Minerais

Introdução

Para o estudo de qualquer tipo de rocha, em especial das sedimentares, é importante conhecer a sua composição mineral. Os minerais são os “constituintes básicos” das rochas. Os minerais são identificáveis segundo as suas propriedades, assim é importante conhecer essas propriedades para que se possam identificar os minerais e, consequentemente, as rochas em que estes estão associados.

Mas, primeiro que tudo, vamos definir mineral

Mineral é uma substância sólida, natural e inorgânica de estrutura cristalina com composição química

conhecida.

Neo-Formados: Formados durante processos de sedimentogénese ou de diagénese devido a transformações químicas e estruturais.Herdados: Minerais pré-existentes apenas passíveis de terem sido fisicamente modificados.

Características:• Apenas sólidos (excepção feita ao Mercúrio);• Forma-se sem a intervenção do homem;• Serem inorgânicas (exemplo de não mineral: pérolas);• Estrutura Cristalina (partículas apresentam distribuição regular no espaço) • Ter composição química fixa ou variável dentro de limites conhecidos;

Propriedades Químicas:

A análise de um dado mineral por via das suas características químicas é um processo muito mais exacto do que através das suas características físicas, no entanto a dificuldade de acesso a equipamento capaz de fazer esta análise e o elevado custo da mesma, entre outras razões leva a que, maior parte das vezes a análise seja feita tendo por base características físicas e não químicas.

A metodologia mais aceite tem por base os resultados qualitativos e quantitativos fornecidos por análises químicas. O modelo de classificação de Dana e Hurlbut (1960) divide os minerais em grupos de acordo com o anião dominante, como a tabela exemplifica:

Propriedades Químicas:

ClasseAnião

dominanteExemplo

% de espéci

es

% de peso na crosta

terrestre

Elementos nativos

Nenhum Diamante, C   4,3 0,1

Sulfuretos S2- Pirite, Fe S2 22,7 0,4

Óxidos e hdróxidos

O2- , OH- Pirolusite, MnO2 12,7 17,0

Halóides Cl- , F- ,Br - , I- Halite, NaCl 5,8 0,5

Carbonatos CO32- Calcite, CaCO3 4,5 1,7

Sulfatos SO42- Barite, Ba SO4 5,2 4,6

Fosfatos PO43- Apatite,

Ca5F(PO4) 318,0 0,7

Silicatos SiO44-

Olivina, (Mg, Fe)

2 SiO4

25,8 75,0

Propriedades Físicas:

São estas propriedades físicas que permitem a identificação dos minerais sem necessidade de recurso a equipamento de observação

avançado (e caro!!)

Mecânicas - Clivagem

Quando se aplica uma pancada com um martelo sobre dois minerais distintos podemos observar que estes apresentam comportamentos bastante diferentes.Assim, a clivagem é a tendência de um mineral se dividir preferencialmente segundo superfícies planas e brilhantes, após aplicação de força mecânica, em determinadas direcções .

O quartzo não apresenta padrão de clivagem mostrando que todas as ligações são igualmente fortes. A separação tem origem na maior ou menor força das ligações químicas. Classificação pode ser encontrada no manual (pag. 55)

Planos de clivagem:

Geralmente brilhantes

Direcção cristalográfica definida

Correspondem às direcçõesonde as ligações iónicas ouatómicas são mais fracas.

Podem repetir-se paralelamente a si próprios.

Clivagem Fractura

Mecânicas - Dureza

A dureza consiste na resistência que o mineral oferece ao ser riscado (sulcado) por outro material (abrasão). É condicionada pela estrutura e ligações entre partículas dependendo por isso da “direcção” de “sulco” aplicada.

Este tipo de avaliação é pouco precisa porque se baseia na comparação entre 2 materiais no entanto é extremamente importante porque revela a facilidade/dificuldade com que um material se “desgasta”. Como?

Deve escolher-se uma “aresta viva” do material A e fazê-la “riscar” uma superfície livre de impurezas do material B. De seguida deve fazer-se o inverso avaliando qual o maior sulco.

Para melhorar o processo e permitir uma classificação propriamente dita Friedrich Mohs (1882) imaginou uma escala baseada na capacidade de um material riscar outro, denominada de escala de dureza relativa de Mohs

A escala é composta por 10 minerais de dureza conhecida permitindo que dado um mineral x se possa fazer a sua comparação com os minerais da escala (como explicado anteriormente) atribuindo-lhe um dado “grau de dureza”.

