minerais e rochas

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A Terra sólida: Minerais e Rochas 
 
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Universidade do Estado do Rio de Janeiro 
Faculdade de Educação da Baixada Fluminense 
Departamento de Geografia 
 
 
 
 
 
Minerais e Rochas 
 
 
 
Disciplina: Geologia Geral 
Professor: Wellington Francisco 
Aluno: Jhonatan Borges de Santana 
 
 
 
 
 
 
 
Rio de Janeiro 
2021 
A Terra sólida: Minerais e Rochas 
 
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Trabalho: Fichamento/resumo do texto "A Terra é sólida: Minerais e 
rochas” 
 
 
Sumário 
Introdução .................................................................................................................................. 2 
1. O que é um mineral? ....................................................................................................... 2 
2. Composição e Simetria ................................................................................................... 3 
3. Classificação dos minerais ............................................................................................ 5 
4. Como identificar os minerais ........................................................................................ 5 
5. Minerais formadores de rochas .................................................................................... 6 
6. Os minerais e suas utilidades ....................................................................................... 7 
7. Origem e distribuição dos minerais ............................................................................ 8 
8. O ciclo das rochas ........................................................................................................... 8 
9. Considerações finais ....................................................................................................... 9 
 
 
Introdução 
 
 Para o estudo dos tipos de rochas é preciso conhecer a sua composição 
mineral, pois os minerais são constituintes básicos das rochas. Os minerais são 
identificáveis pelas suas propriedades, assim é importante conhece-las para que 
possa ser identificado e consequentemente as rochas que estão associados. 
1. O que é um mineral? 
 
 São substancias sólidas e cristalina, homogênea, constituída de 
elementos ou compostos químicos, com composição definida, mas que pode 
variar dentro de certos limites, formado por processos naturais inorgânicos, 
cujos átomos encontram-se organizados em arranjo periódico tridimensional. 
 
 Rubi natural e seu análogo sintético. O rubi é a variedade vermelha do 
mineral Coríndon (Al2O3). Um rubi sintético não é um mineral, apesar de ambos 
terem a mesma composição química e estrutura cristalina. 
 
 O gelo das geleiras, por exemplo, é um mineral, pois se formar em 
condições naturais. Já o gelo produzido em refrigeradores é um equivalente 
sintético por se formar artificialmente. 
 
A Terra sólida: Minerais e Rochas 
 
3 Composição e Simetria 
 A grande maioria dos minerais é formada pela composição de diferentes 
elementos químicos, em proporções variáveis ou fixas. Há minerais com 
composição fixa que praticamente não aceitam elementos estranhos em sua 
estrutura, como o quartzo (SiO²). A substituição de um elemento químico por 
outro numa estrutura cristalina é possível se eles tiverem raios iônicos 
semelhantes. Este fenômeno é denominado de solução sólida. Alguns minerais 
são formados por um único elemento químico como o diamante(C), o enxofre(S) 
e o ouro(Au). 
 
 Os vidros são sólidos se estrutura cristalina, denominados sólidos 
amorfos. São raros na natureza, pois seu arranjo atômico não ordenado lhes 
confere grande instabilidade e reatividade. 
 
 Os vidros naturais são principalmente encontrados em rochas vulcânicas, 
onde o resfriamento instantâneo da lava dificulta o processo de cristalização. 
 
2. Composição e Simetria 
 
 O átomo é a menor parte de um elemento químico e conserva todas as 
suas propriedades físicas e químicas, tem um núcleo formado por prótons e 
nêutrons, 
circundado por uma nuvem de elétrons que ocupam órbitas correspondentes a 
níveis energéticos. 
 
 As grandezas que definem os elementos químicos são os números de 
atômico (Z), que é o número atômico de prótons de um átomo e a massa atômica 
que a soma dos prótons e nêutrons. Átomos de um mesmo elemento químico 
podem ter diferentes números de nêutrons e, portanto, diferentes massas 
atômicas que são denominados isótopos. 
 
