80 9 0 5 1 4 8 4 2 70 4 8 Å ( antenor zanardo navarro , … · enstatita (enstatite) - )mineral do...

GUILLERMO RAFAEL B. NAVARRO, ANTENOR ZANARDO, CIBELE CAROLINA MONTIBELLER,

THAIS GÜITZLAF LEME. (2017)

Livro de referência de Minerais Comuns e Economicamente Relevantes: INOSSILICATOS.

Museu de Minerais, Minérios e Rochas “Prof. Dr. Heinz Ebert”

1 Todos os direitos reservados. Proibida a reprodução.

Para solicitar autorização de uso ou reprodução, entrar em contato com o Museu Heinz Ebert através do site www.museuhe.com.br

ENSTATITA (enstatite) - Mineral do Grupo dos Inossilicatos. Grupo dos Ortopiroxênios. Polimorfo da clinoenstatita. Forma série com a ferrossilita. Mg2Si2O6. O termo enstatita provém do grego enstates (oponente), por seu caráter refratário.

Cristalografia: Ortorrômbico, classe bipiramidal-rômbica (2/m 2/m 2/m). Grupo espacial e malha unitária: Pbca, ao = 18,23Å, bo = 8,84Å, co = 5,19Å, Z = 8.

Padrão de raios X do pó do mineral:

Ângulo de difração 2 ( , 1,540598 Å)θ CuKα λ =1

10 20 30 40 50 60

Inte

ns

ida

de

(%

)

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

3,3

00

04

Å(3

4)

3,1

87

47

Å(2

1) 3

,16

60

4Å

(49

)

3,14858Å(100)

2,9

36

73

Å(4

9)

2,86957Å(93)

2,8

22

04

Å(2

4)

2,7

0113

Å(3

2)

2,5

30

10Å

(48

)2

,49

02

8Å

(67

)2

,468

17

Å(3

2)

2,1

10

16

Å(3

4)

2,0

91

56

Å(2

0)

1,9

54

55

Å(2

7) 1,4

828

8Å

(51

)

1,4

68

62

Å(2

9)

Figura 1 – intensidade e posição dos picos principais da enstatita em difratograma de raios X (modificado de Koto & Morimoto, 2002).

Estrutura: na estrutura da enstatita, cada tetraedro SiO4 compartilha dois dos quatro vértices, formando uma cadeia (e/ou fio) de composição (SiO3)n. A distância de repetição é de ~5,3Å, definindo o parâmetro “c” da malha unitária. Na estrutura da enstatita, as cadeias de [(SiO3)n] estão unidas por átomos de Mg e Fe, constituindo de modo geral “camadas de átomos em coordenação 4 (cadeias (SiO3)n)” e “camadas de átomos em coordenação 6” segundo o eixo “a”. Parte dos átomos de Mg/Fe ocupam a posição M1, e estão rodeados por 6 oxigênios (coordenação 6, formado um poliedro regular). Outra parte dos átomos de Mg/Fe, ocupam a posição M2 e estão rodeados também por 6 oxigênios (coordenação 6), entretanto estes estão mais fortemente ligados a quatro oxigênios, constituindo um poliedro irregular. Nesta estrutura, os átomos de Mg e Fe ocupam posições comparáveis às do Mg e Ca no diopsídio. Uma vez que tanto o Mg como o Fe são átomos menores que os átomos de Ca, o empilhamento das cadeias difere da do diopsídio e origina uma malha ortorrômbica com um parâmetro “a” com tamanho de aproximadamente o dobro do diopsídio.

M1 M2

Átomos em coordenação 6 (M1: Mg, Fe )

2+

Átomos em coordenação 4 (Si)

Átomos em

coordenação 6 (M2: Fe ,Mg)2+

Camadas de átomosem coordenação 6

Camada de átomosem coordenação 4

cb

a

cb

a

c

ba

M1 M2

M1 M2

M1

M1 M2M2 M1

Figura 2 - estrutura da enstatita. (modificado de Morimoto & Koto 1969; http://webmineral.com/jpowd/JPX/jpowd.php?target_file=Enstatite_52.jpx#.WN-OVeQ2y70).







