MINERAIS ACESSÓRIOS DE ROCHAS

ÍGNEAS

Os minerais que ocorrem nas rochas ígneas são classificados em: essenciais ou principais, varietais ou acessórios

Minerais Acessórios são geralmente encontrados em pequenas quantidades na rocha e a sua presença, ausência ou abundâcia não afeta a classificação da rocha.

Os principais minerais acessórios de rochas ígneas que serão estudados são:

Zr SiO4

Sistema Tetragonal

ZIRCÃO

Nesossilicato ou Ortossilicato

Estrutura Cristalina:

8 oxigênios em coordenação dodecaédrica cercam o grande íon Zr, enquanto o Si é cercado por 4 oxigênios no tetraedro. Os tetraedros e dodecaedros formam uma cadeia paralela ao eixo c.

Forma prismas tetragonais com terminações em pirâmides

Zircão euédrico com zonas de crescimento. Incolor a LN e com alta birrefringência.

Relevo alto

O Zircão é um mineral muito comum e, por isso, é muito utilizado para vários tipos de estudos geológicos. Ocorre como mineral acessório em vários tipos de rochas e em sedimentos.

Por causa do seu tamanho, os dodecaedros podem acomodar íons grandes como U, Th, Hf, Y, Sm, Nd, Lu, etc, que substituem o Zr na estrutura do Zircão.

Por isso, o zircão é considerado um laboratório natural para o entendimento dos efeitos da radiação nas estruturas cristalinas, tendo sido considerado como uma estrutura adequada para a colocação de resíduos nucleares (Ewing et al, 2003).

Assim, o zircão é utilizado para a determinação de idades isotópicas (geocronologia) que dependem do decaimento radioativo do U e do Th.

O cronômetro zircão é muito difícil de “resetar”, significando que rochas muito antigas podem sofrer metamorfismo sem perder a sua composição isotópica original.

Inclusões de magma em zircão são usadas para entender a composição isotópica e de elementos traços dos magmas originais (Thomas et al, 2003). O Zircão também é utilizado em termometria (Hanchar e Watson, 2003) e para estudos de isótopos de Oxigênio (Velley, 2003).

Metamictização

Processo em que o retículo cristalino é destruido pela radiação.

é um mineral acessório comum nas rochas ígneas.

tem uso como gema.

Esses e outros aspectos da mineralogia do zircão são apresentados e discutidos em: Reviews in Mineralogy and Geochemistry, vol. 53.

Composição: CaTiO SiO4

Sistema Monoclinico: cristais com forma

losangular

TITANITA ou ESFENO

Nesossilicato

Tetraedros de sílica ligados aos octaedros de TiO6, que

formam cadeias unidas pelos vértices. A rede de tetraedros e octaedros produz cavidades que alojam o Ca em sítios de coordenação 7 (eventualmente: Sr, Ba, Mn, Na, e ETR como Ce, Nd ou Y).

Estrutura Cristalina

É mineral acessório comum em rochas ígneas como granitos, granodioritos, dioritos, sienitos.

Ocorre em rochas metamórficas como gnaisses, xistos e calcários.

É rara em rochas sedimentares.

Pode ser usada como geocronômetro em rochas com U e Th. Usos: • Fonte de óxido de Ti usado para pigmentos. • Secundariamente como gema.

Forma lozangular

Alto relêvo

Birrefringência de ordem superior

GRUPO DO EPIDOTO

Sorossilicatos ou Dissilicatos.

(Si2O7)6-

Estrutura:

Consiste de grupos Si2O7 e de tetraedros isolados SiO4 que se ligam a cadeias de octaedros de AlO6 e de AlO4(OH)2 paralelas ao eixo b.

Posições octaédricas adicionais fora das cadeias são ocupadas por Al na clinozoisita e por Fe e Al no epidoto.

O Ca faz coordenação irregular com o oxigênio, podendo esta posição ser ocupada também pelo Na.

Minerais com fórmula:

A2B3(SiO4)(Si2O7)(OH)(F) ou A1A2M1M2M3

Onde: A1 = Ca2+ ; A2 = Ca2+ , ETR, Pb4+ , ou Sr2+ ; M1 = Al3+ , Fe3+ , Mn2+ ou Mg2+ ; M2 = Al3+ ; M3 = Al3+ , Fe3+ , Mn2+ ou Cr3+ ; Podem ser ortorrômbicos ou monoclínicos

Clinozoisita: Monoclínica

Ca2Al3O (SiO4)(Si2O7)OH

Zoisita: Ortorrômbica.

Derivada da clinozoisita por geminação, que duplica a célula unitária ao longo do eixo a.

Epidoto: Monoclínico

Ca2Al2(Al,Fe)O (SiO4)(Si2O7)OH

= pistacita.

Espécies:

Alanita: contém Ce e outros elementos do grupo dos lantanídios. Ca e Fe podem ser substituidos por elementos radioativos. Tem estrutura igual a do epidoto.

