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MINERAIS E ROCHAS Constituintes da crosta da Terra Definições MINERAL : elementos ou compostos químicos com composição definida, cristalizados e formados naturalmente por meio de processos geológicos inorgânicos, na Terra ou em corpos extraterrestres. Composição química e a cristalização definida do mineral fazem dele único e receba um nome Definições ROCHA: Associação de minerais, unidos intimamente, mas com grãos de minerais individualizados MINÉRIO: Mineral ou rocha com importância econômica. MINERAIS Pela definição elemento ou composto químico, com fórmula conhecida Raros minerais com composição simples Diamante : átomos de carbono (C) Enxofre: átomos de enxofre (S) Ouro: átomos de ouro (Au) A maioria é formada de compostos químicos Quartzo SiO2 Feldspato potássico KAlSi3O8 Calcita CaCO3 Elementos químicos comuns Minerais apresentam-se cristalizados, isto é apresentam Hábito cristalino –> forma do mineral gerada pela distribuição ordenada em rede tridimensional durante a cristalização Halita (Cubico) Quartzo (Hexagonal) Ed Degginger & Bruce Coleman Breck P. Kent Chip Clark Cristais perfeitos Halita (cubico) Quartzo (hexagonal) Geodo de quartz o Maiores espaços Maiores cristais Chip Clark Mas o mineral pode ter mesma fórmula e apresentar formas diferentes: diamante x grafita são Polimorfos Ou diferente fórmula e forma semelhante: Isoformos Grafite Estrutura Atomica Forma do Cristal Ken Lucas, Visuals Unlimited Diamonte E.R. Degginger, Photo Researchers Estrutura Atomica Forma do Cristal Cristais formados são raros devido às condições durante a formação A cristalografia estuda a origem, o desenvolvimento e a classificação dos cristais naturais - os minerais que exibem forma geométrica. Baseada em planos, eixos e centro de simetria 7 sistemas cristalinos são conhecidos: cúbico, tetragonal, hexagonal, trigonal (romboédrico) Ortorrômbico, monoclínico e triclínico (feldspatos) cúbico tetragonal Silicate Ion [SiO4] 4+ Olivina Chip Clark Quartzo Comprimento dos eixos Ângulos entre os eixos Sistema de cristalização Eixos Ângulos entre os eixos Cúbico a = b = c α = β = γ = 90º Tetragonal a = b ≠ c α = β = γ = 90º Ortorrômbico a ≠ b ≠ c ≠ a α = β = γ = 90º Hexagonal a = b ≠ c α = β = 90º; γ = 120º Romboédrico ou Trigonal a = b = c α = β = γ ≠ 90º Monoclínico a ≠ b ≠ c ≠ a α = γ = 90º; β ≠ 90º Triclínico a ≠ b ≠ c ≠ a α ≠ β ≠ γ (todos ≠ 90º) Classificação dos minerais Critérios usados Exemplo -Sistema de cristalização cúbicos, monoclínicos -Uso minérios, gemas, formadores de rocha... -Composição química Silicatos (SIO) , sulfetos (S) óxidos (Fe2O3), haloídes, carbonatos (CaCO3) Os silicatos correspondem a 97% em volume da crosta Principais minerais Silicatos Feldspato 58% Piroxênios e anfibólios 13% Quartzo 11% Micas, clorita, e argilominerais 10% Olivina 3% Granadas, epítodo, cianita, analizita ... 2% Carbonatos, oxidos, sulfetos, halóides 3% Feldspato Mica Quartzo Olivina Principais silicatos Piroxenio Minerais não silicatos Halita espinélio Gipso Hematita CalcitaPirita Galena Grupos principais Olivina Si, Fe, Mg Piroxenio Si, Fe, Mg, Ca Amphibolio Si, Ca, Mg, Fe, Na, K Micas Si, Al, K, Fe, Mg Feldspatos Si, Al, Ca, Na, K Carbonatos C, Ca, Mg Evaporitos K, Cl, Ca, S Nome Constituintes principais (além do O) Principais minerais formadores de rocha Feldspato, quartzo, mica, anfibólios e piroxênios (minerais escuros) e Calcita (mármores) Identificação de minerais Identificação dos minerais por suas propriedades físicas Hábito (forma) Quartzo Cristalização hexagonal Continuação ... identificação dos minerais por suas propriedades físicas Brilho: metálico não metálico Não metálico: