aula geologia - minerais

7/25/2019 Aula Geologia - Minerais

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Geologia Minerais

Prof. Rodrigo Custdio Urban


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Minerais Mineral: elemento ou composto qumico de ocorrncia

natural, com estrutura e composio qumicas definidas,formado a partir de processos inorgnicos (LOLLO, 2008)

.

Maioria ocorrncia restrita.

Minerais mais frequentes: cerca de 30. De interesse paraconstruo civil um nmero ainda menor.


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Importncia dos minerais

Presentes em praticamente todos os ramos da atividade humana.

Mais de 50% dos materiais utilizados pelo ser humano so, dealguma maneira, derivados ou obtidos diretamente de espcies

minerais Indstrias de transformao, indstrias de bens deconsumo e extrativista.

Na construo civil os minerais esto quase sempre presentes nas

obras, atravs da interao direta (so constituintes bsicos derochas, solos e sedimentos) ou da participao como materiais deconstruo).


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Estrutura dos minerais Minerais tem estrutura definida

Uma das primeiras formas de estudo estrutura cristalina(arranjo interno ordenado tridimensional dos tomos que

.

Estruturas cristalinas: arranjo ordenado baseado na repetiode uma base estrutural morfologicamente constante e que

obedece a leis de crescimento que fazem com que estasclulas bsica se associem sempre da mesma maneira.


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Estrutura dos minerais Essa rede tridimensional (retculo cristalino) j tem as

propriedades fsico qumicas do mineral completo.

A unidade que se repete denominada cela unitria, o tijolo

que servir de base para a construo do retculo cristalinoonde cada tomo ocupa uma posio definida.

Duas propriedades atestam esta organizao interna: Hbito cristalino forma geomtrica externa natural do

mineral, desenvolvida quando a cristalizao se der sobcondies calmas e ideais. Clivagem: quebra sistemtica de massa mineral em planos

preestabelecidos que renem as ligaes qumicas mais fracas daestrutura do mineral.


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A Estrutura dos minerais

Cristais perfeitos - raros jias.

Normalmente so massas irregulares, mas as propriedadespodem ser reconhecidas por meio de propriedades pticas.

Substncias slidas amorfas: como gis, vidros e carves naturais,no so cristalinas, portanto no so minerais (so mineralides).


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Estrutura dos minerais

Simetria cristalogrfica: estuda a origem, desenvolvimento eclassificao dos cristais naturais (minerais) e artificiais).

econ ecer um p ano e s metr a no cr sta v sua zar umasuperfcie que o corta em duas metades iguais, simtrica.


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Estrutura dos minerais O eixo de simetria uma reta imaginria que passa pelo

centro geomtrico do cristal e ao redor da qual, num giro de360, uma feio geomtrica do cristal se repete certonmero de vezes.

O centro de simetria um ponto de simetria concidente como centro geomtrico do cristal, em relao ao qual as feiesgeomtricas do cristal se invertem.


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A origem dos minerais Est condicionada aos ingredientes qumicos e s condies

fsicas (temperatura e presso) reinantes no su ambiente deformao.

, ,diferentes daqueles formados na sua superfcie.

Formao de um mineral: cristalizao a partir de um ncleo

(diminuto cristal) que funciona como uma semente, ao qual omaterial vai aderindo, com consequente aumento.


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A origem dos minerais O estado cristalino pode ser conseguido:

Pela passagem da matria do estado fsico amorfo para ocristalino, em ambiente geolgico quente (cristalizao do

.

Pela condensao de materiais rochosos em estado de vapor(cristais de enxofre a partir das fumarolas de atividades gneas

vulcnicas).


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A origem dos minerais A cristalizao depender da composio qumica.

Elementos qumicos constituintes dos minerais esto unidosatravs de ligaes inicas, covalentes, metlicas e de Van der

.

Ligaes inicas: ctios e nions ligados (halita NaCl).

Ligaes covalentes: compartilhamento de eltrons: diamante

(C). Ligaes metlicas: nuvens de eltrons.

Van derWalls: une molculas e unidades neutras, compequenas cargas residuais


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Polimorfismo Materiais polimorfos: mesma composio qumica mas em

formas diferentes: grafita e diamante.

