
 As velocidades de propagação das ondas sísmicas são diferentes na crosta e no manto, 
indicando assim uma mudança química na composição das rochas. O contato entre a crosta 
e o manto se dá por uma descontinuidade denominada de Mohorovicic (ou simplesmente 
Moho). 
 Por volta de 110 km de profundidade, ocorre uma pequena diminuição das velocidades 
sísmicas no manto, apesar da composição química do manto variar muito pouco, quando 
comparada com a da crosta. A redução de velocidade nessa zona ocorre devido à presença 
de rochas parcialmente fundidas e de menor rigidez. A parte do manto, acima da zona de 
velocidades baixas, juntamente com a crosta forma a litosfera. A zona de baixas velocidades 
e de rochas parcialmente fundidas é denominada de astenosfera. A descontinuidade de 
Moho é abrupta enquanto o contato entre a litosfera e a astenosfera é gradual, indicando 
mudanças de propriedade físicas, como o aumento de temperatura, fusão parcial e perda de 
viscosidade. 
Erosão 
Sial 
 
 
Sedimentação 
Afundamento 
Fluidez plástica 
subcortical 
Elevação 
 17 
 
Figura 5.8: Constituição do Globo terrestre. Fonte: Leinz V.; Amaral, S.E (1989). 
Quadro 5.1: Estrutura Geral do Globo terrestre (Leinz V.; Amaral, S.E 1989). 
Profundidade 
(km) 
Denominação 
das camadas 
Constituição 
litológica 
Densidade 
 
Temperatura 
Valor médio: 
+ 35 
Crosta 
superior 
 
Crosta inferior 
Sial 
(granodiorito) 
 
Sima (gabro) 
2,7 - 3,0 
800ºC 
 
1000ºC 
Descontinuidade de Mohorovicic 
90 
 
 
2900 
Manto 
Peridotito 
 
-similar a certos 
meteoritos 
3,3 - 5,5 2000ºC 
Descontinuidade de Wicchert-Gutenberg 
 
5100 
 
6370 
 
Núcleo 
Externo 
 
Núcleo interno 
 
Nife (Fe-Ni) 
 
-similar aos 
sideritos 
 
9 - 11 
 
12 - 14 
 
3000ºC 
 
-cerca de 
5000ºC 
 
 A temperatura no interior da Terra aumenta progressivamente da superfície para o interior 
da Terra. Até uma profundidade de 10 a 20 metros, a temperatura é influenciada pela média 
anual e a partir daí, aumenta continuamente. A quantidade de metros em profundidade 
necessária para elevar a temperatura em 1ºC denomina-se grau geotérmico. O grau 
geotérmico pode variar de acordocom a região geológica. No Brasil, por exemplo, a mina de 
Morro Velho com 2500 metros de profundidade tem uma temperatura de 64ºC, que se 
 18 
descontando a temperatura média regional de 18ºC temos um aumento de 46ºC e ao 
dividirmos 2500 por 46, verificamos que o grau geotérmico é de 54 metros. Por outro lado, ma 
região sudoeste da Alemanha, onde eventos vulcânicos ainda são recentes (Terciário 
superior) o grau geotérmico é de 11 metros. Assim podemos afirmar que em regiões 
geológicas antigas, estáveis e sem perturbações tectônicas recentes, a elevação de 
temperatura é menor quando comparada a zonas geológicas mais jovens, sujeitas a 
perturbações tectônicas. 
 Baseados em cálculos de velocidade de desintegração radioativa de certos elementos 
(transmutação) admite-se que a Terra tenha uma idade próxima de 4,6 bilhões de anos. A 
escala geológica do tempo pode ser observada pelo quadro 5.2. 
 
Quadro 5.2: Escala Geológica do tempo (modificado de Fairchild et al, 2000). 
 
 
Eon Eras Períodos 
Tempo 
decorrido em 
milhões de 
anos 
Características 
Fanerozóico 
Cenozoico 
Quaternário 0 - 1.8 
Homem. Glaciação 
no hemisfério norte. 
Terciário 1.8 - 65 
Mamíferos e 
fanerógamas 
Mesozoico 
Cretáceo 65 - 142 
Rapteis gigantescos 
e coníferas 
Jurássico 142 - 206 
Triássico 206 - 248 
Paleozoico 
Permiano 248 - 290 Anfíbios e 
criptógamas 
Carbonífero 290 - 354 
Devoniano 354 - 417 
Peixes, vegetação 
nos continentes 
Siluriano 417 - 443 Invertebrados 
(conchas e 
carapaças) 
Ordoviciano 443 - 495 
Cambriano 495 - 545 
Proterozóico 
Pré - 
Cambriano 
Superior 
 
Pré - 
cambriano 
Médio 
 545 - 2500 
Por volta de 590 
milhões de anos 
surgem impressões 
de invertebrados 
simples (corpo 
mole) e restos raros 
de algas 
Arqueano 
Pré 
cambriano 
Inferior 
 2500 - 4560 
 19 
TECTONISMO 
 Tectônica: O termo tectônico é aplicado aos processos de grande proporção que 
deformam a crosta terrestre modificando seu relevo. Estes processos são conduzidos por 
forças internas da Terra, consequentemente pode-se definir tectônica como sendo a 
deformação das rochas oriunda de forças internas. Geralmente o resultado destas forças é o 
aparecimento de certas estruturas geológicas como as dobras, falhas, fraturas, etc. 
 Movimento de placas tectônicas: diferentemente da astenosfera, considerada contínua, 
a litosfera é compartimentada em grandes partes que se movimentam, denominadas de 
placas litosféricas, mais conhecidas como placas tectônicas, em função dos processos 
associados com a origem, movimento e destruição das mesmas (figuras 6.1 e 6.2). Como as 
placas litosféricas movem sobre a astenosfera, ocorre o deslocamento dos continentes. A 
idéia de deslocamento dos continentes foi formulada por Alfred Wegener no início do século 
XX, quando observou evidências da deriva continental, baseando-se na forma dos 
continentes, particularmente através do Oceano Atlântico e a similaridade entre fósseis 
encontrados na América do Sul e África. Somente na década de 60 a hipótese de Wegener 
foi aceita totalmente no meio científico, quando se verificou que o assoalho oceânico se 
expande em algumas zonas denominadas de cadeias meso-oceânicas (figura 6.3), através 
de um intenso vulcanismo gerador de massa de sima que acaba incorporada a crosta 
oceânica existente. O movimento lento da litosfera sobre a astenosfera, provavelmente se dá 
por forças geradas com as correntes de convecção da última. Nesta zona expansiva, as 
placas movem-se em sentido oposto (placas divergentes). Com o movimento lateral a partir 
da zona expansiva, as placas litosféricas vão ao encontro de outras placas até as áreas de 
subducção, ou seja, o encontro de placas convergentes (figuras 6.4 e 6.5), geralmente nas 
bordas continentais (ex: o encontro entre a Placa Sul-Americana e a Placa de Nazca- o fundo 
do Oceano Pacífico-). A subducção é o processo no qual o fundo oceânico introduz-se por de 
baixo do continente gerando uma enorme energia capaz de abalar a estrutura geológica 
continental causando abalos sísmicos e ao mesmo tempo provocar a fusão destas rochas que 
atingem áreas superaquecidas e podem ascender a superfície através das fissuras geradas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6.1: As Placas Tectônicas 
 20 
Figura 6.2: Expansão do assoalho oceânico e a movimentação das placas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6.3: Origem e expansão das placas tectônicas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 21 
Figura 6.4: Convergência das placas continentais 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6.5: Convergência de placa continental e placa oceânica 
 