 Em busca de uma configuração estável os átomos doam ou recebem 
elétrons, tornando-se eletricamente carregados, chamando-se ÍONS, sendo 
Cátions são os ÍONS positivos e Ânions são os ÍONS negativos. As cargas dos 
íons recebem o nome de valência. 
 
 As ligações químicas determinam grande parte das propriedades físicas 
dos minerais. Os minerais podem apresentar em sua estrutura todos os tipos de 
ligações: 
 
Ligações iônicas: Ocorrem quando átomos doam e recebem 
elétrons, e passam a ter cargas opostas; 
 
Ligações covalentes: Se dão pelo compartilhamento de elétrons 
dos orbitais de valência. Materiais covalentes têm baixa maleabilidade, 
alto ponto de fusão e alta dureza; 
 
Ligações metálicas: Apresentam cátions neutralizados por uma nuvem 
eletrônica comum que os envolve, na qual os elétrons se movimentam 
livremente, permitindo a condução de calor e eletricidade; 
A Terra sólida: Minerais e Rochas 
 
4 Composição e Simetria 
 
Ligações de Van der Waals e as pontes de hidrogênio: São as ligações mais 
fracas, formadas por cargas eletrostáticas residuais, minerais com esse tipo de 
ligação têm baixa dureza. 
 
Soluções Sólidas: São estruturas cristalinas em que um ou mais sítios iônicos 
são ocupados por diferentes elementos químicos. Isto é possível para ÍONS que 
tenham raios iônicos semelhantes; 
 
Poliformismo: São minerais que tem a mesma composição química e diferentes 
estruturas. Dependendo das condições de temperatura e pressão o composto 
pode cristalizar em três poliformos: cianita, andalusita e sillimanita. Os minerais 
com estrutura mais compactadas são mais estáveis a pressões elevadas, como 
é o caso do diamante. A grafita que tem tem a mesma composição química do 
diamante, forma-se a profundidade relativamente peuena no interior da crosta e 
tem estrutura menos densa. 
 
Isorformismo: Ocorre em minerais de diferentes composições químicas que 
apresentam o mesmo tipo de estrutura cristalina, como no caso da halita (NaCl) 
e Sylvita(KCl); fluorita(CaF 2) e Uraninita(UO 2); 
 
2.1 Simetria 
 O principal fator que controla o arranjo dos átomos numa estrutura 
cristalina é o raio dos íons presentes na sua estrutura. O empacotamento 
ordenado dos átomos gera uma simetria, que é uma repetição ordenada das 
partes de um todo. Um dos conceitos relacionados à simetria de estruturas 
cristalinas é o número de coordenação que corresponde ao número de átomos 
que estão em proximidade imediata com um átomo de referência. Outra forma 
de se referir à coordenação de íons em uma estrutura é usando poliedros que 
são figuras geométricas tridimensionais. 
 
Exemplos: 
 
Sítio tetraédrico: 1 cátion é cercado por 4 ânions; 
Quando a diferença entre os tamanhos dos íons é tão grande, estes organizam-
se numa estrutura chamada tetraedro. 
 
Sítio octaédrico: 1 cátion é cercado por 6 ânions; 
Durante o crescimento do mineral halita, o Na + e o Cl − organizam-se na forma 
de um octaedro; 
 
Sítio cúbico: 1 cátion é cercado por 8 ânions. 
Quando um mineral cresce, os íons que o constituem tentam empacotar-se o 
mais perto possível. 
 
Plano de simetria: é visualizar uma superfície que corta o cristal em duas 
metades iguais, simétricas. 
 
Eixo de simetria: reta imaginária que passa pelo centro geométrico do 
A Terra sólida: Minerais e Rochas 
 
5 Classificação dos minerais 
cristal e ao redor da qual, num giro de 360°, uma feição geométrica do cristal 
se repete certo número de vezes. 
 