vítreo, diamantino, resinoso, fosco, perolado Continuação ... identificação dos minerais por suas propriedades físicas Cor: cor refletida Continuação ... identificação dos minerais por suas propriedades físicas Traço: cor do pó do mineral, usado em minerais opacos e/ou ferrosos. Confiável Continuação ... identificação dos minerais por suas propriedades físicas Dureza: Resistência do mineral a ser riscado Classes apresentadas pela “Escala de Mohs Talco 1 Gipso (tb Mica) 2 unha 2,5 Calcita 3 alfinete 3,5 Fluorita 4 Apatita 5 canivete 5 – 5,5 Feldspato 6 Quartzo 7 Quartzo 7 Topázio 8 Coríndon 9 Diamante 10 Continuação ... identificação dos minerais por suas propriedades físicas Fratura superfície irregular e curva resultante da quebra de um mineral Clivagem: Quebra com a manutenção do plano de cristalização (perfeita ou indefinida) quartzo calcita Outros ... Densidade relativa: quanto que um mineral é mais pesado que a água com o mesmo volume Geminação:propriedade de alguns minerais de cristalizarem dividindo o mesmo eixo e/ou face. Propriedades magnéticas calcita x ácido clorídrico CaCO3 + 2HCl ~> CaCl2 + CO2 + H2O CaCl2 (cloreto de cálcio) Rochas A consolidação resultante da união de minerais Origem das rochas e sua classificação Magmáticas ou ígneas: provenientes do magma Sedimentares: Originárias da litificação (formação de rocha) de sedimentos. Metamórficas: Originárias de processos metamórficos sobre as rochas pré- existentes Propriedades identificação de rocha Composição (teor de silica ou metais) Cor (clara ou escura) Textura : O tamanho dos grãos de minerais conferem às rochas sua TEXTURA Estrutura A disposição dos grão confere sua ESTRUTURA Exemplo de estrutura: camadas, maciço, mosaico, com cavidades, etc... ROCHAS ÍGNEAS Ignis fogo Provenientes do magma : magma composição mineralógica complexa, não homogênea. Densidade e viscosidade diferentes, assim como a temperatura de cristalização Primeiros a cristalizarem os escuros piroxênios e anfibolitos por último quartzo DIFERENÇAS NA COMPOSIÇÃO DAS ROCHAS pelos minerais acessórios ou secundários, já que são compostas predominantemente por feldspato, quartzo e mica acessórios: metais, outros silicatos, nativos ... Origem Vulcanismo (magma cristalizando na superfície) e plutonismo (em subsuperfície) A cristalização por plutonismo pode apresentar em grande escala processos orogenênicos e epirogenênicos Vulcanismo: através de uma fratura, subida rápida do material menos viscoso (menos sílica, mais metal, mais água) Vulcanismo explosivo, sumida do material viscoso lento, formando uma “ rolha” , com a pressão explode Com a rapidez da cristalização do material minerais são pequenos= textura fina maciça ou afanirítica (grãos não visíveis a olho nú) menos viscosos , menos sílica básicas e com tem mais metais são mais escura máficas Pelo processo de plutonismo, mais lento, os minerais tem tempo de cristalização, com tempo de construção das células atômica (cristais) Mais lento -> maiores os cristais das rochas visíveis a olho nú -> fanerítica Magma mais viscoso , mais sílica ácidas e com tem menos metais, tendem a serem mais claras félsicas Formam-se então as rochas vulcânicas e/ou extrusivas primeiras, ricas em H2O e materiais em solução... Obsidiana (vidro vulcânico) Pedra púmice (porosa devido ‘a saída dos vapores de água... Basalto (feldspato, quartzo, mica, acessórios e metais) mais denso e principal composição da crosta oceânica Granitos (feldspato,quartzo, mica, acessórios) menos denso e importante composição da crosta cotinental basalto Intrusiva Extrusiva e/ou cristalização rápida Intrusiva Extrusiva e/ou cristalização rápida Acessórios, primeiros a cristalizarem, visíveis olho nú