MINERAIS Prof. Marcelo R. Barison
GÊNESE - RESFRIAMENTO MAGMA Quartzo, Feldspatos, Olivina - HIDROTERMALISMO Calcantita, Zéólitas - INTEMPERISMO Caulinita, Montmorilonita, Ilita - PRECIPITAÇÃO SAIS Halita ETAPAS DA GÊNESE nucleação + crescimento nucleação = agregação de pares iônicos crescimento = desenvolvimento do mineral qto. + rápído decréscimo Temperatura maior nucleação qto + lento decréscimo Temperatura maior crescimento
RESFRIAMENTO DO MAGMA MAGMA rocha em estado de fusão líquido com composição silicática + outros elementos químicos: Ca +2, Fe +2, Fe +3, Mg +2, K +, Al +4 magma lava Série de BOWEN Cristalização dos diferentes minerais Olivinas Piroxênios Anfibólios Biotita + estáveis Plagioclásios cálcicos: Anortita Bitownita Labradorita Plagioclásios sódicos: Andesina Oligoclásio Albita + resistentes Feldspatos potássicos: Ortoclásio Micas potássicas (muscovita) Quartzos Zeólitas (minerais hidrotermais)
LIGAÇÕES QUÍMICAS LIGAÇÕES IÔNICAS = cátions + ânions Ex.: Halita NaCl LIGAÇÕES COVALENTES = compartilhamento de elétrons Ex.: Diamante C LIGAÇÕES METÁLICAS = núvens de elétrons Ex.: Enxofre, Prata, Ouro, Cobre (elementos nativos) LIGAÇÕES DE VAN DER WAALS = une moléculas e unidades estruturais praticamente neutras Ex.: Grafita C possui ligações covalentes unidas por ligações de Van der Waals
DEFINIÇÕES... Mineral Sólido Homogêneo Ocorrência natural Origem inorgânico Composição química definida Quartzo SiO 2 Corindon Al 2 O 3 Calcita CaCO 3 Arranjo atômico ordenado
HALITA NaCl - depósitos evaporíticos (naturais e inorgânicos)
QUARTZO SiO 2 magmatismo Unidade cristalina cela agrupamento celas b) Oxigênio Silício
OUTRAS DEFINIÇÕES Minério = mineral de importância econômica = Hematita Fe 2 O 3 isomorfos = composição química, mesma estrutura Calcita CaCO 3 Magnesita MgCO 3 Sistema Cristalino Ortorrômbico Siderita FeCO 3 * polimorfos = mesma composição química, estrutura Diamante (C) Grafita (C)
Estrutura cristalina Cristalografia- estuda a origem, desenvolvimento e classificação dos cristais naturais e artificiais CRISTAL = todo mineral é um cristal, mesmo que suas faces sejam quebradas ou alteradas Mineralóides = minerais amorfos Opala Âmbar Obsidiana (vidro vulcânico) = subst. Biogênicas... Pérola, Âmbar VARIEDADES DE UM MESMO MINERAL OLIVINA (Fe, Mg) 2 (SiO 4 ) Forsterita Mg 2 (SiO 4 ) Fayalita Fe 2 (SiO 4 ) variedades
BERILO Água Marinha (azul), Esmeralda (verde), Morganita (rosa), Heliodoro (amarelo), Goshenita (incolor) QUARTZO Ametista (roxo), Citrino (amarelo), Crisoprásio (verde), Quartzo Fumê ou Morion (castanho), Green Gold (verde amarelo) TURMALINA turmalina (verde), indicolita (azul), rubelita (vermelho), dravita (amarelo, laranja), acroíta (incolor)
Cristalografia Estuda a origem, desenvolvimento e classificação dos cristais naturais e artificiais CELA UNITÁRIA = unidade atômica / iônica fundamental RETÍCULO CRISTALINO = rede tridimensional formada pela repetição de uma cela SISTEMAS CRISTALINOS = são sistemas (grupos) de mineriais que se desenvolvem segundo formas geométricas definidas
Tipos de Sistemas Cristalinos a) Sistema Cúbico (Isométrico) 3 eixos em 90º DIAMANTE, PIRITA b) Sistema Tetragonal 2 eixos de igual comprimento + 1 desigual em 90º ZIRCÃO c) Sistema Hexagonal 3 eixos em 120º + 1 em 90º QUARTZO, BERILO
d) Sistema Ortorrômbico 3 eixos em 90º de diferentes comprimentos ENXOFRE, TOPÁZIO, BARITA, OLIVINA e) Sistema Monoclínico 3 eixos diferentes: 2 em 90º e 1 diferente em 90º ORTOCLÁSIO, GIPSITA, MICAS f) Sistema Triclínico 3 eixos de comprimentos diferentes de 90º PLAGIOCLÁSIO, RODONITA
PROPRIEDADES FÍSICAS HÁBITO - é a forma geométrica externa do mineral - reflete a organização de sua estrutura cristalina a) TABULAR b) PRISMÁTICO c) EQUIDIMENSIONAL d) ACICULAR e) GRANULAR f) MACIÇO g) FIBROSO h) ESTALACTÍTICO i) LAMELAR j) ESCAMOSO k) CONCRECIONÁRIO
COR é um resultado da absorção seletiva da luz FATORES: 1) Elementos químicos de transição na composição química RUBI (cromo), SAFIRA (alumínio, ferro) 2) Defeitos na estrutura cristalina AMETISTA (defeitos envolvendo íons de Ferro) 3) Diminutas inclusões minerais QUARTZO RUTILADO