Centro de simetria: É um ponto de simetria coincidente com o entro geométrico 
do cristal, em relação ao qual as feições geométricas do cristal se invertem. 
 
 Existem, na natureza,32 graus de simetria, agrupados de acordo com a 
similaridade de seus elementos de simetria em sete sistemas cristalinos: cúbico, 
tetragonal, trigonal, hexagonal, ortorrômbico, monoclínico e triclínico. 
A definição dos sistemas cristalinos é feita com base nos parâmetros de cela. 
3. Classificação dos minerais 
 
 Os minerais são divididos em classes de acordo com seu ânion ou grupo 
aniônico pois em geral, minerais com o mesmo ânion possuem semelhanças 
físicas e morfológicas entre si, o que não acontece com minerais que têm apenas 
um cátion em comum. 
 
As doze principais classes de minerais são: 
 
1 –Silicatos; 
2 –Sulfetos; 
3 –Sulfossais; 
4 –Óxidos e hidróxidos; 
5 – Haletos; 
6 –Carbonatos; 
7 – Nitratos; 
8 –Boratos; 
9 – Fosfatos 
10 –Sulfatos 
11 –Tungstatos; 
12 – Elementos nativos. 
 
Obs: Os silicatos são a classe mais abundante na crosta no manto terrestres. 
Além de serem os principais minerais formadores de rochas, os silicatos 
apresentam diversos tipos de estruturas cristalinas, decorrentes de diferentes 
modos de polimerização da sílica. A classe dos silicatos é, portanto, dividida em 
subclasses por critérios estruturais. 
 
4. Como identificar os minerais 
 
 Podem ser identificados pelas suas propriedades macroscópicas 
determinadas através de ensaios físicos simples. Uma identificação precisa, 
entretanto, requer o uso de equipamentos sofisticados. 
 
4.1 Propriedades físicas macroscópicas 
Hábito cristalino: Forma geométrica externa, habitual, exibida pelos cristais 
dos minerais que reflete sua estrutura cristalina; 
A Terra sólida: Minerais e Rochas 
 
6 Minerais formadores de rochas 
 
Transparência: Capacidade de permitir a passagem da luz, que divide os 
minerais em translúcidos ou opacos. 
 
Brilho: Quantidade de luz refletida pela superfície de um mineral. Pode ser: 
metálico, não-metálico (podendo ser vítreo, gorduroso, sedoso); 
 
Cor: Resulta da absorção seletiva de comprimentos de onda da luz visível. Os 
minerais que tem cores características são chamadas de idiocromáticos, como 
a malaquita que é verde; 
 
Traço: Se refere quando a cor do pó obtido, deixado quando riscado em uma 
placa de porcelana é denominado traço. 
 
Dureza: Resistência que o mineral apresenta ao ser riscado. Para 
classificá-la utiliza-se a escala relativa de dureza de Mohs, baseada na durez 
relativa de dez minerais utilizados como padrões. 
 
Clivagem: Planos de fratura de notável regularidade que refletem a presença de 
planos de fraqueza em determinadas direções na estrutura cristalina. 
 
Fratura: São controladas pela estrutura atômica interna do mineral, podem ser 
irregulares ou conchoidais, quando apresentam ranhuras concêntricas, 
como no quartzo. 
 
Densidade: A densidade absoluta ou massa específica é um valor escalar 
(g/cm³), enquanto a densidade relativa é um numero adimensional que indica 
quantas vezes certo volume do mineral é mais pesado que o mesmo volume de 
água a 4ºC. 
 
Geminação: É a propriedade de certos cristais de se apresentarem Inter 
crescidos de maneira regular. A germinação pode ser simples, quando envolve 
dois indivíduos Inter crescidos, ou múltipla, quando une um número maior de 
indivíduos. 
 
