DEFINIÇÃO. química e propriedades cristalográficas caracterizam suas singularidades (SiO2)

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1 MINERAIS & ROCHAS

2 DEFINIÇÃO MINERAIS Elementos ou compostos químicos com composição definida dentro de certos limites, cristalizados e formados naturalmente por meio de processos geológicos inorgânicos na Terra ou em corpos extra-terrestres. química e propriedades cristalográficas caracterizam suas singularidades (SiO2) sempre que sua cristalização se der em condições geológicas ideais, sua organização atômica interna se manifestará em uma forma geométrica externa (faces, arestas e vértices naturais)

3 DEFINIÇÃO ROCHAS Associação de minerais que, por diferentes motivos geológicos, acabam ficando intimamente unidos. embora coesa e, muitas vezes, dura, a rocha não é homogênea (não possui a continuidade física de um mineral). # MINÉRIO temo utilizado quando a rocha ou o mineral apresentar uma importância econômica.

4 DEFINIÇÃO MINERAIS... elementos ou composto químico com composição definida dentro de certos limites.... alguns poucos minerais têm uma composição química simples (dada por átomos de um mesmo elemento químico C, S e Au) # A grande maioria dos minerais mostra-se formada por compostos químicos que resultam da combinação de diferentes elementos químicos (fixa ou variável) (SiO2)... cristalizado.... arranjo atômico interno tridimensional característico (retículo cristalino)

5 DEFINIÇÃO MINERAIS... formado naturalmente.... as substâncias devem ocorrer espontaneamente na natureza # substâncias sintéticas, produtos resultantes de combustão ou formados a partir de materiais artificiais não são considerados minerais (embora apresentem características de seus equivalentes naturais)... processos inorgânicos.... pérola, âmbar, recifes, carvão (biogênicas) não são consideradas minerais (mineralóides)

6 ORIGEM DOS MINERAIS condicionada aos ingredientes químicos e às condições físicas (temperatura e pressão) reinantes no seu ambiente de formação # minerais originados no interior da Terra são geralmente diferentes daqueles formados na sua superfície solução de material em estado de fusão ou vapor 1. Formação de um núcleo 2. Aderência do material formador 3. Crescimento do cristal

7 LIGAÇÕES QUÍMICAS NO REINO MINERAL IÔNICAS cátions e ânions (NaCl halita) COVALENTES compartilhamento de elétrons (CaCO3, Fe2O3) VAN DER WAALS pequenas cargas residuais que unem moléculas praticamente neutras # Minerais polimorfos possuem a mesma composição química, mas diferentes estruturas cristalinas (propriedades físicas e morfológicas diferenciadas) calcita e aragonita # Minerais isomorfos possuem estrutura cristalina semelhante, mas composição química diferente (CaCO3, MgCO3)

8 CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS # Sistema de cristalização minerais monoclínicos, cúbicos, etc. # Usos minérios, gemas, minerais formadores de rochas # Composição química elementos nativos, óxidos, sulfetos # Radical aniônico tendem a se formar por processos físicos-químicos semelhantes, a ocorrer associados uns aos outros e a possuir propriedades físicas e morfológicas muito mais semelhantes entre si que minerais com o mesmo cátion. 1. Nitratos Salitre (KNO3), Salitre-do-chile (NaNO3) 2. Sulfetos Galena (PbS), Esfarelita (ZnS), Pirita (FeS2)

9 NOMENCLATURA DOS MINERAIS Controlada pela Comissão de novos minerais e novos nomes de minerais (CNMNM) # Os nomes minerais devem ter, no caso brasileiro, a terminação ita (em contraposição, as rochas devem ter a terminação ito ) # O nome deve indicar a localização geográfica de sua descoberta # O nome deve indicar uma de suas propriedades # O nome deve indicar a presença de um elemento químico predominante # O nome deve homenagear uma pessoa predominante

10 IDENTIFICAÇÃO DOS MINERAIS Os minerais mais comuns podem, muitas vezes, ser identificados simplesmente com a observação de suas propriedades físicas e morfológicas decorrentes de suas composições químicas e estruturas cristalinas. 1. Hábito cristalino forma geométrica externa exibida pelos cristais dos minerais (a qual reflete sua estrutura cristalina) # laminar # prismático # fibroso # acicular # tabular

11 IDENTIFICAÇÃO DOS MINERAIS 2. Transparência capacidade que um mineral possui de permitir a passagem da luz Transparentes não absorvem a luz. Translúcidos permitem que a luz passe quando produzidas lâminas cristalográficas. Opacos absorvem totalmente a luz (independentemente da espessura do mineral).

12 IDENTIFICAÇÃO DOS MINERAIS 3. Brilho quantidade de luz refletida pela superfície de um mineral. Metálico reflete mais de 75% da luz incidente (minerais opacos). Vítreo brilho da fratura fresca do vidro. Gorduroso brilho do azeite. Sedoso

13 IDENTIFICAÇÃO DOS MINERAIS 4. Cor resultante da absorção seletiva de luz, à qual mostra-se associada a: # elementos químicos de transição (ferro, cobre, níquel, cromo, vanádio) # composição química do mineral # defeitos da estrutura atômica do mineral # presença de inclusões minerais dispersas através dos cristais Idiocromáticos possuem apenas uma cor (enxofre amarelo). Alocromáticos sua cor varia amplamente (quartzo)

14 IDENTIFICAÇÃO DOS MINERAIS 5. Traço corresponde a cor do próprio mineral (obtida riscando-se o mineral contra uma placa (ou fragmento de porcelana) em geral de cor branca). Útil na identificação de minerais opacos ou ferrosos. Minerais translúcidos normalmente exibem traço branco. Ao provar minerais mais duros que a porcelana, o traço resultante não é do mineral (mas sim da porcelana).