Mecânicas - Dureza

A avaliação da dureza deve ser feita do material mais “duro” para o material menos riscando sucessivamente os minerais da escala até que se consiga um sulco. Aí conseguimos atribuir uma dureza relativa ao material mediante a comparação dos valores de 1 a 10 com os valores de dureza absoluta. A “medição” pode também ser feita com ferramentas do quotidiano.Escala de Mohs Dureza

Absoluta

1 0.03

2 1.25

3 4,5

4 5

5 6.5

6 37

7 120

8 175

9 1 000

10 140 000

Densidade

Densidade Absoluta = Massa Volúmica

A densidade depende da natureza das partículas que constituem o mineral e do tipo de disposição/arranjo dessas partículas. Densidade pode, assim, ser considerada como a massa por unidade de volume.

A densidade “média” é de 2,7 g/cm3 (ex: quartzo ou calcite), sendo os minerais de brilho não metálico aqueles que apresentam, normalmente, estes valores.

Os minerais de brilho metálico têm geralmente densidade superior, aproximadamente 5g/cm3 (ex: pirite);

O ouro insere-se nos materiais muito densos com densidades superiores a 7.

Para conhecimento a fórmula da densidade relativa é:

P – Peso do material no ar;P’ – Peso do material na água;

d = --------------------------P – P’

P

Ópticas - Cor

Uma das características que mais facilmente a olho nu distingue minerais é, obviamente, a sua cor. Os minerais normalmente apresentam várias cores que em alguns casos podem ser características de dados minerais.

A cor é a propriedade que resulta da absorção de radiações ao atingirem um mineral. A cor deve por isso ser observada numa superfície de fractura recente, à luz natural para que os resultados possam ser os mais fiáveis possíveis. Como a cor raramente é única para cada mineral e porque a verdadeira cor pode ser alterada esta não é uma característica muito fiável.

Alguns minerais apresentam uma cor característica e constante, designando-se por isso idiocromáticos. Outros por apresentarem uma gama de cores bastante variada dizem-se alocromáticos. Alguns exemplos de minerais idiocromáticos são:• Verde – malaquite;• Cinzento – galenite;• Amarelo “latão” – pirite.

As diferentes cores nos minerais alocromáticos devem-se a presença de elementos estranhos na sua composição, pigmentos, ou devido à sua composição química.

Ópticas – Risca ou Traço

A cor do mineral, quando reduzido a pó, corresponde à risca ou traço. Esta propriedade é importante na identificação dos minerais pois, ao contrário da cor, não varia entre valores tão amplos.

Note-se que a cor do traço/risca pode não corresponder à cor do a cor do traço/risca pode não corresponder à cor do mineralmineral.

A risca é obtida friccionando o mineral sobre uma placa de porcelana que, por ser muito dura, deixará ver um traço constituído pelo pó do mineral menos duro que a porcelana.

A comparação de cor dos diferentes traços permite a classificação dos minerais.

Os minerais alocromáticos apresentam, normalmente,Um traço incolor ou de cor cinzenta clara…

Ópticas – Brilho

O brilho consiste no efeito produzido pela qualidade e intensidade de luz reflectida numa superfície de fractura recente do mineral.

Os minerais apresentam três tipos de classificação quanto ao brilho:

• Metálico – brilho intenso, semelhante ao dos metais;

• SubMetálico – brilho menos intenso mas ainda semelhante ao metálico;

• Não Metálico – característico de materiais transparentes/translúcidos.

Acetinado — brilho não metálico que faz lembrar o brilho do cetim; é característico dos minerais fibrosos; Adamantino — brilho não metálico que, pelas suas características, nomeadamente a intensidade, se assemelha ao do diamante (são exemplos a pirargirite e a cerussite; Ceroso — brilho não metálico que lembra o da cera (é exemplo a variscite); Nacarado — brilho não metálico semelhante ao das pérolas (é exemplo a caulinite); Resinoso — brilho não metálico que lembra o observado nas superfícies de fractura das resinas (é exemplo a monazite); Vítreo — brilho não metálico que lembra o do vidro (são exemplos a fluorite, a halite e a aragonite);