Materiais isomorfos: possuem composio qumica diferentes

elementos dando origem a substncias de composiointermediria.


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Classificao sistemtica de minerais

Critrio qumico para classificao natureza do radicalaninico do mineral.

Classificao assemelha-se a de compostos qumicos utilizadasna qumica inorgnica, e tem as seguintes vantagens:

Minerais com o mesmo radical aninico possuempropriedades fsicas e morfolgicas mais semelhantes entre sique minerais com o mesmo ction.

Minerais com o mesmo radical aninico tendem a se formarpor processos fsico-qumicos semelhantes e a ocorrerassociados uns aos outros na natureza.


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Classificao dos minerais 12 classes minerais, sendo a dos silicatos a mais importante, e

por isso subdividida em grupos.

Elementos Nativos so minerais que ocorrem na forma

, , .Sulfetos esta classe compreende os minerais formados

pela associao do on sulfeto (S-) com certos metais.

Sulfossais compostos atravs da combinao de S, Sb, Bi

ou As com alguns elementos metlicos.


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Classificao dos mineraisxidos costumam serem includos neste grupo tambm

os hidrxidos, portanto estes grupos compreendem mineraisque tenham sua constituio bsica formada a partir dosradicais O- e OH-.

Haloides classe ue inclui os fluoretos brometos eiodetos de origem natural.

Carbonatos minerais que possuem o radical corbonato(CO3-2).

Nitratos minerais formados pela associao do radicalNO3 - com outros elementos qumicos.


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Classificao dos mineraisBoratos minerais formados pela associao do radical

BO3-2.

Fosfatos minerais que possuam o radical PO4 -2 em sua

.

Sulfatos minerais compostos com a participao doradical SO4 -2.

Tungstatos minerais que apresentam o radicalWO4-2.


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Classificao dos mineraisSilicatos maior classe minerais (fato que decorrncia,

como j vimos, de serem O e Si os elementos qumicos maisfreqentes na crosta terrestre), inclui todos os minerais quepossuem em sua composio o radical silicato (SiO2),

re resentado cerca de 90% dos minerais mais fre entes noplaneta e quase a totalidade daqueles que interessam engenharia civil. O fato de se tratar de uma classe muitoextensa faz com que ele seja subdividida em grupos deacordo com a sua estrutura cristalina, criando-se assim os

seguintes grupos: Nesossilicatos, Sorossilicatos,Ciclossilicatos, Inossilicatos, Filissilicatos eTectossilicatos.


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Identificao dos minerais Os minerais mais comuns podem, muitas vezes, serem

identificados com a observao de suas propriedades fsicas emorfolgicas, decorrentes de suas composies qumicas e desuas estruturas cristalinas.

Propriedades para identificao rpida de minerais: hbitocristalino, transparncia, brilho, cor, trao, dureza, clivagem,densidade relativa, propriedades eltricas e magnticas.


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Hbito cristalino Forma geomtrica externa, habitual, exibida pelos cristais

dos minerais: laminar, prismtico, o fibroso, tabular (forma

de tbuas ou tijolos) e o equidimensional.


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Transparncia Minerais que no absorvem ou absorvem pouco a luz so

transparentes. Que absorvem consideravelmente so

translcidos. Que absorvem totalmente a luz so opacos.


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Brilho Que refletem mais de 75% da luz brilho metlico. Dos de

brilho no-metlico temos o vtreo, gorduroso, o sedoso, etc.


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Cor Absoro seletiva de comprimentos de onda da luz visvel.

Alguns minerais tem cores bastante caractersticas, osidiocromticos (p.e. enxofre amarelo). Outros so

a ocrom t cos, sto , sua cor var a amp amente p.e.turmalina e o quarzo).

Portanto, a cor do material nem sempre propriedade

confivel na sua identificao.


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Trao a cor do p do mineral. obtida riscando o mineral contra

uma placa ou um fragmento de porcelana, em geral de cor

branca. Propriedade s til como elemento identificadordos minerais opacos ou minerais ferrosos, quefrequentemente apresentam traos coloridos.


