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Minerais

Mineralogia

Ramo das Ciências da Terra que estuda os minerais e que está intimamente ligada à física e à química. Sendo a definição de mineral, a de uma substância natural, de composição química estabelecida entre determinados limites e estrutura atómica bem definida, são especialmente as propriedades físicas e químicas que permitem a sua identificação e estudo.

O estudo dos minerais é particularmente importante, quer porque a sua utilização económica como matéria-prima é indispensável na nossa sociedade, quer para a compreensão da origem e evolução das rochas.

Formação dos Cristais

A matéria cristalina pode-se formar, fundamentalmente, por 3 processos de cristalização:

1. a partir de uma solução
2. a partir de uma substância fundida
3. a partir de um gás

1. A cristalização a partir de uma solução pode efectuar-se por evaporação lenta e gradual do dissolvente tornando-se as soluções sobressaturadas e conduzindo à cristalização das substâncias aí dissolvidas. Pode também ocorrer precipitação de soluções saturadas, devido à diminuição da temperatura e/ou à diminuição da pressão. Exemplos mais comuns são os de cristalização dos minerais Calcite (CaCO₃ - carbonato de cálcio) e Halite (NaCl - Cloreto de sódio). Minerais constituintes de rochas como o Calcário e Salgema, respectivamente.

2. A partir de uma substância fundida também se pode dar Cristalização. Quando um magma arrefece os diferentes iões são atraídos uns pelos outros formando "núcleos cristalinos" dos diferentes minerais. A cristalização efectua-se pelo acarreio de iões, nas mesmas proporções em que formam as partículas constituintes da rocha sólida resultante. Exemplos mais comuns são os minerais silicatados como a Olivina, Quartzo, Moscovite, Biotite, Feldspatos, que são minerais constituintes de rochas como o Granito e Gabro.

3. A terceira forma de cristalização, a partir de um gás ou vapor, é menos frequente que as anteriores, embora os princípios fundamentais sejam idênticos. Os átomos dos elementos dissociados agrupam-se lentamente quando se dá o arrefecimento de um gás, até formar um sólido com uma estrutura cristalina bem definida. Como exemplo deste modo de cristalização temos os cristais de Enxofre que se formam por arrefecimento das fumarolas vulcânicas e vapores carregados de enxofre, nas regiões vulcânicas.

Propriedades dos Minerais

Os minerais apresentam propriedades físicas, químicas e ópticas que permitem a sua caracterização e identificação.

As propriedades físicas dos minerais por serem de uso fácil e imediato e observáveis em amostra de mão, são as mais utilizadas para uma primeira identificação. O conhecimento destas propriedades e a maneira prática de as investigar é fundamental na identificação de minerais, conjuntamente com a utilização de tabelas ou chaves dicotómicas.

Propriedades Físicas

Clivagem

Propriedade que alguns minerais têm de se fragmentarem segundo determinadas superfícies planas e paralelas.

A estas superfícies planas chama-se plano de clivagem.

Como bons exemplos de minerais com boa clivagem temos:

• A moscovite apresentando uma única direcção de clivagem - clivagem basal.
• A calcite apresentando três direcções de clivagem - clivagem romboédrica.
• A galena apresentando uma clivagem cúbica.

Segue-se uma figura ilustrando estes três exemplos apresentados.

MOSCOVITE	GALENA	CALCITE
Basal	Cública	Romboédrica

Fractura

Designa-se por fractura a maneira como certos minerais partem, esta rotura não tem direcções ou planos definidos e distinguem-se facilmente dos planos de clivagem por serem:

Os principais tipos de fractura são:

Ilustração da clivagem e fractura dos Minerais:

Clivagem	Fractura

Dureza

A dureza é a resistência que o mineral oferece a ser riscado por outro mineral ou objecto alternativo.

A dureza depende do tipo de ligações químicas presentes no mineral, ou seja, quanto mais fortes forem estas ligações maior dureza terá o mineral.

Poderá ser avaliada comparando-a com a de certos minerais-padrão. A escala de dureza mais vulgar constituída por minerais-padrão, é a escala de Mohs, constituída por 10 graus correspondentes às durezas relativas de 10 minerais, ordenados por ordem crescente de dureza. Cada um dos minerais desta escala risca o anterior, de dureza inferior, e é riscado pelo seguinte na escala, portanto de dureza superior.

Quando se vai riscar um mineral mais duro com outro menos duro, este vai desgastar-se sobre o mais duro, à semelhança de quando se escreve com giz no quadro preto ou quando se escreve com o lápis no papel.

Poderão também utilizarem-se objectos de dureza conhecida, para evitar o desgaste constante dos minerais, sendo os mais comuns:

• Unha
• Prego (cobre)
• Canivete (aço)
• Vidro

Escala de Mohs

Avaliação Expedita da Dureza dos Minerais

Brilho

O brilho dos minerais é o modo como estes reflectem a luz incidente nas suas superfícies, de preferência as não alteradas.