COR - IDIOCROMÁTICOS = cor verdadeira / cor própria SODALITA ENXOFRE, MALAQUITA, PIRITA - ALOCROMÁTICOS = várias cores / vários tons de uma cor TURMALINA, QUARTZO, BERILO - PSEUDOCROMÁTICO = falsa cor, devido efeitos ópticos ou de hidratação do mineral LABRADORITA labradorescência OPALA opalescência OLHO DE GATO / OLHO DE TIGRE acatassolamento
PLEOCROÍSMO = propriedade de alguns minerais de absorverem seletivamente a luz de acordo com as diferentes direções cristalográficas TURMALINA (TONS CLAROS A ESCUROS) RUBI (vermelho ao róseo)
CORDIERITA / IOLITA (azul marinho, incolor, amarelo) ANDALUZITA (castanho avermelhado, verde oliva) * ALEXANDRITA (verde / vermelho) MUDANÇA COR (azul / arroxeado)
TRANSPARÊNCIA TRANSPARENTE = os minerais que não absorvem a luz ou a absorvem muito pouco... Deixam a luz passar por completo TRANSLÚCIDO = absorvem parcialmente a luz... Dificultam a passagem de luz pelo seu interior OPACOS = absorvem totalmente a luz... Minerais metálicos
BIRREFRINGÊNCIA CALCITA (ESPATO DE ISLÂNDIA) - Dupla refração da luz (anisotropia)
BRILHO É a quantidade de luz refletida pela superfície de um mineral. - METÁLICO = minerais que refletem acima de 75% da luz incidente GALENA, HEMATITA, PIRITA - SUB-METÁLICO = metálico fosco GRAFITA - NÃO METÁLICO = minerais que refletem menos de 75% da luz incidente
BRILHO NÃO METÁLICO - VÍTREO = brilho da fratura fresca do vidro QUARTZO, TURMALINA - GORDUROSO / GRAXO = brilho do azeite MALAQUITA - SEDOSO = aspecto fibroso OLHO DE TIGRE - RESINOSO = aspecto de resina (plástico) ÂMBAR, TURQUESA - ADAMANTINO = intenso brilho como do Diamante DIAMANTE, RUBI, SAFIRA, ZIRCÃO - PERLÁCIO = aspecto de nácar PEDRA DA LUA - TERROSO = aspecto fosco, de solo LIMONITA, CAULIM, BAUXITA
TRAÇO É a cor do pó do mineral (deixado na porcelana) - Minerais opacos e ferrosos = traço castanho - Minerais alocromáticos = traço branco - Ex: Pirita = traço negro
DUREZA (D) É a resistência que o mineral apresenta ao ser riscado. Exceção: Cianita = 2 direções de durezas distintas (5 e 7) Escala de MOHS (admensional) Obs: diamante é 40 X mais duro que Talco Corindon é 9 x mais duro que Talco unha ~ 2,5 canivete ~ 5,5
CLIVAGEM É a tendência de um mineral se partir em determinados planos preferenciais quando submetido à esforços mecânicos Deve-se ao espaçamento entre os retículos cristalinos dos minerais 1) Pinacoidal Basal = 1 eixo crescimento (TOPÁZIO, MICAS) 2) Prismática = 2 (FELDSPATOS) ORTOCLÁSIO (em 90º) PLAGIOCLÁSIO ( 90º)
3) Cúbica = 3 (CALCITA, GALENA) 4) Octaédrica = 4 (FLUORITA, DIAMANTE) 5) Dodecaédrica = 6 (ESFALERITA)
FRATURA GERALMENTE superfície irregular e curva Resulta da quebra do mineral Não apresenta um plano correspondente de fraqueza como ocorre na Clivagem (plano repetitivo) FRATURA CONCHOIDAL Típica de muitos minerais (QUARTZO)
GEMINAÇÃO INTERCRESCIMENTO DE CRISTAIS (CRISTAIS GEMINADOS)
DENSIDADE (d) É o número que expressa a proporção entre o peso do mineral e o peso de um igual volume de água a 4º C Ou seja, quanto vezes o mineral é mais pesado que a água - Balança de Jolly Exemplos: Barita d=4,5 Dolomita d=3,65 Quartzo d=2,67 Ouro d=19,3 Pirita d=4,9 a 5,1 Hematita d=4,9 a 5,3 Safira d=4,0
Propriedades Elétricas e Magnéticas - Minerais metálicos = bons condutores (HEMATITA, MAGNETITA, OURO) - Sulfetos = semi condutores (PIRITA) - Minerais não metálicos = não condutores PIEZOELETRICIDADE = geração de eletricidade sob pressão (QUARTZO) PIROELETRICIDADE = geração de eletricidade com aumento de temperatura (calor) (TURMALINA) MINERAIS MAGNÉTICOS = minerais que são atraídos por um campo magnético (MAGNETITA, PIRROTITA)
TENACIDADE E FLEXIBILIDADE TENACIDADE é a resistência do mineral a choques mecânicos - Quebradiços / Friáveis = reduzem a pó (CALCITA, QUARTZO) - Sécteis = podem ser cortados em lâminas (GIPSITA) - Maleáveis / Dúcteis = deformam-se (OURO) FLEXIBILIDADE - Elásticos = MUSCOVITA, AMIANTO - Plásticos = TALCO, CLORITA