 Deriva dos continentes: os movimentos das placas litosféricas são responsáveis pelas 
formas e localização dos continentes. Estes movimentos também são indicadores da deriva 
continental que se iniciou aproximadamente 200 milhões de anos atrás a partir de um 
continente único chamado Pangaea. Uma das alterações iniciais deste processo, por 
exemplo, foi a separação da América do Norte da Eurásia. O Mar de Tethys, entre a Eurásia 
e a África, reduziu-se ao modesto Mar Mediterrâneo. Cerca de 50 milhões de anos atrás, a 
Índia colidiu com a China produzindo a cadeia de montanhas do Himalaia e os platôs 
Tibetanos (figura 6.6) 
 
Figura 6.6: A formação dos continentes a partir de Pangéia 
 
 22 
ASPECTOS GEOQUÍMICOS 
 Os átomos dos elementos combinados entre si acabam por formar moléculas e compostos. 
Os minerais normalmente são compostos cristalinos naturais. Assim, a associação de 
minerais forma as rochas que compõe a litosfera. 
 A Geoquímica, uma ciência com estreita colaboração entre a Química e a Geologia, tem 
como objetivo o estudo dos elementos químicos que constituem o material terrestre, sua 
abundância, distribuição, combinação e emigração e, em definitivo, seu comportamento 
geoquímico e leis pelas quais se regem. 
 Milhares de análises químicas de rochas minerais permitiram concluir que os elementos: 
Oxigênio (O), Silício (Si), Alumínio (Al), Ferro (Fe), Magnésio (Mg), Cálcio (Ca), Sódio (Na) e 
Potássio (K) são os mais abundantes na crosta terrestre perfazendo um total de 98,5% em 
massa ou 99,8% em volume. Destes elementos o oxigênio ocupa 46,6% da crosta em massa 
e 91,8% em volume (quadro 7.1). 
Quadro 7.1: Composição química da crosta terrestre em peso e volume. 
Elemento Peso (%) Volume (%) 
O 
Si 
Al 
Fe 
Ca 
Na 
K 
Mg 
Outros 
45,2 
27,4 
8,0 
5,8 
5,3 
2,3 
1,7 
2,8 
1,5 
91,77 
0,80 
0,76 
0,68 
1,48 
1,60 
2,14 
0,56 
0,21 
 
 As porcentagens, em peso, aproximadas dos principais elementos químicos na Terra, no 
manto e no núcleo são apresentadas no quadro 7.2. 
Quadro 7.2: Porcentagens em peso dos principais elementos químicos na Terra no 
manto e no núcleo 
Elemento Terra Manto Núcleo 
O 
Si 
Al 
Fe 
Ca 
Na 
K 
Mg 
S 
Ni 
Outros 
32,0 
14,5 
- 
25,0 
- 
- 
- 
12,5 
8,0 
- 
8,0 
44,0 
22,4 
1,6 
9,9 
1,7 
0,8 
- 
18,6 
- 
- 
1,0 
- 
- 
- 
80,4 
- 
- 
- 
- 
14,0 
5,2 
0,4 
 
 Como pode ser observado através do quadro 7.1 e quadro 7.2, o oxigênio (O) e o silício 
(Si) são os dois principais elementos químicos na crosta e no manto. Por sua vez, o núcleo 
apresenta uma predominância de ferro, níquel e enxofre. 
 A unidade fundamental de todos os silicatos e consequentemente da arquitetura da 
crosta terrestre é o [SiO4] -4 resultante da união de quatro [O]-2 ao [Si]4+ apresentando uma 
 23 
disposição tetraédrica (figura 7.1). Esta unidade fundamental liga-se aos outros elementos 
(Al, Fe, Mg, Ca, Na e K principalmente) e H2O, dando lugar a silicatos diversos. A crosta é 
fundamentalmente formada por silicatos, que na maioria das vezes contém alumínio (quadro 
7.3). 
 
Figura 7.3: Arranjo tetraédrico do ânion silicático. 
Quadro 7.3: Composição química média das áreas continentais. 
Óxido (%) 
SiO2 
Al2O3 
Fe2O3 
FeO 
MgO 
CaO 
Na2O 
K2O 
TiO2 
P2O5 
60,18 
15,61 
3,14 
3,88 
3,56 
5,17 
3,913,19 
1,06 
0,30 
 
 Os materiais constituintes da litosfera deslocam-se e transformam-se obedecendo a um 
sistema cíclico. As rochas acabam por sofrer ações e movimentos de caráter físico e químico, 
seja através da tectônica ou da química da crosta. 
 O ciclo dos agentes geológicos externos (processos de erosão, transporte e sedimentação) 
e internos (processos de metamorfismo, orogênese, plutonismo, vulcanismo, etc) provocaram 
a atuação de dois ciclos geoquímicos, denominados de externo e interno. 
 Ciclo geoquímico de um elemento é o conjunto de migrações que este efetuou na crosta 
terrestre. Assim, a história geoquímica de cada elemento é decifrada pelo estudo geoquímico 
dos elementos. Exemplificando, em torno do ciclo geoquímico do carbono e do silício podemos 
dizer que giram a Bioquímica e Geoquímica. 
 As pesquisas radiocronológicas, baseadas na desintegração radioativa, hoje são os 
principais instrumentos para o estudo da composição terrestre e datação de rochas muito 
antigas. 
 24 
MINERALOGIA 
 A Mineralogia é a ciência que estuda a natureza, formação, ocorrência, propriedades, 
transformação e utilização dos minerais. A mineralogia interage e correlaciona-se com outros 
campos da Geologia (figura 8.1). 
 
