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AMBIENTE NA TERRA Evolução

HISTÓRIA DA MINERALOGIA 4 TÓPI

CO

Daniel Atencio

4.1 Introdução4.2 Antecedentes Pré-históricos e a Antiguidade Clássica4.3 A Idade Média4.4 O Renascimento4.5 A física dos minerais4.6 A química dos minerais4.7 Óptica mineralógica no século XIX4.8 Aplicações petrográficas da óptica mineral4.9 O século XX4.10 Microscopia de minério e microssondas4.11 A Associação Mineralógica Internacional (IMA) 4.12 O presente4.13 A Mineralogia no Brasil

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HISTÓRIA DA MINERALOGIA 4

4.1 IntroduçãoA história da mineralogia foi tratada em excelentes pesquisas de Hawthorne (1993), Sureda

(2008), Cornejo e Bartorelli (2010) e alguns outros. O texto a seguir é uma colagem de infor-

mações retiradas desses trabalhos.

4.2 Antecedentes Pré-históricos e a Antiguidade Clássica

A utilização dos minerais pelo homem começou muito antes do estabelecimento da Mineralogia

como ciência, conforme ressaltou Sureda (2008). Os dados da antropologia, com a documenta-

ção associada aos locais habitados pelo homem primitivo, permitem comprovar esta afirmação e

enumerar uma longa lista de minerais utilizados na vida cotidiana das antigas sociedades humanas.

O desenho de utensílios, armas, joias e vários objetos de culto ou de decoração, registra o uso de

quartzo, obsidiana, opala, turquesa, malaquita, ouro, cobre, prata, granada, coríndon, topázio, hematita,

olivina, jadeíta, alabastro, lazurita, entre várias dezenas de espécies minerais com características muito

apreciadas para esses fins práticos. A relação de minerais com o homem pré-histórico é muito antiga.

Precede o Holoceno e o Homo sapiens, e é conhecida nas comunidades de pré-hominídeos (Homo

faber, Homo erectus) na forma de utensílios e ornamentos em assentamentos tão antigos como 0,9 e

1,2 Ma. Uso não significa conhecimento científico adquirido e a mineralogia como ciência dos

minerais é iniciada por um registro descritivo e documentado com as propriedades de suas espécies

e variedades. Embora os arqueólogos provem a elaboração de joias em ouro puro e maciço em

Hotnitsa, Bulgária central, um local distante nove milênios do presente, ou a mineração de turquesa,

organizada pelos faraós do Egito na península do Sinai, com mais de 4.500 anos de antiguidade,

sem a versão escrita de uma história coerente sobre as propriedades minerais, não há conhecimento

organizado, ou seja, não há ciência dos minerais. De acordo com Hawthorne (1993), a literatura

mais antiga conhecida, que cita os minerais, são os Vedas, dos indianos, que data de aproximadamente

1100 a.C. Há compilações chinesas de minerais do século VII a.C. e outros manuscritos indianos

do século III a.C. De acordo com Sureda (2008), uma mineralogia incipiente aparece na Grécia

clássica do século V a.C., quando Heródoto (484-420? a.C.) utiliza na “Odisseia” o termo krystallos

para se referir ao gelo. Quase um século mais tarde, Platão (428-348 a.C.) atribui no “Timeu” o

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duplo significado de gelo e cristal de rocha com origem etimológica em kryos = frio e halas = sal.

Estas raízes gregas são preservadas no presente em ciências tão distantes como a cristalografia e a

criogenia. A Grécia é o limiar desta história da mineralogia. Aristóteles (384-322 a.C.), pai das ciên-

cias naturais e o mais proeminente seguidor de Platão, escreveu brevemente sobre minerais em sua

obra “Meteorológica”. Ele, por sua vez, teve um discípulo chamado Teofrasto (372-277 a.C.), que é

considerado precursor da mineralogia, da botânica e da zoologia. Em um ensaio intitulado "Sobre

as pedras" (315 a.C.), Teofrasto descreveu cinábrio, crisocola, magnetita e gipsita, minerais de sua

autoria pelo princípio básico de prioridade em ciência para o pesquisador que introduz o registro

de algo do mundo natural no conhecimento humano, sejam estrelas, planetas, cometas, asteroides ou

espécies biológicas viventes ou fósseis, assim como os próprios minerais. A mineralogia sistemática

atual o coloca como autor das quatro espécies referidas por entender que a descrição é satisfatória e

inequívoca. A cor e a densidade dos minerais são as duas propriedades mais relevantes nas descrições

de Teofrasto. O hidróxido de níquel trigonal, teofrastita de Vermion, Macedônia, Grécia, é o mineral

dedicado à sua memória por Marcopoulus e Economou (1981).