Quanto ao brilho dividem-se os minerais em:

Cor

A cor dos minerais é a característica mais fácil de observar, e pode ser muito importante, quando é típica de um mineral, mas há o caso de minerais que podem apresentar várias cores. Resulta da absorção de algumas radiações da luz branca que incide sobre o mineral.

Assim quanto à cor, os minerais podem ser:

Chama-se risca ou traço à cor do pó fino que se forma quando se risca o mineral numa porcelana não vidrada. Quando o mineral é mais duro que a porcelana (dureza 7), não se pode observar a risca, ou seja o mineral não se reduz a pó visto ter dureza superior. A cor da risca é importante na distinção de minerais que apresentam a mesma cor, é por exemplo o caso da magnetite, da goetite, hematite ambos de cor negra mas com risca distintas, respectivamente, preta, amarelada e avermelhada. Quanto à risca os minerais podem-se subdividir:

Diafaneidade

Diafaneidade ou transparência é a maior ou menor permeabilidade à luz dos minerais, ou seja a quantidade de luz que deixam atravessar.

Os minerais podem ser:

HialinoTransparenteTranslúcidoOpaco

Sabor e Cheiro

Para certos minerais estas propriedades são bons elementos de diagnóstico. São por exemplo os casos de:

Magnetismo

Certos minerais são fortemente atraídos pelo íman como a magnetite e a pirrotite, outros não são atraídos ou são muito pouco atraídos.

Para diagnosticar esta propriedade utiliza-se um íman ou uma bússola.

Radioactividade

Alguns minerais possuem propriedades radioactivas. São exemplo os minerais de urânio. Esta propriedade pode evidenciar-se utilizando contadores de partículas - contador Geiger.

Fluorescência

A luz ultravioleta é invisível para os seres humanos, porque as suas ondas são muito curtas e não detectadas pelos nossos olhos.

Mas alguns minerais emitem luz quando expostos a luz ultravioleta, dizem-se que são minerais fluorescentes.

Estes minerais absorvem a luz ultravioleta e reflectem-na em ondas mais longas estas detectados pelos nossos olhos.

Exemplo mais comum é da fluorite, mineral que dá o nome a propriedade.

Propriedades Químicas dos Minerais

Estas propriedades são estudadas em laboratórios mineralógicos utilizando variadas técnicas desde as clássicas até às técnicas mais sofisticadas, como difracção de raios X ou microssonda electrónica.

Principais classes em que, estão agrupados os minerais

Propriedades Ópticas dos Minerais O estudo e observação das propriedades ópticas dos minerais é muito importante mas também muito complexo, pois só assim, podemos estudar minerais que formam as rochas mesmo quando são tão pequenos que não se vêem a olho nu. Para se poderem observar as rochas e os minerais ao microscópio petrográfico é necessário cortá-los em lâminas delgadas muito finas com 0,03 mm de espessura para a luz transmitida do microscópio os poder atravessar.

Observação de Minerais ao Microscópio Petrográfico

Os minerais podem ser observados ao microscópio de duas formas que diferem pelas modificações que a luz sofre na travessia:

A) Luz Paralela ou nicóis paralelos - Os minerais são iluminados por feixe paralelo de luz

B) Luz polarizada ou nicóis cruzados - A iluminação dos minerais é igual à da observação em luz paralela, só que se sujeita a luz emergente da lâmina a uma nova polarização - Analisador.

A observação em luz paralela é indicada para na observação de propriedades ópticas vulgares, tais como:

• Diafaneidade - Os minerais negros são opacos (não deixam atravessar a luz), os restantes são transparentes ou traslúcidos.

• Hábito - dá-se o nome de hábito de um cristal ao seu aspecto geral.
  Exemplos de hábitos:
      - Hábito romboédrico - quando os cristais têm a forma de losangos.
      - Hábito prismático - quando os cristais têm a forma de prismas
      - Hábito acicular - quando os cristais têm a forma de agulhas

Forma dos minerais

Clivagem

presença de uma ou mais séries de linhas paralelas que cortam o mineral

Cor

cor que o mineral apresenta em luz transmitida.

Pleocroísmo

variação de cor do mineral com a orientação da iluminação em luz polarizada ou seja rodando a platina

Algumas imagens microscópicas de minerais em luz paralela e luz cruzada:

Feldspato - Microclina		Observação microscópica em luz polarizada
Moscovite		Observação microscópica em luz polarizada
Quartzo	Luz natural		Luz polarizada

COMO CITAR ESTA PUBLICAÇÃO (HOW TO CITE THIS PUBLICATION):
Instituto Geológico e Mineiro (2001). Litoteca de Portas Abertas. Instituto Geológico e Mineiro
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