Geologia - Minerais

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MINERAIS 
 
Um mineral é um corpo sólido homogêneo, formado por processos naturais, 
que tem um arranjo atômico regular que mantém limites para sua variação de 
composição química e fornece suas propriedades físicas características. 
 
 
Premissas: 
 
Deve ser um sólido cristalino; 
 
Deve ocorrer naturalmente; 
 
Deve ser inorgânico; 
 
Deve ter uma composição química definida. 
 
 
Uma substância cristalina é aquela em que os átomos são arranjados em três 
dimensões, regularmente repetidos num padrão ordenado. O que controla 
a arquitetura de uma estrutura cristalina é o tamanho dos seus átomos 
adjacentes. 
 
Os líquidos não são cristalinos porque seus átomos ou moléculas estão livres 
para se movimentar, nem o vidro, pois seus átomos estão organizados 
desordenadamente, “congelados” num espaço. Algumas substâncias que não 
são cristalinas, mas apresentam os outros critérios para a definição de mineral, 
são chamadas mineralóides. Ex: opala (não tem um arranjo ordenado de 
átomos), sílica amorfa. 
 
 
CRISTAL: mineral limitado por faces planas, relacionadas ao arranjo atômico 
tridimensional (possui arranjo sistemático dos átomos que o constitui). As 
faces cristalinas refletem o mecanismo de crescimento dos cristais, 
apresentando relações angulares específicas. 
 
 
 
 
 
Classificação quanto à perfeição da forma externa do cristal 
 
Cristais idiomórficos/euédricos: limitados por faces de cristal bem formadas. 
 
Cristais sub-idiomórficos/sub-euédricos: limitados por apenas 1 a 2 arestas 
bem formadas. 
 
Cristais informe/ anédricos: limitados por planos irregulares, sem faces e 
arestas. 
 
 
MINERALÓIDE: sólido ou líquido que ocorre naturalmente na natureza, 
sem um arranjo sistemático característico, apresentando propriedades físicas e 
químicas variáveis em larga escala. São substâncias não-cristalinas ou 
amorfas. (ex.: vidro vulcânico, âmbar, carvão, betume - em sentido mais 
amplo pertencem ao Reino Mineral). 
 
 
(2 e 3) Compostos cristalinos feitos pelo homem não são considerados 
minerais. Substâncias orgânicas, compostos de C, O e H, feitos por 
organismos vivos, também não. Por outro lado, alguns organismos constróem 
conchas ou outras partes duras que são consideradas minerais. Conchas são 
compostas na maior parte por calcita, um mineral comum nas rochas 
sedimentares. 
 
 
Uma análise química dos elementos de um mineral deve sempre fornecer os 
mesmo valores de razões entre os elementos (por exemplo, no quartzo, dois 
átomos de O para cada átomo de Si). Ou seja, a composição química de um 
mineral pode ser expressa através de uma fórmula. Alguns têm fórmulas 
simples: quartzo (SiO2) e halita (NaCl). Alguns têm fórmulas mais complexas 
porque átomos de um elemento podem substituir átomos de outro elemento 
num mineral em particular. Isto é conhecido como solução sólida. No caso da 
olivina, por exemplo, a fórmula seria: (Fe, Mg)2SiO4. O Mg e o Fe têm 
aproximadamente o mesmo tamanho, por isso podem substituir um ao outro 
livremente sem distorcer a estrutura cristalina e nem alterar significativamente 
as propriedades do mineral. 
 
 
3800 espécies minerais são conhecidas pela ciência. Número cresce a cada ano 
(50 novas por ano). 
 
 
ZONAMENTO INTERNO 
 
Os minerais podem apresentar um zonamento que representa variações 
ordenadas na composição química. Esta propriedade é muito comum nos 
feldspatos, especialmente no plagioclásio (mineral mais comum na crosta). 
Nele, o Ca e o Na podem substituirem-se mutuamente dentro da estrutura 
cristalina. Em rochas ígneas, comumente o plagioclásio é rico em Ca no centro 
e em Na nas bordas, isto indica que o cristal começou a crescer quando o 
magma estava em altas temperaturas, com a diminuição da temperatura, o 
plagiocásio continuou a crescer mas incorporou mais Na do que Ca (vide 
também no item magmatismo). 
 
 
Isomorfismo e Polimorfismo 
 
A combinação da composição química e estrutura cristalina de um mineral 
deve ser única. Muitos minerais de composição diferente têm a mesma 
estrutura cristalina e vice-versa. 
 
 
Polimorfismo: quando diferentes minerais possuem a mesma composição 
química, mas formas cristalinas diferentes, tendo, assim, propriedades físicas e 
químicas diferentes, pois estas dependem da estrutura cristalina do mineral. 
 
Ex.: Carbono (grafita- sistema cristalino hexagonal e diamante- sistema 
cristalino cúbico) 
 
 
Isomorfismo: quando vários minerais possuem uma composição química 
diferente, mas com a mesma estrutura cristalina (ou similar). 
 