Figura 8.4: Interação da mineralogia com as ciências da Terra. 
 A mineralogia pode se dividir nas seguintes áreas de estudos: 
Cristalografia - Estuda a estrutura, morfologia, crescimento, dissolução e física dos 
cristais. 
Mineralogia Sistemática - Estuda a gênese, ocorrência e propriedades dos 
minerais. 
Gemologia - Estuda as pedras preciosas. 
Biocristalografia - Trata das substâncias minerais que ocorrem nos seres vivos. 
8.1 MINERAIS 
 Mineral é uma substância de ocorrência natural, inorgânica e homogênea que apresenta 
composição química definida e possui estrutura cristalina. 
 As substâncias orgânicas e os produtos artificiais estão excluídos do conceito de mineral. 
 A formação do mineral se dá pela cristalização, a partir do magma ou soluções termais, 
pela recristalização em estado sólido ou mesmo como produto de reações químicas entre 
sólidos e líquidos. A cristalização ocorre quando os átomos, íons ou grupos iônicos, em 
proporções definidas, são atraídos por forças eletrostáticas e distribuídos ordenadamente no 
espaço. 
 Os processos de gênese dos minerais diferem-se pelas condições físico-químicas: 
Processo magmático - presença de temperatura elevada e material em fusão 
(magma). 
Processo metamórfico - pressão e temperatura variadas e geralmente sem fusão 
de material. 
Processo sedimentar - pressão e temperatura normais. 
 A menor unidade desta rede tridimensional, dada pela disposição dos átomos na estrutura 
de um mineral, é denominada de cela unitária ou retículo cristalino. A cela unitária vai refletir 
na forma externa do cristal e nas propriedades físicas do mineral. Para exemplificar, podemos 
 25 
verificar pela figura 8.2, a estrutura interna e a forma cúbica ocasionada por este arranjo do 
mineral halita (NaCl). 
 
 
Figura 8.5: Estrutura interna e forma da halita. Fonte: Leinz V.; Amaral, S.E (1989). 
 Alguns minerais não apresentam estrutura interna definida, não possuindo forma própria e 
são denominados de amorfos. Estes minerais possuem propriedades isotrópicas, ou seja, 
a propagação de ondas (luz, calor, etc) se dá na mesma velocidade em qualquer direção. 
 Os minerais não amorfos ocorrem como cristais que apresentam forma geométrica, 
limitados por faces, regularmente arranjados e relacionados com a orientação da estrutura 
atômica. Os cristais possuem propriedades anisotrópicas, ou seja, a propagação de ondas 
(luz, calor, etc) se dá em velocidades diferentes conforme as direções. 
 Alguns exemplos característicos de sistemas cristalinos são apresentados na figura 8.3. 
 
 
Figura 8.6: Sistemas cristalinos. Fonte: Oliveira, A.M.S e outros (1998). 
 Os minerais que são formados por um só elemento químico são denominados de 
elementos nativos, tendo como exemplos: ouro; cobre; enxofre; carbono; prata; etc. 
 26 
 A propriedade de uma substância capaz de se cristalizar em duas ou mais formas 
diferentes é denominada de polimorfismo. Exemplo: rutilo e anatásio são formas polimórficas 
de TiO2 ou então, o quartzo e a tridimita são formas polimórficas de SiO2. Quando o 
polimorfismo ocorre em minerais formados por um só elemento químico, é denominado de 
Alotropia. Assim, o diamante e grafita são formas alotrópicas do carbono (C) (figura 8.4). 
 
Figura 8.7: Estrutura cristalina do Diamante e Grafita. Fonte: Leinz V.; Amaral, S.E 
(1989). 
 Ocorrem minerais que apresentam composição química diferentes entre si, no entanto 
apresentam estruturas cristalinas semelhantes, ou seja, apresentam o fenômeno denominado 
de Isomorfismo, como exemplo, os plagioclásios, onde a variação do conteúdo de Na e Ca 
na estrutura cristalina determina uma variação de espécies minerais. 
8.2 PROPRIEDADES GERAIS DOS MINERAIS 
 As propriedades gerais dos minerais são utilizadas para a identificação das espécies. 
 A interação entre a composição química e a estrutura cristalina acaba por resultar em um 
conjunto de propriedades da espécie mineral, independentemente do local da ocorrência. As 
propriedades são de natureza morfológica, física e ou química: 
a) Propriedades morfológicas: hábitos, estrias, associação de minerais 
(agrupamento, geminação); 
b) Propriedades físicas: clivagem, fratura, dureza, traço, magnetismo, 
propriedades óticas (brilho, cor, transparência); e 
c) Propriedades químicas: são verificadas nos testes por via úmida (ex: 
Solubilidade em HCl). 
 