5. Minerais formadores de rochas 
 
 Dos milhares de minerais conhecidos, apenas pouco mais de uma dezena 
são considerados minerais formadores de rochas, ou seja, são constituintes 
essenciais das rochas mais abundantes da crosta terrestre. Isto porque a crosta 
é composta quase em sua totalidade por apenas oito elementos químicos: 
oxigênio, silício, alumínio, ferro, cálcio, sódio, potássio, magnésio. 
 
5.1 Silicatos 
 São os minerais mais abundantes da crosta terrestre, mais de 70% da 
crosta é formado por oxigênio e silício, em decorrência disto os silicatos são a 
classe amplamente predominante de minerais, constituindo mais de 90% de seu 
volume. 
A Terra sólida: Minerais e Rochas 
 
7 Os minerais e suas utilidades 
 
 Devido a sua grande importância os silicatos são subdivididos de acordo 
com grau de polimerização dos tetraedros [SiO4]-4. Há sete tipos geométricos 
fundamentais de cadeias polimerizadas e a classe dos silicatos é dividida e, 
subclasses de acordo com o tipo de polimerização. Os principais minerais 
formadores de rochas são silicatos, tais como feldspatos, quartzo, olivinas, 
piroxênios, anfibólios, granadas e micas. 
 
5.2 Principais não silicatos 
 Os não silicatos representam menos de 10% em volume da crosta, tem 
grande importância científica e econômica. Os não silicatos são divididos em 7 
grupos, que são: carbonatos, sulfatos, sulfetos, haletos, óxidos, fosfatos, 
elementos nativos. 
 
Carbonatos: São minerais com radical aniônico (CO3)², cujos principais 
exemplos são calcita e aragonita (polimorfos de CaCO3) e dolomita 
(CaMg(CO3)2). Os carbonatos são importantes insumos minerais da indústria, 
usados na fabricação de cimento e como corretivos de solos, entre outras 
aplicações. 
 
Sulfatos: apresentam o radical aniônico (SO4)², e alguns exemplos de sulfatos 
são anidrita (CaSO4), barita (BaSO4) e gipsita (CaSO4.2H2O). De modo 
análogo aos carbonatos, os sulfatos se formam em geral por capitação química. 
 
Sulfetos: São compostos por metais combinados com o ânion S- OU S². Os 
sulfetos são importantes minerais de minérios, incluindo pirita (FeS2), calcopirita 
(CuFeS2), galena (PbS) e pentlandita [(Fe,Ni)9S8]. 
 
Haletos: São a classe de minerais que apresentam ânions da coluna VII da 
tabela periódica (halogênios), que são F, CI, Br e I. Os haletos mais comuns são 
fluorita (CaF2), halita (NaCI) e silvita (KCI). 
 
Óxidos: São os minerais com ânion O² e constituem importante fonte de bens 
minerais metálicos, tais como hematita (Fe2O3), magnetita (Fe3O4) cromita 
(Cr2O4), espinélio (MgAI2O4) E rutilo (TiO2). 
 
Fosfatos: têm como ânion (PO4)³, o fosfato mais comum e importante 
economicamente é a apatita (Ca5(PO4)3(F,CI,OH)), de onde se extrai o fosfato 
utilizado como fertilizante na agricultura. 
 
Elementos nativos: Incluem todos aqueles elementos que ocorrem 
cristalizados em substâncias puras, não combinados com ânions, tais como ouro 
(Au), prata (Ag), cobre (Cu), enxofre (S), grafita (C) e diamante (C). Este grupo 
também inclui algumas raras ligas naturais, como o electrum (liga Au-Ag). 
 
6. Os minerais e suas utilidades 
 
A Terra sólida: Minerais e Rochas 
 
8 Origem e distribuição dos minerais 
 Os minerais estão na base das cadeias produtivas e podemos encontra-
los praticamente em todos os materiais industrializados. Podemos encontrar os 
minerais na construção civil, metalurgia, industrias fertilizantes e etc. 
 