Ex.: Série das Olivinas (forsterita - Fe e fayalita - Mg) 
 
Série dos Plagioclásios (anortita - Ca e albita - Na) 
 
 
MINÉRIO: todo bem mineral economicamente explorável 
 
 
Pseudomorfismo: é o fenômeno de uma espécie mineral assumir a forma 
externa peculiar a outra espécie. O mineral que assume a forma do outro é 
chamado de pseudomorfo daquele mineral. Ex : sillimanita cresce sobre a 
cianita, nas rochas de Búzios (RJ). 
 
 
 
IDENTIFICAÇÃO MACROSCÓPICA DOS MINERAIS 
 
MACROSCOPIA: inclui todas as observações visuais a vista desarmada. 
 
Através das suas PROPRIEDADES FÍSICAS 
 
 
Morfologia (Forma ou Hábito): descreve-se a forma externa com que o 
espécimen se apresenta, registrando principalmente as informações sobre as 
faces e a forma geométrica que elas podem delimitar ou apenas sugerir. O 
aspecto geométrico (externo) do mineral pode ser prismático, lamelar, 
granular, acicular, etc. Descreve-se também as figuras que podem ser 
observadas nas faces dos minerais, tais como estriações paralelas às faces do 
prisma (ex. turmalinas) ou perpendiculares às arestas do prisma (ex.quartzo). 
 
 
 
Faz-se o mesmo com relação às inclusões, se estiverem visíveis a olho nú 
(sem ou com lupa 10x). Inclusões são quaisquer irregularidades visíveis 
dentro de um cristal, desde simples variações de cor, tal como bandamentos e 
manchas, até pequenas fraturas, cavidades e cristais. 
 
 
 
Cor: primeira propriedade que as pessoas notam. Para certos minerais esta 
propriedade é importante, por exemplo, as muscovitas são brancas ou 
incolores. A maior parte dos minerais ferro-magnesianos (ricos em Fe e Mg), 
como a augita, hornblenda, olivina e biotita, são verdes ou pretos. Mas esta 
propriedade, que depende da absorção seletiva da luz, pode ser muito 
ambígua. Veja por exemplo o mineral quartzo. Ele pode aparecer na natureza 
em diversas cores (lilás, fumê, amarelo, azul, verde, vermelho, etc). O quartzo 
varia de cor por possuir impurezas químicas na sua estrutura e também por 
apresentar defeitos cristalinos. Portanto, é um exemplo de mineral em que vc 
não pode confiar na propriedade cor para a identificação. 
 
 
Minerais Idiocromáticos - aqueles que têm a cor definida por sua 
composição química. Ex. Malaquita (Cu2(OH)2CO3)- verde 
 
Minerais Alocromáticos - aqueles que sofrem variações de cor devido a 
impurezas químicas e/ou defeitos nos seus retículos cristalinos.Ex. Quartzo 
(SiO2). 
 
Traço: O mineral pulverizado fornece uma cor, chamada de traço, que muitas 
vezes é mais confiável do que a cor do próprio mineral. Ao esfregar o mineral 
numa placa de cerâmica, se o mineral for menos duro que a cerâmica 
(dureza=7), ele vai deixar um traço na mesma que será diagnóstico do mineral. 
Por exemplo, a hematita deixa um traço marron avermelhado, mas o mineral 
pode ser de cor vermelha, prata ou marron. Infelizmente poucos silicatos - 
minerais mais comuns da Terra - deixam um traço na porcelana, porque 
geralmente são mais duros do que ela (veja a propriedade dureza). 
 
Brilho: intensidade da luz refletida na superfície do mineral. Refere-se à luz 
refratada e à refletida. O mesmo mineral pode apresentar mais de um tipo de 
brilho, dependendo da qualidade da sua superfície. (veja a Escala de brilho em 
anexo). 
 
Transparência: relaciona-se a maior ou menor facilidade com que a luz 
atravessa o mineral. O mineral pode ser totalmente transparente (passa toda a 
luz) ouopaco (não transmite luz). Existe uma escala de transparência com os 
termos intermediários (em anexo). 
 
Clivagem: é a característica de certos minerais de se partirem segundo 
superfícies planas e mais ou menos lisas quando submetidos a um esforço 
adequado. Isto se deve ao fato de seus átomos estarem fortemente ligados 
segundo esta superfície e fracamente na direção perpendicular a elas. Por esta 
razão a clivagem é a propriedade que, uma vez presente no cristal, se repete 
paralelamente a si mesma, em toda a sua extensão. A clivagem é classificada 
quanto à qualidade: perfeita (produz superfícies grandes e lisas); imperfeita 
(produz superfícies menores) e pobre ( raramente se manifesta). 
 
Partição: diz respeito ao modo do mineral/cristal romper-se em superfícies 
mais ou menos planas, sem repetir-se paralelamente. Geralmente é o plano de 
sutura de dois cristais geminados. 
 
Fratura: quando o mineral se quebra em planos irregulares, não-coincidentes 
com as faces do cristal, nem com a clivagem e com as superfícies de partição. 
Exemplos: tipo conchoidal (quartzo), tipo fibrosa (limonita). 
 