8.2.1 Propriedades Morfológicas (Macroscópicas) 
I) Hábito - É a forma externa do mineral mais frequente de ocorrência. 
 Em cristais isolados podem ser: tabular (maior desenvolvimento de duas faces paralelas); 
prismático (maior desenvolvimento segundo uma direção); piramidal (maior 
desenvolvimento das faces que forma pirâmide) e aciculado (cristais finos semelhantes a 
agulhas). 
 Em cristais não bem individualizados o hábito pode ser: granular (massa ou agregado 
constituído por grânulos); compacto ou maciço (massas homogêneas sem cristalinidade 
visível, exemplo: calcedônia); fibroso (massas aciculadas finíssimas, ex: asbesto); 
estalactítico (concreções em formas cônicas, ex: calcita); terroso (massas pouco coerentes 
e friáveis, ex: argilas); micáceo (material constituído por agregado de pequenas lâminas ou 
 27 
placas semelhantes a escamas, ex: mica, talco) e concrecionário (concreções arredondadas 
ou alongadas constituídas de material cristalino e/ou amorfo, ex: concreções de hematita, 
limonita). 
II) Estrias - Certos cristais apresentam em suas faces estrias, as quais são sempre paralelas 
à intersecção das duas faces e tem constante numa determinada espécie mineral. Exemplos: 
quartzo (estrias nas faces de prisma, perpendicular às arestas); turmalina (estrias paralelas 
às arestas do prisma); pirita (estrias em três direções perpendicularmente entre si). 
III) Geminação - Associação de dois ou mais cristais de um mesmo mineral, unidos por um 
plano de composição e agrupados segundo uma determinada lei de repetição. Exemplo: 
ortoclásio (dois indivíduos reúnem-se de tal forma que se observa uma linha se sutura -plano 
de associação-). A incidência da luz faz com que os dois indivíduos brilhem em posições 
diferentes. 
8.2.2 Propriedades Físicas dos Minerais (Macroscópicas) 
I) Clivagem - Propriedades de muitos minerais, de partir-se com maior facilidade, segundo 
determinados planos. Todo plano de clivagem é paralelo a uma face do cristal ou a uma 
possível face do cristal (figura 8.5- a). Os minerais podem apresentar mais de um plano de 
clivagem. Ex: micas (um plano de clivagem); feldspatos (dois planos de clivagem); calcita (três 
planos de clivagem). 
II) Fratura - Superfície não plana obtida pela ruptura de um mineral.A fratura pode ser do tipo 
conchoidal (fratura apresenta superfície em forma de concha com concavidade mais ou 
menos profundas, Ex: quartzo) (figura 8.5- b); Subconchoidal (a fratura apresenta pequenas 
superfícies em forma de conchas e concavidades pouco profundas) e irregular (a superfície 
fraturada, embora com pequenas elevações e depressões, aproxima-se de forma irregular, 
ex: turmalina). 
 
Figura Erro! Nenhum texto com o estilo especificado foi encontrado no documento..8.a): 
Clivagens prismáticas e romboédricas. b): Fratura conchoidal. Fonte: Oliveira, A.M.S e 
outros (1998). 
III) Dureza - Resistência do mineral ao risco ou abrasão. A dureza relativa é dada pela escala 
de Mohs (quadro 8.1). 
 
Quadro 8.1: Escala de Dureza de Mohs (segundo Oliveira, A.M.S e outros 1998) 
a) 
b) 
 28 
ESCALA DE 
DUREZA 
MINERAIS 
PADRÕES 
COMPOSIÇÃO 
QUÍMICA 
REFERÊNCIAS 
RELATIVAS 
TIPOS DE 
MINERAIS 
1 Talco Mg3SiO4(OH)2. 
Riscam-se com a unha 
Moles 
2 Gipso CaSO4.2H2O 
3 Calcita CaCO3 
Risca-se com objeto de 
cobre 
4 Fluorita CaF2 
Riscam-se com o canivete 
ou com o canto do vidro 5 Apatita 
Ca5(PO4)3(F, Cl, 
OH) 
Semiduros 
6 Ortoclásio KAlSi3O8 
Risca o vidro com 
dificuldade 
7 Quartzo SiO2 Riscam o vidro 
Duros 
8 Topázio Al2SiO4(OH, F)2 
Riscam o vidro com 
facilidade 
9 Coríndon Al2O3 
10 Diamante C 
 
 Os princípios da escala são: 
a) Quando um mineral risca o outro, é porque é mais duro que esse outro; 
b) Quando um mineral é riscado por outro, é porque é menos duro que esse outro; e 
c) Quando um mineral não risca, nem é riscado por outro, é porque ambos têm a 
mesma dureza. 
 Para efeito prático, usa-se uma escala simplificada com apenas três termos de dureza: 
a) Dureza alta (maior que 5,5) - minerais que não são riscados pelo vidro ou lâmina 
de aço; 
b) Dureza média (entre 3,0 e 5,5) - minerais que não são riscados pela unha, mas 
que são riscados pelo vidro ou lâmina de aço; e 
c) Dureza baixa (menor que 3,0) - minerais que são riscados ela unha. 
 
IV) Traço - Propriedade de um mineral deixar um traço de pó (risco), quando friccionado sobre 
uma superfície não polida de porcelana clara e dura. Os minerais, de dureza maior que a de 
porcelana, imprimem um sulco em sua superfície, e o traço é denominado incolor. O traço 
nem sempre apresenta a mesma cor do mineral e a cor do pó auxilia na identificação destes, 
especialmente os que apresentam brilho metálico e os coloridos. Exemplos: traço preto 
(galena; grafita; e ilmenita); preto-acastanhado (magnetita, pirita); avermelhado (hematita). 
V) Tenacidade - Resistência de um mineral ao golpe de um martelo, ou ao corte por uma 
lâmina de aço. Quanto à tenacidade, os minerais podem ser: 
a) Quebradiços ou friáveis: reduzem-se a pó, quando submetidos à pressão (ex: 
Calcita); 
b) Sécteis: podem ser cortados por lâminas (ex: Gipsita); e 
c) Maleáveis: amoldam-se em lâminas por golpes de martelo (ex: ouro). 
 