A cor dos minerais deste grupo é variável e depende dos cátions que ocupam os sítios M: A cor da clinozoisita e do epidoto é relacionada ao conteudo de Fe3+ e geralmente variam do âmbar ao verde amarelado ao marron. A piedmontita contém Mn2+ e é vermelha. A alanita pelo Fe3+ , ETR e metamictização. A zoisita tem uma variedade azul púrpura (tanzanita) com vanadio.

Ocorrência:

São minerais acessórios comuns em grande variedade de rochas metamórficas.

Muitas rochas ígneas contém minerais deste grupo como minerais acessórios.

O epidoto é comum em sistemas de alteração hidrotermal, principalmente associado à alteração de plagioclásio e anfibólio cálcico.

Como são minerais resistentes ao intemperismo são comuns como minerais pesados em sedimentos clásticos.

São minerais importantes pois são estáveis em ampla gama de P e T. Muito autores os consideram como equivalentes de baixa T e alta P dos plagioclásios cálcicos devido a sua grande utilidade petrológica. São importantes em estudos da fugacidade de oxigênio (que é a pressão parcial do oxigênio sob a qual as rochas cristalizam), porque eles podem conter quantidades significativas de Fe3+ .

Cor verde

A intensidade da cor está

relacionada ao conteudo

de Fe

É produto comum

de alteração de plagioclásio

Apresenta cores de interferência anômalas

Turmalina

Ciclossilicato ou silicato em anéis

(Si6O18) 12-

A turmalina é um complexo borossilicato, cuja molécula BO3 aloja-se nos grandes canais que podem acomodar também moléculas de água e outros íons ou grupos iônicos.

Tetraedros de Si formam anéis. Estes podem ser trigonais, tetragonais ou hexagonais dependendo da quantidade de tetraedros envolvidos.

BO3 forma estrutura triangular com simetria de 3 membros.

Li, Mg, Al em coordenação octaédrica

Na, Ca e OH

BO3

octaedros

Os cristais resultantes são prismáticos alongados segundo o eixo c.

Apresenta composição muito variada.

A Fórmula estrutural é:

X1 Y3 Z6 (Si6O18) (BO3)3 (OH)4 (F- )

X = Ca, Na e raramente K

Y = Mg, Li, Fe, Mn, Al, Cr, Ti, ETR

Z = Al, Fe3+, Cr, V, Mn,Ti

Dravita: Na (Mg)3 Al6 (BO3)3 Si6O18 (OH,F)4

Cor marron

Schorlita: Na (Fe,Mn)3 Al6 (BO3)3 Si6O18 (OH,F)4

Cor preta

Elbaita: Na (Li,Al)3 Al6 (BO3)3 Si6O18 (OH,F)4

Incolor a rosa

Fe2+-> verde pálido;

Fe3+ -> verde amarelado

As principais variedades são:

Diferentes composições geram cores variadas, azul, verde, marron e branca.

Zonações são comuns, formando cristais multicoloridos.

Zonação de cores: preto, marron, verde, rosa, ...

Simetria de 3-membros, secções basais triangulares.

Secções prismáticas com faces arredondadas.

Encontrada em pegmatitos, rochas graníticas e outras rochas ígneas encaixantes destes e em rochas metamórficas.

APATITA

Os membros deste grupo são os minerais mais importantes da classe dos fosfatos.

O bloco fundamental que constrói a estrutura é um tetraedro (PO4

)3-.

Nos fosfatos em geral, os tetraedros são isolados, isto é, não são polimerizados.

Constitui um grupo cujas espécies mais importantes são:

Fluorapatita Ca5(PO4)3 (F)

Clorapatita Ca5(PO4)3 (Cl)

Hidroxilapatita Ca5(PO4)3 (OH)

Metade dos elementos da tabela periódica já foram encontrados em apatitas! (Gaines et al,

1997)

Formam cristais prismáticos

do Sistema hexagonal.

Ocorrem em diversos tipos de rochas ígneas, sedimentares, podendo ser um mineral biogênico, sendo a fase cristalina mais importante nos esqueletos e dentes dos vertebrados (incluindo humanos, é claro).

Usos: •Remediação de solos e sedimentos; •Fertilizantes.

Fluorita – CaF2

Estrutura:

Os íons Ca2+ são acomodados nos vértices e nos centros de faces formando células unitárias cúbicas. Cada Ca2+ é cercado por 8 íons F- em coordenação cúbica e cada F- é cercado por 4 Ca2+ nos vértices de um tetraedro.

A Fluorita é um mineral de ampla ocorrência e distribuição. Geralmente encontrada em veios hidrotermais, podendo acompanhar minérios metálicos, especialmente de chumbo e zinco. É também mineral acessório de rochas ígneas e pegmatitos. Pode ocorrer em associação com diferentes minerais, tais como: Calcita, dolomita, gipso, barita, quartzo, topázio, turmalina e apatita.

A variedade de cores é originada a partir de defeitos chamados “centros de cor”, que são locais na estrutura onde ocorre um defeito que resulta na ausência de um F- . Quando um elétron vai ocupar este vazio para compensar a carga, ele pode absorver luz. A cor verde é relacionada à captura de elétrons na presença de Y, Ce e Sm; a cor rosa ao Y.

Usos: A fluorita é o principal minério de Fluor. É usada em ótica para fazer lentes.