7. Origem e distribuição dos minerais 
 
 Os minerais são formados por diferentes tipos de processos naturais, que 
envolvem principalmente: a cristalização a partir de magmas; de soluções 
aquosas saturadas; de reações em estado sólido entre minerais; degradação de 
minerais preexistentes pela reação com fluidos; 
 
 
7.1 Cristalização magmática 
 
 Produto do resfriamento de magmas, que são líquidos de composição em 
geral silicática e, mais raramente, carbonática. Os magmas são gerados pela 
fusão parcial de rochas do manto ou da crosta e seu resfriamento leva à 
formação de um grande número de minerais. 
 
 A cristalização dos magmas não é homogênea, minerais estáveis a 
temperaturas mais elevadas se cristalizam primeiro e a medida que a 
temperatura cai, outros minerais se cristalizam. Esta sequência de cristalização 
é conhecida como série de Bowen. 
 
7.2 Precipitação a partir de soluções saturadas 
 
 A cristalização de minerais a partir de soluções aquosas a baixas 
temperaturas (<100ºC) é um processo importante na formação de rochas 
sedimentares químicas, um processo que ocorre em ambientes evaporíticos em 
desertos e nas plataformas carbonáticas marinhas. Este tipo de cristalização 
também ocorre a temperaturas mais elevadas, até poucas centenas de graus 
centigrados, quando soluções aquosasquentes, denominadas soluções 
hidrotermais, interagem com as rochas causando dissolução e precipitação de 
minerais. 
 
7.3 Reação entre fluidos e minerais 
 As soluções aquosas, tanto a baixas temperaturas(intemperismo), como 
a altas temperaturas (hidrotermalismo) são importantes agentes de 
transformação da crosta terrestre, e em particular na formação de jazidas. 
 
8. O ciclo das rochas 
 
 As rochas são caracterizadas com base nos processos envolvidos em sua 
formação e estão divididas em três grandes grupos: Ígneas, sedimentares e 
metamórficas. A Rochas ígneas e metamórficas somam 95% mas cobrem 
A Terra sólida: Minerais e Rochas 
 
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apenas 25% da superfície e a rochas sedimentares apenas 5% da crosta, mas 
cobrem 75 % da superfície. 
 
Rochas Ígneas ou metamórficas 
 São formadas pela cristalização de magmas, que são líquidos na sua 
maioria silicáticos e de alta temperatura, provenientes do interior da terra. Elas 
podem conter jazidas de vários metais como ouro, platina, cobre ou estanho e 
trazem informações importantes sobre as regiões mais profundas da crosta e do 
manto terrestre. 
 
Rochas Sedimentares 
 
 São o produto da consolidação de sedimentos na superfície terrestre. Elas 
fornecem informações sobre as variações ambientais ao longo do tempo 
geológico. A importância econômica das rochas sedimentares está 
principalmente em suas reservas de petróleo, gás natural e carvão mineral. 
 
Rochas Metamórficas 
 
 São o produto de transformação de qualquer tipo de rocha quando 
exposta a um ambiente cujas as condições físicas ou composição química são 
muito distintas daquelas onde a rocha se formou originalmente. Esse estudo 
permite a identificação de grandes eventos geotectônicos ocorridos no passado, 
fundamentais para o entendimento da atual configuração dos continentes. 
 
9. Considerações finais 
 
 Os minerais é um elemento ou composto químico encontrado 
espontaneamente na natureza. Todas as rochas contam a sua história devido as 
condições de temperatura e pressão dos minerais que estiveram sujeitos ao 
longo do tempo. O registro dessas informações forma as rochas e tornam as 
mesmas testemunhos da dinâmica interna e externa da terra. 
 
 
Referência Bibliográfica 
TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M.; FAIRCHILD, T. M.; TAIOLI, F. (Orgs). 
DECIFRANDO A TERRA. São Paulo: Oficina de Textos. 2000.