Hábito: normalmente lamelar, maciço. Os cristais são prismáticos, com seção transversal de quatro a oito faces. Pode ser fibroso. Geminação: simples e lamelar em {100}.

(010)

(111)

(211)

(311)

(210)

(110)

(100)

(102)(111) (211)

(010)

(210)

(310)

(100)

(011) (010)

(210)

(100) (311)

(010)

(111)

(210)

(100)

(211)

(010)

(210)

(100)

c

b

a

c

b

a

c

b

a

c

ba

c

b

a

cb

a

cb

a

cb

a

cb

a

cb

a

Figura 3 - cristais de enstatita. (modificado de www.smorf.nl; www.mineralienatlas.de)

Propriedades físicas: clivagem boa {210} (prismática), (210) (2 0) ~88º, partição em {100} e {010}; fratura: irregular; quebradiço; Dureza: 5-6; densidade relativa: 3,2-3,9 g/cm3 (a densidade aumenta com o aumento do teor de Fe2+ na série enstatita-ferrossilita). Translúcido a opaco; branco, cinzento, amarelado, esverdeado, verde oliva, marrom; cor do traço: branco a acinzentado; brilho: vítreo a nacarado nos planos de clivagem.

0 2010 30 40 50 60 70 80

Porcentagem atômica de Fe2+

90 100

3,8

3,6

3,4

3,2

Enstatita4,0

Bronzita HiperstênioFerro-

HiperstênioEulita

FerrosilitaEnstatita

Ferrosilita

De

ns

ida

de

(d

r)

Figura 4 – variação da densidade com o aumento do teor de Fe2+ na série enstatita-ferrossilita (modificado de Deer et al., 1981).

Propriedades óticas: Cor: incolor em seção delgada. Relevo: moderado positivo, n > bálsamo ( = 1,649-1,668, =

1,652-1,673, = 1,657-1,680). Pleocroísmo: ausente (En100-En88,5), a medida que aumenta o teor de ferro fica

levemente pleocróico. Orientação: = a, β = b, = c. A extinção nas seções transversais é simétrica a clivagem. As seções longitudinais mostram elongação positiva. Plano Ótico (PO): (010). Biaxial (+) (En100-En88,5) ou Biaxial (-)

(En88,5-En50). = 0,007-0,018 (En100-En50), 0,007-0,011 (En100-En70). 2V = 54º-90º. Dispersão: fraca a moderada, r < v. Os índices de refração e a birrefringência aumentam com o aumento do teor de Fe2+ na série enstatita-ferrossilita e passa a apresentar leve pleocroísmo.







Figura 5 – Fotomicrografias de seções delgadas. A) seção quase perpendicular ao eixo “c”, mostrando as duas direções de clivagem formando ângulo de ~87º. B), C), D), E), F), G), H) cristais de enstatita em rocha vulcânica. En:

enstatita. N.D. nicóis descruzados. N.C. nicóis cruzados.

.....

B)A)

1 ordemo

2 ordemo

3 ordemo

0,03

0,00

0,02

0,01

0,04

0,05

Cores de Interferência

Esp

es

sura

da

Lâ

min

a (

em

mm

)

0,018: 0,007

PO

a

b

c

Figura 6 – A) orientação ótica de cristal de enstatita (modificado de Deer et al., 1981). B) carta de cores mostrando o

intervalo das cores de interferência e valores de birrefringência máxima ( = - ) de cristais de enstatita com espessura de 0,030 mm.

Composição química: Silicato de magnésio. O número de átomos (cátions e ânions) por unidade de fórmula (a.p.u.f.) é calculado na base para 6 (O). (1) Mg2Si2O6. (2) enstatita em peridotito (Lizard, Cornwall, Inglaterra). (3) enstatita em plagioclásio peridotito (Horoman, Hopkkaido, Japão). (4), (5) enstatita em peridotito (Dawros, Connemara, República da Irlanda). (6) enstatita em piroxenito (Webster, North Carolina, EUA). (2), (3), (4), (5), (6) análises compiladas de Deer et al. (1981, 1997).