VI) Peso Específico - É o número que expressa a relação entre o peso do mineral e seu 
volume. Na prática, o volume do mineral é referido ao peso de igual volume de água destilada 
a 4ºC, podendo ser calculado: 
MiM
M
ar
ar

 , onde 
 29 
 Peso específico 
arM Peso do mineral no ar 
Mi Peso do mineral imerso em água 
 
 O peso específico tem relação com a composição química e a estrutura cristalina. Assim, 
minerais polimórficos possuem pesos específicos diferentes, devido à diferença em suas 
estruturas cristalinas. Ex: A grafita e o diamante possuem pesos específicos 2,2 e 3,5 
respectivamente. 
 A maioria dos minerais, formadores das rochas, possui peso específico de 2,5 a 4,0, e os 
minerais de minérios de 4,0 a 7,5. Ocorrem também minerais mais pesados como mercúrio 
(13,6) e ouro (19,4). O quadro 8.2 apresenta peso específico de alguns minerais. 
Quadro 8.2: Peso específico de alguns minerais 
Mineral Peso específico Mineral Peso especifico 
Opala 
Bauxita 
Ortoclásio 
Calcedônia 
Caulim 
Quartzo 
Calcita 
Biotita 
1,90 - 2,30 
2,00 - 2,55 
2,56 - 2,58 
2,60 - 2,64 
2,60 - 2,63 
2,65 
2,71 - 2,72 
2,70 - 3,10 
Muscovita 
Dolomita 
Diamante 
Limonita 
Goethita 
Hematita 
Magnetita 
Galena 
2,76 - 3,10 
2,85 - 2,95 
3,50 
2,60 - 4,50 
4,00 - 4,40 
4,90 - 5,30 
5,16 - 5,18 
7,40 - 7,60 
 
VII) Propriedades Óticas - 
a) Brilho: Aspecto apresentado na superfície mineral. O brilho pode ser dividido em 
brilho metálico, semelhante ao brilho de metais polidos (ex: galena, pirita) e 
brilho não metálico que pode ser subdivididos em brilhos: vítreo - reflexões com 
vidro (ex: quartzo); resinoso - reflexão com aspecto de resina (ex: enxofre); 
sedoso - reflexão com aspecto de seda (ex: gipsita); perláceo - reflexão com 
aspecto de pérola (ex: talco lamelar); micáceo - reflexão com aspecto de mica 
(ex: muscovita, biotita); ceroso - reflexão com aspecto de cera (ex: calcedônia) 
e fosco - na verdade sem brilho (ex: argila); e 
b) Cor - relacionada com a composição química, impurezas contidas no mineral e 
defeitos estruturais. Geralmente um mesmo mineral pode apresentar várias 
cores. As substituições isomórficas podem mudar a cor do mineral. Assim os 
feldspatos podem ser cinza, róseos ou brancos; o quartzo pode ser incolor, 
violeta, branco, verde, róseo, amarelado e enfumaçado e as micas podem ser 
incolor, branca, preta, violeta, esverdeada e amarelada. 
 
VIII) Magnetismo - Os minerais que contem ferro são afetados pelo campo magnético. Os 
que são fortemente atraídos pelo imã são chamados de ferro magnéticos, como é o caso da 
magnetita (Fe3O4). 
 
 30 
8.3 OS MINERAIS CONSTITUINTES DE ROCHAS 
8.3.1 Propriedades físicas gerais dos minerais de rocha 
 
I) Forma ou hábito - Os minerais nas rochas, geralmente não se apresentam como cristais, 
isto é, não possuem forma geométrica: 
a) Rochas Magmáticas: São as que têm probabilidade de formar cristais com forma 
própria, pois seu ambiente de formação é fluído (magma). Os primeiros minerais 
formados impõem sua forma ao meio, e à medida que aumenta o número de cristais, o 
espaço vai se formando restrito, e os últimos minerais a se formar tem que se adaptar 
ao espaço restante, ficando com contornos irregulares; 
b) Rochas Metamórficas: não apresentam cristais bem formados, porque se originam de 
transformações verificadas no estado sólido. A existência de cristais bem formados 
nessas rochas é explicada pela força de cristalização muito grande desses cristais, que 
chega a deformar os outros minerais para impor sua própria forma; 
c) Rochas Sedimentares: São formadas por erosão, transporte e deposição de sedimentos, 
por isso seus minerais encontram-se desgastados, sem forma própria. Entretanto, 
soluções saturadas podem se cristalizar em fendas, cavidades ou aberturas nas rochas, 
dando origem a cristais bem formados. 
II) Cor - Os minerais, quando puros, possuem cor própria, variando de acordo com as 
impurezas. Dessa forma, um mesmo tipo de rocha pode apresentar cores diferentes de seus 
minerais. O granito de São Roque é cinza e o granito de Itu é róseo devido à coloração cinza 
e rosa de seus feldspatos. Os mármores são de cores diversas, de acordo com as impurezas 
do carbonato de cálcio. 
III) Clivagem - Pode ser evidente nos minerais de rochas de granulação grosseira, 
especialmente em superfície recentemente quebrada. 
IV) Fratura - Em minerais de rocha, considera-se apenas o tipo de fratura conchoidal do 
quartzo. 
V) Reações químicas - Uso de HCl (solução 1:1) para obtenção de efervescência em 
carbonatos (calcários, dolomitos, mármores, etc.). 
 
8.3.2 Minerais mais comuns das rochas 
a) Quartzo - SiO2: Sílica cristalizada. Nas rochas, quartzo não tem forma definida. Quando 
formado em cavidades, apresenta forma de prisma hexagonal terminado por faces de 
romboedros, dando a impressão de bi pirâmide hexagonal. A clivagem é ausente e a fratura 
conchoidal. Nas rochas, quartzo apresenta-se incolor a cinza escuro e com brilho vítreo. Aausência de clivagem, brilho e cor distinguem o quartzo dos feldspatos, os quais usualmente 
se associam a ele. O quartzo pode ocorrer em rochas ígneas como os granitos e pegmatitos; 
em rochas metamórficas como quartzitos, micaxistos e gnaisses e rochas sedimentares como 
arenitos, siltitos e conglomerados; 
 
 
 
 
b) Feldspatos: Grupo de minerais constituídos por: 
 Feldspatos potássicos: ortoclásio - KAlSi2O8, microclíneo; 
 31 
 Feldspatos alcalinos: (K, Na) AlSi3O8; 
 Feldspato sódico (albita): Na AlSi3O8; 
 Feldspatos álcalis-cálcicos ou plagioclásios: oligoclásio, andesina, 
labradorita, bytownita - (Na, Ca) AlSi3O8; e 
 Feldspato cálcico (anortita): CaAl2Si2O8; 
 