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Dureza Resistncia que o mineral apresenta ao ser riscado. Para

classific-la utiliza-se a escala de Mohs


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Clivagem

Muito frequentemente correm superfcies de quebra queconstituem planos de notvel regularidade. Neste caso, aquebra passa a ser denominada clivagem, que pode ser

erfeita boa e im erfeita. A maioria dos minerais alm demostrar superfcies de fratura, apresenta uma ou maissuperfcies de clivagem, nomeadas segundo sua orientaocom referncia s faces de slidos geomtricos (p.e. clivagemcbica, rombodrica, etc.).


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Fratura Denomina-se fratura a superfcie irregular e curva resultante

da quebra de um mineral. As superfcies de fratura podem ser

irregulares ou conchoidais (mais comuns).


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Propriedades eltricas e magnticas

Muitos minerais so maus condutores de eletricidade. Exceo aesta regra se devem presena de ligaes atmicas totalmentemetlicas, como os metais nativos.

Piroeletricidade ro riedade ue certos minerais ossuem detransmitir eletricidade quando sujeito aquecimento.

Piezoeletricidade propriedade dos minerais que transmitemcorrente eltrica quando sujeitos presses adequadas.

Magnetismo so denominados magnticos os minerais que em

seu estado natural possuem a capacidade de orientar o im.


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Minerais mais frequentes nas rochas,

solos e sedimentos

Feldspato so os minerais mais comuns na crosta,geralmente apresentam cores claras, duas direes declivagem bem definidas e contornos normalmente regulares.As composies qumicas mais comuns so KAlSi3O8,NaAlSi3O8 e CaAlSi2O8, sua alterao costuma produzir

minerais de argila, sendo comuns nas rochas gneas emetamrficas, nas sedimentares normalmente se encontramalterados, possuem dureza 6.


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solos e sedimentos

Quartzo possui hbito hexagonal, porm nas rochasraramente apresenta contornos bem definidos, sendoaltamente resistente a alterao, sem clivagem, com fraturaconchoidal, brilho vtreo, dureza 7, ocorrendo em quase todoti o de rocha. Sua com osio umica Si O2.


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solos e sedimentos

Anfiblios apresentam-se como lminas longas determinaes irregulares, com clivagem em duas direes, eseo hexagonal tpica. Comuns nas rochas magmticas emetamrficas, estes minerais apresentam frmulaX2Y5(Si8O22) (OH)2, onde X costuma ser Ca ou Na e Y

normalmente Me ou Fe.


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solos e sedimentos

Micas apresentam geralmente frmulas muito complexascompostas por Si, Al, O, K, Mg, Fe, OH e metais alcalinos,apresentando-se na forma lamelar (placas), decorrncia deuma direo de clividagem perfeita. Ocorrem principalmentenas rochas neas e metamrficas, alterando-se com certa

facilidade em argilominerais.


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solos e sedimentos

Olivina com frmula (Mg, Fe)2SiO2, apresenta coresverde escuras, alterando-se facilmente para silicatoshidratados de Fe e Mg. So minerais tpicos de rochas gneasbsicas ou rochas metamrficas destas derivadas. Suaalterao, uando em est io inicial, ode resultar em

zelitas.


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solos e sedimentos

Calcita e dolomita pertencentes ao grupo doscarbonatos, apresentam frmula CaCO3 (dolomita),apresentando formas rombodricas com clivagem boa emtrs direes e baixa dureza. So minerais que ocorrem

referencialmente em rochas sedimentares umicas, e temsua identificao facilitada por efervescerem sob a ao de

HCl concentrado (a calcita apresenta efervescncia em suassuperfcies naturais, enquanto a dolomita apenas no p).


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solos e sedimentos

Hematita possui brilho metlico, trao castanhoavermelhado, podendo ocorrer na forma de placashexagonais, sendo freqente em certas rochas metamrficas eem rochas sedimentares detrticas, apresenta frmula Fe2O3.


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solos e sedimentos

Magnetita forma octadrica, brilho metlico, presentenormalmente em rochas sedimentares e secundariamente emgneas e metamrficas. Apresenta forte magnetismo ecomposio representada p Fe3O4.


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solos e sedimentos

Argilominerais silicatos hidratados de forma laminar,apresentando em partculas de dimenses to diminutas quesua identificao s possvel atravs de mtodos especiais(como microscpio eletrnico). So divididos em trs gruposde acordo com sua estrutura: Gru o de Caulinita, Gru o da

Ilita e Grupo das Cloritas.


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