15 IDENTIFICAÇÃO DOS MINERAIS 6. Dureza A Escala de Mohs quantifica a dureza dos minerais, isto é, a resistência que um determinado mineral oferece ao risco (à retirada de partículas da sua superfície). Esta escala foi criada em 1812 pelo mineralogista australiano Friedrich Mohs com 10 minerais de diferentes durezas existentes na crosta terrestre (atribuindo-os valores de 1 a 10). DUREZA MINERAL FÓRMULA QUÍMICA 1 Talco (pode ser arranhado facilmente com a unha) Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2 2 Gipsita (ou gesso) (pode ser arranhado com unha com um pouco mais de dificuldade) CaSO 4 2H 2 O 3 Calcita (pode ser arranhado com uma moeda de cobre) CaCO 3 4 Fluorita (pode ser arranhada com uma faca de cozinha) CaF 2 5 Apatita (pode ser arranhada dificilmente com uma faca de cozinha) Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH-,Cl-,F-) 6 Feldspato / ortoclásio (pode ser arranhado com uma liga de aço) KAlSi 3 O 8 7 Quartzo (capaz de arranhar o vidro. Ex.: ametista) SiO 2 8 Topázio (capaz de arranhar o quartzo) Al 2 SiO 4 (OH-,F-) 2 9 Córidon (capaz de arranhar o topázio. Exs.: safira e rubi) Al 2 O 3 10 Diamante (mineral mais duro que existe, podendo arranhar qualquer outro e sendo arranhado apenas por outro diamante) C

16 IDENTIFICAÇÃO DOS MINERAIS 7. Fratura superfície irregular e curva resultante da quebra de um mineral (irregulares ou conchoidais). 8. Clivagem superfície regular resultante da quebra de um mineral (a maioria dos minerais, além de mostrar superfícies de fratura, apresenta uma ou meis superfícies de clivagem). 9. Densidade indica quantas vezes certo volume do mineral é mais pesado que o mesmo volume de água.

17 ROCHAS Produtos consolidados, resultantes da união natural de minerais # Diferente dos sedimentos (areia), as rochas possuem seus cristais ou grãos constituintes muito bem unidos. Estrutura aspecto geral da rocha (maciço, com cavidades, etc.) Agregação mineralógica: 1. Minerais essenciais estão sempre presentes Suas proporções determinam o nome dado a rocha) 2. Minerais acessórios podem ou não estar presentes (não modifica a classificação da rocha em questão)

18 CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS ÍGNEAS resultam do resfriamento de material rochoso fundido 1. Ígnea intrusiva o resfriamento ocorre no interior do globo terrestre 2. Ígnea extrusiva o resfriamento ocorre na superfície do globo terrestre # Para avaliar se a rocha é intrusiva ou extrusiva é necessário avaliar sua textura 1. Ígnea intrusiva resfriamento lento (minerais em formação crescem o suficiente para serem facilmente visíveis) GRANITO 2. Ígnea extrusiva resfriamento rápido (não há tempo suficiente para os cristais crescerem muito textura e granulação fina)

19 CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS SEDIMENTARES resultam da compactação de fragmentos produzidos pela ação dos agentes intempéricos. # Diagênese processo geológico que une as partículas sedimentares (compactação e cimentação) # Classificam-se de acordo com o tamanho de suas partículas constituintes (são reconhecidas pela seqüência de camadas horizontais com espessuras variáveis que normalmente exibem)

20 CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS # Rochas sedimentares clásticas constituída por partículas preexistentes. # Rochas sedimentares não-clásticas (químicas) formadas pela precipitação de radicais salinos (produzidos pelo intemperismo químico) dissolvidos nas águas dos rios, lagos e mares. Ânions carbonatos, cloretos e sulfatos Cátions Na, K, Mg e Ca # Biólitos depósitos sedimentares de origem orgânica (restos de vegetais, conchas de animais, excrementos de aves (turfa, lumaquela e guano)

21 CLASSIFICAÇÃO DAS ROCHAS METAMÓRFICAS resultam da transformação de uma rocha preexistente no estado sólido (aumento de pressão e\ou temperatura) 1. Metamorfismo termal predomina o aumento de temperatura 2. Metamorfismo dinâmico predomina o aumento de pressão # Quando a temperatura do metamorfismo ultrapassa um certo limite, determinado pela natureza química da rocha e pela pressão vigente (700 C 800 C) as rochas começam a se fundir produzindo novamente um magma

22 O CICLO DAS ROCHAS As rochas fazem parte de um planeta cheio de energia, que promove, com sua alta temperatura e pressão interna, abalos sísmicos, movimentos tectônicos de placas e atividades vulcânicas em uma dinâmica muito intensa. As atuais rochas ígneas superficiais da Terra, sofrendo o constante ataque dos agentes intempéricos, lentamente reduzem-se a material fragmentar. A ação de agentes de erosão e transporte redistribui o material fragmentar através da superfície (transformando-se em rochas sedimentares através da compactação de fragmentos, expulsão de água intersticial e cimentação dos fragmentos uns aos outros.

23 O CICLO DAS ROCHAS As rochas sedimentares, por sua vez, por aumento de pressão e temperatura, gerarão rochas metamórficas. Ao aumentar a pressão e, especialmente, a temperatura, em determinado ponto ocorrerá a fusão parcial e novamente a possibilidade de formação de uma nova rocha ígnea

24 UTILIDADE DOS MINERAIS Os minerais e rochas representam bens minerais de grande importância ao conforto e bem-estar da humanidade, encontrando utilizações das mais diversas formas: 1. Metalurgia 2. Construção civil 3. Indústria de fertilizantes