 Nas rochas, os feldspatos apresentam contornos retangulares ou hexagonais. As fraturas 
são irregulares (fragmentos quebradiços) e apresentam quase sempre clivagem em duas 
direções. Além disto, o feldspato pode aparecer dividido por uma linha distinta. O ortoclásio 
pode apresentar cor creme, tijolo, róseo ou vermelho e o plagioclásio apresenta cor cinza, 
branca, parda ou esverdeada. Se uma rocha contém dois feldspatos, um dos quais é 
avermelhado e o outro esbranquiçado, geralmente o feldspato vermelho é ortoclásio e o outro 
é plagioclásio. Se uma rocha só contiver feldspato vermelho ou róseo, este provavelmente 
será ortoclásio. Entretanto se uma rocha contiver apenas um feldspato esbranquiçado não se 
pode afirmar que esse seja plagioclásio, pois o ortoclásio pode adquirir também cor branca. 
O brilho será vítreo. O feldspato ocorre praticamente em todos os tipos de rochas ígneas e 
metamórficas e mais raramente nas sedimentares; 
c) Micas: Grupo especial de alumosilicatos: 
 Muscovita - K Al2 (AlSi3O10) (OH)8/ variedade verde = Fuschsita / variedade 
verde- prateado = Sericita; 
 Biotita - K (Mg, Fe)3 (AlSi3O10) (OH)2 / variedades pardas- amarelada = 
Flogopita / biotita alterada = Vermiculita; 
 Lepidolita - K2Li3Al3 (AlSi3O10) (OH, F)4; 
 As micas ocorrem em rochas ígneas (granitos, pegmatitos) e metamórficas (gnaisses, 
micas-xistos, filitos). A muscovita é incolor, enquanto lâmina fina e em conjunto é 
esbranquiçada, cinza, parda ou esverdeada. Já a biotita em lâminas finas é translúcida, parda 
ou verde escura e em conjunto é preta ou pardacenta. De brilho micáceo, as micas sempre 
apresentam clivagem perfeita em uma direção. Quando bem cristalizadas, mostra-se em 
placas hexagonais. As micas escuras alteram-se facilmente por hidratação, já a muscovita 
não se altera facilmente; 
d) Anfibólios: Grupo de silicatos - sais de ácido metasilícico (H2SiO3). 
 - Hornblenda - Ca2Na - (Mg, Fe) (Al, Fe3, Ti)3 Si8O22 (O, OH)2; 
 - Antofilita - (Mg, Fe)7 (Si8O22) (OH)2; 
 - Tremolita - Ca2Mg5 (Si8O22) (OH)2; 
 - Actinolita - Ca2 (Mg, Fe)5 (Si8O22) (OH)2; 
 
 Apresentam-se geralmente sob a forma de lâminas longas com terminações irregulares, 
por vezes tão finas que mal se percebe na rocha as agulhas brilhantes. Contam com boas 
direções de clivagem. A cor depende da quantidade de ferro. O brilho é vítreo ou sedoso no 
caso de amianto. A hornblenda é comum em rochas ígneas e metamórficas e a tremolita pode 
ocorrer em calcários, dolomitos e rochas talcosas; 
e) Piroxênios - Grupo de silicatos metasilícico. 
 Hiperstênio - (Mg, Fe)2 (Si2O6) 
 Diopsídio - CaMg (Si2O6) 
 Augita - Ca (Mg, Fe, Al) [(SiAl)2O6]. 
 Nas rochas não apresentam faces terminais. Um cristal de piroxênio é prismático, curto e 
grosso, mais ou menos equidimensional. Os piroxênios apresentam duas direções de 
clivagem. Os piroxênios são facilmente alteráveis e podem formar calcita e limonita. Pelo 
processo de metamorfismo, rochas ígneas ricas em piroxênio como os basaltos, por exemplo, 
 32 
podem se transformar em rochas ricas em anfibólio, como os anfibolitos, anfibólios-xisto e 
outras. 
 Os piroxênios ocorrem em rochas ígneas melanocráticas e mesocráticas e em rochas 
metamórficas como gnaisses, anfibolitos e mármores; 
f) Zircão - ZrSiO4 - Apresenta forma de prisma tetragonal bipiramidal, incolor, azulado, 
arroxeado e pardo. Ocorre em rochas ígneas, metamórficas e sedimentares. Bastante comum 
em rochas leucocráticas e arenitos; 
g) Turmalina - (Na, Ca) (Al, Fe)3 Al6 (BO3)3 (Si6O18) (OH)4 - Trata-se de um borosilicato 
hidratado. Apresenta-se em prismas de seção aproximadamente triangular e estriados 
verticalmente. Não apresenta clivagem e a cor mais comum é a preta. É frequente sua 
ocorrência em pegmatitos formando grandes cristais; 
h) Olivina - (Mg, Fe)2 SiO4 - De cor esverdeada e brilho vítreo, clivagem imperfeita, é comum 
em rochas ígneas escuras e raramente em metamórficas; 
i) Granada - Grupo variado de silicato, ex: Almandina - F3Al2 (SiO4); de forma cristalizada 
perfeita, ocorre principalmente em rochas metamórficas, como os granulitos; 
j) Nefelina - NaAlSiO4 - Mineral incolor ou leitoso de brilho vítreo à gorduroso de aspecto 
parecido com o quartzo, difere deste por sua dureza inferior. Ocorre em sienitos e em rochas 
ricas em sódio, porém pobres em SiO2; 
k) Calcita - CaCO3 - De cor branca, rósea, cinza, amarela, opaca e as vezes incolor e brilho 
vítreo, apresenta clivagem em 3 direções, ocorre em rochas sedimentares (calcários) e em 
rochas metamórficas (mármores); 
l) Dolomita - CaMg (CO3)2 - Cor branca e cinza amarelado, brilho vítreo e de boa clivagem, 
ocorre em rochas sedimentares (calcário dolomítico, dolomito) e metamórficas (mármores 
dolomíticos); 
m) Gipsita - CaSO4 .2H2O - Cor banca, brilho sedoso, com clivagem em uma direção, forma 
agregados fibrosos e laminares. Ocorre em rochas sedimentares (rochas evaporíticas); 
n) Caulim - Al2O32SiO2 .2H2O - Cor branca de hábito escamoso e clivagem boa, ocorre como 
produto mais comum da decomposição de feldspatos; 
o) Magnetita - Fe3O4 - De hábito octaédrico, costuma aparecer em rochas ígneas e 
metamórficas. De brilho metálico, sua cor é cinza escuro e o traço é preto; 
p) Hematita - Fe2O3 - Apresentando-se em placas hexagonais de aspecto micáceo, sua cor 
é preto-metálica e o traço vermelho. É o minério de ferro mais comum. Ocorre em gnaisses e 
xistos cristalinos; e 
q) Pirita - FeS2 - De hábito cúbico ou octaédrico é bem cristalizado, de cor amarelo latão 
metálico, traço esverdeado a preto, ocorre em rochas ígneas, metamórficas e sedimentares. 
Sua formação é posterior à rocha. 
8.3.3 Participação dos minerais em rochas e solos 
 A maioria dos minerais constituintes das rochas e dos solos pertence ao grupo dos 
silicatos. O quadro 8.3 apresenta alguns exemplos da composição mineral média das rochas 
mais comuns e de dois solos hipotéticos. 
 