(1) (2) (3) (4) (5) (6)

SiO2 59,85 53,26 54,76 55,70 57,1 57,73

TiO2 0,17 0,19 0,10 0,17 0,04

Al2O3 6,59 2,24 1,87 0,7 0,95

Cr2O3 0,39 0,46 0,44 0,27 0,46

Fe2O3 0,97 1,77 1,13 0,6 0,42

FeO 5,54 5,06 6,47 5,21 3,57

MnO 0,12 0,14 0,15 0,17 0,08

NiO 0,06 0,04 0,35

MgO 40,15 31,29 34,91 32,72 34,52 36,13

CaO 2,14 0,53 0,95 0,62 0,23

Na2O 0,07 0,11 0,05 0,07

K2O 0,02 0,05 0,01 0,03

H2O+ 0,00 0,26 0,64 0,52

H2O- 0,05 0,07 0,06 0,04

Total 100,00 100,56 100,68 99,92 100,2 100,52







2V

0,022

0,018

0,014

0,010

55o

1,800

1,780

1,760

1,740

1,720

1,700

1,680

1,660

0 2010 30 40 50 60 70 80

Porcentagem atômica de Fe2+

90 100

I. R.

Biaxial (+)Biaxial (-)Biaxial (+)

65o

75o

85o

Ferrosilita

Enstatita

Biaxial (-)

Pleocroísmo fraco

Ortopiroxêniosvulcânicos

Ortopiroxêniosplutônicos

Enstatita Bronzita HiperstênioFerro-

Hiperstênio Eulita

Ferrosilita

85o

75o

65o

90o

55o

55o

65o

75o

85o

85o

75o

65o

90o

55o

2V

Figura 7 – A) variação do índice de refração, do ângulo 2V e da birrefringência na série enstatita – ferrossilita. (modificado de Hess, 1952; Heinrich, 1965; Deer et al., 1981). I.R.: índice de refração.

Propriedades diagnósticas: hábito, ângulo de clivagem e seção basal de quatro ou oito lados servem para distingui-la de anfibólios, enquanto as propriedades óticas (ângulo de extinção, relevo, ausência de pleocroísmo) servem para distingui-la de outros piroxênios e também de anfibólios. Petrograficamente se distingue do hiperstênio pela falta de pleocroísmo e dos piroxênios monoclínicos pela extinção paralela. Fragmentos paralelos a (110) podem ser confundidos com antofilita, distinguindo-se desta por apresentar birrefringência maior e por não apresentar pleocroísmo. Distingue-se da augita por esta apresentar índices de refração maiores, birrefringência maior, extinção inclinada e pela dispersão (r > v).

Gênese: mineral de origem magmática (é um dos primeiros minerais a cristalizar em rochas magmáticas, especialmente nos magmas mais anidros) e metamórfica (forma-se a temperaturas superiores a 700ºC). Ocorre em piroxenitos, peridotitos, dunitos; como inclusões em olivina basaltos alcalinos e kimberlitos; em rochas vulcânicas máficas, raramente em vulcânicas félsicas. Ocorre em charnockitos e em rochas metamórficas da fácies granulito. Comum em meteoritos (condritos, acondritos, etc). Acima de 985ºC a enstatita inverte-se para protoensatita (fase estável entre 985ºC a 1.385ºC).

Associação mineral: ocorre associado a olivina, flogopita, clinopiroxênio, diopsídio, espinélio, piropo, etc.

Ocorrências: no Brasil é encontrado em basaltos e diabásios da Formação Serra Geral (Bacia do Paraná), e em diversos corpos máficos/ultramáficos e metamáficos/metaultramáficos. Também ocorre em granulitos.

Usos: como refratário ou gema.

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