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MINERAIS ACESSÓRIOS DE ROCHAS
ÍGNEAS
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Os minerais que ocorrem nas rochas ígneas são classificados em: essenciais ou principais, varietais ou acessórios
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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:
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Zr SiO4
Sistema Tetragonal
ZIRCÃO
Nesossilicato ou Ortossilicato
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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.
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Forma prismas tetragonais com terminações em pirâmides
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Zircão euédrico com zonas de crescimento. Incolor a LN e com alta birrefringência.
Relevo alto
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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.
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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).
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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.
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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).
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Metamictização
Processo em que o retículo cristalino é destruido pela radiação.
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é um mineral acessório comum nas rochas ígneas.
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tem uso como gema.
Esses e outros aspectos da mineralogia do zircão são apresentados e discutidos em: Reviews in Mineralogy and Geochemistry, vol. 53.
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Composição: CaTiO SiO4
Sistema Monoclinico: cristais com forma
losangular
TITANITA ou ESFENO
Nesossilicato
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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
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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.
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Pode ser usada como geocronômetro em rochas com U e Th. Usos: • Fonte de óxido de Ti usado para pigmentos. • Secundariamente como gema.
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Forma lozangular
Alto relêvo
Birrefringência de ordem superior
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GRUPO DO EPIDOTO
Sorossilicatos ou Dissilicatos.
(Si2O7)6-
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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.
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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.
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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
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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:
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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.
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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.
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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.
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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+ .
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Cor verde
A intensidade da cor está
relacionada ao conteudo
de Fe
É produto comum
de alteração de plagioclásio
Apresenta cores de interferência anômalas
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Turmalina
Ciclossilicato ou silicato em anéis
(Si6O18) 12-
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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.
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BO3 forma estrutura triangular com simetria de 3 membros.
Li, Mg, Al em coordenação octaédrica
Na, Ca e OH
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BO3
octaedros
Os cristais resultantes são prismáticos alongados segundo o eixo c.
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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
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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:
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Diferentes composições geram cores variadas, azul, verde, marron e branca.
Zonações são comuns, formando cristais multicoloridos.
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Zonação de cores: preto, marron, verde, rosa, ...
Simetria de 3-membros, secções basais triangulares.
Secções prismáticas com faces arredondadas.
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Encontrada em pegmatitos, rochas graníticas e outras rochas ígneas encaixantes destes e em rochas metamórficas.
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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.
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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)
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Formam cristais prismáticos
do Sistema hexagonal.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Usos: A fluorita é o principal minério de Fluor. É usada em ótica para fazer lentes.