 
 
 
 33 
Quadro 8.3: Exemplos de composição mineral de rochas e solos (%) 
Mineral 
Rochas Solos 
Granito Diabásio Gnaisse Quartzito Arenito Solo (1) Solo (2) 
* Quartzo 24 - 30 99 87 40 10 
* Ortoclásio 60 - 50 - - - - 
* plagioclásio 8 45 2 - - - - 
* Biotita 6 - 14 - - - - 
* Augita - 46 - - - - - 
*Zirconita - - 2 - 4 - - 
Magnetita 2 5 2 - 4 - - 
Hematita - - - 1 5 12 20 
Ilmenita - 4 - - - - - 
* Caulinita - - - - - 40 25 
Gibbsita - - - - - - 45 
* Vermiculita - - - - - 8 - 
* Minerais pertencentes ao grupo dos silicatos. 
8.3.4 Uso dos minerais 
 A seguir são relacionados alguns dos minerais economicamente mais importantes de 
acordo com seus usos: 
a) Minerais de interesse gemológico: São aqueles que possuem propriedades 
físicas que os tornam valiosos como pedras preciosas (cor, brilho, dispersão e dureza) ou 
então sua ocorrência rara. Exemplos: Diamante, Coríndon (Rubi, Safira), Berilo 
(Esmeralda, Água Marinha), Turmalina (Rubelita, Esmeralda brasileira), Granada 
vermelha, Topázio, Zircão incolor, Quartzo (Cristal incolor, ametista, enfumaçado, 
róseo, citrino), Feldspato (Amazonita), etc.; 
b) Minerais ornamentais: Os de uso mais generalizado são: a calcita (em 
mármores), Gipso (Espato cetim, Alabastro), Jade, Quartzo (Ágata, Róseo); 
c) Abrasivos: Diamante industrial, Coríndon, Quartzo (Rochas silicosas,Sílex), Diatomito, Granada, etc.; 
d) Fluxos: Minerais usados em operação de fusão para aumentar a fluidez da 
escória: Calcita, Fluorita e quartzo; 
 e) Cerâmica: Caulinita (tijolo, telha, manilha, porcelana, cerâmica em geral); 
 f) Vidro: Quartzo (base de manufatura), Fluorita (manufatura e revestimento de 
esmalte); 
 g) Fertilizantes: Minerais que contém elementos essenciais ao crescimento das 
plantas: Apatita (fósforo), Silvita (Potássio), Salitre (nitrogênio), Calcita (Cálcio) e Dolomita 
(cálcio e magnésio); 
 h) Componentes ópticos e científicos: Quartzo (Osciladores de rádio, prismas 
e lentes especiais), Fluorita (lentes transparentes em luz ultravioleta e no infravermelho), 
Gipso (em lâminas como acessório do microscópio), Muscovita (acessório de microscópio), 
Turmalina (manômetros para altas pressões); 
 i) Refratários: Magnesita (revestimentos de fornos); Dolomita (revestimentos de 
fornos), Cianita (porcelana de alta qualidade como velas de motores), Grafita (cadinhos para 
manufatura de aço), Bauxita (revestimento de fornos), Cromita (revestimento de fornos), 
Zircão (Tijolos refratários), Amianto crisotila (isolamento), Talco (tampas de mesa), 
Caulinita (tijolos de revestimento de fornos), Muscovita (isolamento elétrico); 
 34 
j) Minérios metálicos: Minerais como minérios de certo elemento 
químico: Bauxita (alumínio), Estibnita (antimônio), Arsenopirita (arsênio), 
Galena (chumbo), Cobre nativo (cobre), Cromita (cromo), Cassiterita (estanho), 
Hematita, Magnetita e Goethita (ferro), Magnesita (magnésio), Pirolusita e 
Psolomelana (manganês), Cinábrio (mercúrio), Molibdenita (molibdênio), 
Pentlandita e Garnierita (níquel), Ouro nativo (ouro), Platina nativa (platina), 
Prata nativa e Argentita (prata), Ilmenita e Rutílio (titânio), Wolfranita e 
Scheelita (tungstênio), Uraninita (urânio), Vanadinita (vanádio), Esfarelita e 
Blenda (zinco), etc.; 
 
8.4 CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS 
 A classificação dos minerais se dá pelo critério químico, levando-se em consideração a 
natureza aniônica do mineral. O quadro 8.4 apresenta os grupos aniônicos e alguns 
exemplos. 
Quadro 8.4: Grupos aniônicos de minerais 
Grupo Exemplos 
1. Elementos Ouro - Au; Diamante - C; Enxofre - S 
2. Sulfetos Pirita - FeS2; Galena - PbS 
3. Óxidos / Hidróxidos Hematita-Fe2O3; Coríndon-Al2O3; Rutilo- TiO2; 
Ilmenita - FeTiO3; Gibbsita - Al (OH)3 
4. Carbonatos Calcita - CaCO3; Dolomita Ca, Mg (CO3) 2 
5. Halóides Fluorita - CaF2; Halita - NaCl 
6. Fosfatos Apatita - Ca5 (F, Cl, OH) (PO4)3 
7. Sulfatos Gipsita - CaSO4 - 2H2O 
8. Silicatos Quartzo - SiO2; Ortoclásio - KAlSi3O8 
 