Dureza: é a resistência que a superfície lisa de um mineral oferece ao ser 
arranhada por outro mineral ou substância qualquer. Mais duro é o mineral 
que consegue arrancar fragmentos do outro, formando sulcos. Exemplo do dia 
a dia: a faca corta os alimentos porque é mais dura do que eles. 
 
Com base nesta propriedade construiu-se uma escala numérica relativa, 
denominada Escala de dureza de Mohs: 
 
 
Talco 
 
Gipsita 
 
Calcita 
 
Fluorita 
 
Apatita 
 
Ortoclásio 
 
Quartzo 
 
Topázio 
 
Coríndon 
 
Diamante. 
 
 
 
Para efeito de comparação: 
2 - Dureza da nossa unha 
 
3 - Dureza da moeda de cobre 
 
5 - Dureza do canivete 
 
5,5 - Dureza do vidro comum de janela 
 
 
Como a dureza é a resposta da estrutura do mineral, ela depende da direção 
considerada e em alguns minerais pode apresentar-se com valores bem 
diferentes segundo a orientação avaliada. Este é o caso do mineral cianita 
(distênio) que apresenta dureza 7 ao longo do prisma e dureza 5 
transversalmente. 
 
 
Tenacidade: ou coesão é a resistência oferecida por um mineral a esforços 
externos e pode ser classificada a partir da sua resposta às tentativas de seu 
esmagamento, torção corte ou espichamento (vide classificação em anexo). 
 
 
Peso Específico: é o número que representa a razão entre o peso do mineral e 
o peso de um volume equivalente de água. Por exemplo, se um mineral pesa 
três vezes mais que o mesmo volume de água, sua densidade específica é 3. 
Com o manuseio pode-se estimar a densidade dos minerais e rochas. Os 
minerais mais comuns têm densidade em torno de 2,5 a 3. Os minerais 
metálicos têm uma densidade específica duas a três vezes maior, por exemplo, 
vide a galena (PbS), com densidade 7,5. 
 
 
Magnetismo: propriedade de um mineral ser atraído por um magneto, de ser 
magnético. A magnetita é o mineral que dá nome a esta propriedade, pois é 
altamente magnético. Os demais minerais podem ser fracamente magnéticos, 
somente detectado por magnetômetros especiais. 
 
 
 
 
 
Classificação Qto à ORIGEM DOS MINERAIS 
PRIMÁRIA - minerais primários (ex. minerais ígneos). 
SECUNDÁRIA - minerais secundários (ex. minerais resultantes da alteração 
intempérica). 
 
 
 
PRINCIPAIS GRUPOS MINERAIS 
Apesar de haver mais de 3800 espécies minerais conhecidas na Terra, poucas 
delas são abundantes. Coletivamente, estes poucos minerais perfazem a 
composição da maioria das rochas da crosta da Terra e são chamados Minerais 
Formadores de Rocha. 
 
É também interessante notar que apenas 8 elementos químicos compõem estes 
minerais e representam 98% (por peso) da crosta continental (Vide tabela 
abaixo). 
 
ABUNDÂNCIA RELATIVA DOS ELEMENTOS MAIS COMUNS NA 
CROSTA CONTINENTAL 
 
ELEMENTO: PERCENTAGEM APROXIMADA POR PESO (%) 
 
Oxigênio (O) 
46.6 
 
Silício (Si) 
27.7 
 
Alumínio (Al) 
8.1 
 
Ferro (Fe) 
5.0 
 
Cálcio (Ca) 
3.6 
 
Sódio (Na) 
2.8 
 
Potássio (K) 
2.6 
 
Magnésio (Mg) 
2.1 
 
Todos Outros 
1.5 
 TOTAL = 100 
 Fonte : Mason (1982) 
 
Os dois elementos mais abundantes são o silício e o oxigênio que combinados 
formam a estrutura mineral mais comum, o grupo dos SILICATOS. 
 
Todos os silicatos têm o mesmo bloco construtor fundamental = o tetraedro de 
Sílica. 
 
Esta estrutura consiste de 4 oxigênios em torno de um átomo de silício. A 
sílica não é um composto estável, é um complexo iônico de carga -4. Na 
natureza, uma maneira de neutralizar esta instabilidade é combinando este 
composto com cátions. As diferentes configurações destes tetraedros entre si 
vão determinar distintas estruturas de silicatos que compõem os minerais deste 
grupo. Estas estruturas são chamadas: filossilicatos, nesossilicatos, 
ciclossilicatos, tectossilicatos e inossilicatos (veja figura). 
 
 
OUTROS GRUPOS DE MINERAIS 
ÓXIDOS (ex. hematita- Fe2O3) 
 
HIDRÓXIDOS (ex. brucita - Mg(OH)2) 
 
CARBONATOS (ex. calcita - CaCO3) 
 
SULFETOS (ex. galena - PbS) 
 
SULFATOS (ex. gipsita - CaSO4.2H20) 
 
FOSFATOS (ex. fluorita - CaF2) e CLORETOS (ex. halita- NaCl) 
 
ELEMENTOS NATIVOS (ex. cobre, ouro, prata, diamante, grafita)