 Os fatores atuantes mais importantes na formação dos minerais são: pressão, temperatura 
e disponibilidade de materiais químicos. Durante o processo de diferenciação geoquímica da 
Terra, que resultou na formação da litosfera, dez elementos ali se concentraram perfazendo 
99% de sua composição (Quadro 7.2). Destes, o oxigênio e o silício são os elementos mais 
abundantes e os mais comuns nos minerais do grupo dos silicatos. 
8.5 GRUPO DOS SILICATOS 
 Cerca de 95% da crosta terrestre é constituído por silicatos, daí a importância destacada 
deste grupo mineral, embora represente apenas 25% das espécies minerais conhecidas. São 
os principais formadores de rocha e dos solos, tanto em abundância como em distribuição 
(exemplos: feldspatos, quartzo, micas, piroxênios, anfibólios e argilominerais). Mesmo o solo 
que é constituído por uma associação silicato-óxido, via de regra o silicato é mais abundante. 
 A estrutura do grupo dos silicatos se dá pela apresentação do íon Si4+ situado entre quatro 
íons de O2-, compondo um arranjo tetraédrico (SiO4) -4. Este conjunto radical é a unidade 
básica dos silicatos (figura 8.6). 
 35 
 
Figura Erro! Nenhum texto com o estilo especificado foi encontrado no documento..9: 
Esquema de apresentação do tetraedro (SiO4) -4. 
 A capacidade que os tetraedros de (SiO4) -4 tem de compartilhar oxigênios entre si é 
denominada de polimerização de tetraedros (figura 8.7). Esta polimerização resulta na 
formação de cadeias estruturais com diferentes tipos de agrupamentos. 
 
Figura Erro! Nenhum texto com o estilo especificado foi encontrado no documento..10: 
Esquema de polimerização de tetraedros (SiO4) -4. 
 Os silicatos podem ser subclassificados, baseados no tipo de cadeias e, portanto, no grau 
de polimerização que a estrutura apresenta. Desta forma os silicatos podem ser 
subclassificados em: Nesossilicatos, Sorossilicatos, Ciclossilicatos, Inossilicatos; 
Filossilicatos e Tectossilicatos. 
 
8.5.1 Nesossilicatos 
 Minerais com grau de polimerização nulo e a estrutura é formada por tetraedros isolados, 
ligados entre si por cátions de Fe, Mg, etc., que não sejam silício (Figura Erro! Nenhum texto 
com o estilo especificado foi encontrado no documento..11). Exemplos: Olivina - (Mg, 
Fe)2SiO4; Zircão - ZrSiO4; Granada - (Ca, Mg, Fe)3 (Al, Fe, Ti, Cr)2 (SiO4)3 e Titanita - CaTiO 
(SiO4). 
8.5.2 Sorossilicatos 
 36 
 Minerais com estrutura formada por tetraedros duplos e isolada (Figura Erro! Nenhum 
texto com o estilo especificado foi encontrado no documento..12). Exemplo: Epidoto - Ca2 
(Al, Fé) Al2O (SiO4) (Si2O7) (OH). 
8.5.3 Ciclossilicatos 
 São construídos em redor de anéis de tetraedros (SiO4) -4. Podem ser de 3, 4 e 6 tetraedros 
ligados em anel (Figura Erro! Nenhum texto com o estilo especificado foi encontrado no 
documento..13). Exemplos: Berilo - Be3Al2(Si6O18); Turmalina - (Na, Ca) (Al, Fe)3 Al6 (BO3)3 
(Si6O18) (OH)4. 
8.5.4 Inossilicatos 
Estrutura em cadeia aberta de tetraedros em fio. O hábito destes minerais é em geral 
alongado, do tipo prismático (figura 8.11). Exemplos: Piroxênios (Augita, Diopsídio, 
Hiperstênio) e Anfibólios (Hornblenda). 
8.5.5 Filossilicatos 
As unidades tetraédricas se dispõem em folha, onde cada tetraedro compartilha 3 átomos de 
oxigênio (figura 8.12). Exemplos: Micas, como a Muscovita - KAl2 (AlSi3O10) (OH)8 e a 
Biotita - K (Mg, Fe)3 (AlSi3O10) (OH)2; a Gibbsita - Al2 (OH)3; Argilominerais (Caulinita, 
Montmorilonita e Ilita) e Talco - Mg (Si4O10) (OH)2. 
8.5.6 Tectossilicatos 
Representam o mais elevado grau de polimerização dos silicatos. Os tetraedros de (SiO4) -4 
ligam-se em uma rede tridimensional (figura 8.13). Exemplos: Quartzo - SiO2; Feldspatos 
(Ortoclásio, Plagioclásio); Nefelina e Zeólita. 
 
Figura Erro! Nenhum texto com o estilo especificado foi encontrado no documento..11: 
Estrutura de Nesossilicatos. 
 
Figura Erro! Nenhum texto com o estilo especificado foi encontrado no documento..12: 
Estrutura de Sorossilicatos. 
 37 
 
Figura Erro! Nenhum texto com o estilo especificado foi encontrado no documento..13: 
Estrutura de Ciclossilicatos: a) Com anéis triangulares; b) Com anéis quadrados e c) 
Com anéis hexagonais. 
 
Figura Erro! Nenhum texto com o estilo especificado foi encontrado no documento..14: 
Estrutura de Inossilicatos: a) Cadeias simples e b) Cadeias duplas. 
 
 38 
Figura Erro! Nenhum texto com o estilo especificado foi encontrado no documento..15: 
Estrutura de Filossilicatos. 
 
Figura Erro! Nenhum texto com o estilo especificado foi encontrado no documento..16: 
Estrutura de Tectossilicatos. 
 
8.6 ARGILOMINERAIS 
8.6.1 Estrutura / Conceitos 
 Durante o processo de transformação da rocha de origem em solo (intemperismo), vários 
silicatos transformam-se em novos silicatos mais estáveis, os chamados argilominerais. Esta 
é a razão da maioria dos solos serem constituídos por silicatos e são esses argilominerais os 
responsáveis pelas principais propriedades dos solos. 
 Associados aos silicatos têm importância especial para os solos, alguns minerais do grupo 
dos óxidos e hidróxidos. O processo de intemperismo produz, juntamente com os silicatos, 
grande quantidade de óxidos e hidróxidos, principalmente de