Em Roma, quando a superioridade das legiões romanas contra a falange grega mudou radical-

mente a equação do poder no mar Mediterrâneo após as batalhas de Cinoscéfalos (197 a.C.) e Pidna

(168 a.C.), Marcus Porcius Cato (234-149 a.C.), político e orador, impulsionou a literatura latina

ante o classicismo grego. Sua obra "De agri cultura", junto com a compilação "Praecepta", influen-

ciou a famosa “História natural” de Plínio. Três séculos depois, Gaius Plinius Secundus (23-79 d.C.),

mais conhecido como Plínio, o Velho, foi um romano que até o ano de 77 escreveu uma notável

enciclopédia de ciências naturais "Naturae Historium Libri", em trinta e sete volumes. Os últimos

quatro volumes foram dedicados a minerais. Ágata, alabastro, berilo, calcita, cassiterita, diamante,

electro, galena, hematita, malaquita e ouropigmento são espécies descritas por ele.

4.3 A Idade Média O declínio da civilização greco-romana mergulha a Europa na escuridão do misticismo e na

irracionalidade pelos próximos quinze séculos. O próximo trabalho a ter uma abordagem mais

científica é o do cientista persa Abu Rayhan Ahmad al-Biruni (973-1048), um intelectual de fé

muçulmana, que foi destaque em astronomia, antropologia, geodésia, geologia, química e física.

Abrigou uma mente científica e enciclopédica, como historiador, filósofo, geólogo, matemático e

farmacêutico. Ele escreveu o livro “Gemas” no final de sua vida.

A mineralogia também documenta a contribuição de um médico árabe radicado no sul da

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Espanha, Abu Ali al-Hosain ibn Abdullah Ibn Sina (980-1037 d.C.),

Avicena em textos latinos, que escreveu “Ille Canon” (a regra) e esta-

beleceu, em Granada, a primeira ordem sistemática dos minerais em

quatro grupos, de acordo com antigas aplicações médicas. A aborda-

gem sistemática de Avicena os separou em: 1. as pedras que não dão

metais (refratárias ao fogo); 2. os metais ou pedras metálicas (deixam

resíduo metálico ao queimar); 3. os enxofres (completamente voláteis

ao queimar); e 4. os sais (solúveis em água). Avicenita, um óxido de

tálio cúbico de Bukhara Usbeque, cordilheira Zirabulak, Samarkand, no

Uzbequistão foi nomeado em sua memória por Karpova et al. (1958).

Durante o período pré-Renascença, o número de minerais co-

nhecidos cresceu rapidamente e a abordagem fenomenológica pelos

filósofos mais rigorosos foi essencial para o desenvolvimento da Mineralogia como uma ciência

útil, conforme destaca Hawthorne (1993).

4.4 O RenascimentoO Renascimento foi acompanhado por uma grande expansão da atividade econômica na

Europa. Em particular, extensos trabalhos de mineração e fundição tiveram lugar na Alemanha no

início do século XVI. Sobressai a figura do alemão Georg Bauer (1494-1555), que teve grande

influência intelectual, a ponto de ser considerado o pai da mineralogia da Renascença europeia.

Mais conhecido como Agrícola, seu pseudônimo latino, estudou filosofia, teologia e medicina em

Leipzig, Tübingen, Bolonha, Pádua e Ferrara. Ele se formou em 1526 e se estabeleceu na cidade

de Joachimsthal, agora na República Checa, um centro de mineração, onde praticou medicina

(1527). Ali se interessou muito pelo estudo dos minerais utilizados em medicamentos. Estendeu

suas investigações ao campo da mineralogia e da teoria do minério e às técnicas utilizadas na

mineração. Agrícola foi melhor mineralogista do que médico, embora as necessidades humanas

em saúde continuassem a estimular seu conhecimento dos minerais. Seus trabalhos publicados,

De orto et causis subterraneorum (1544), De natura eorum quae effluunt ex terra (1545), De natura

fossilium (1546), De natura possibilium, De veteribus et novis metallis (1546), De animantibus subterraneis

(1548) e De l'arti dei metalle (1563), são textos originais de mineralogia escritos com seus métodos

para identificar minerais e preparar remédios. Suas técnicas de mineralogia determinativa foram

basicamente corretas e seus princípios têm perdurado até hoje. Descreve cor, brilho, transparência,

Figura 4.1: Avicenna (C. 980 - 1037)

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densidade, clivagem e fratura entre as propriedades físicas, e foi o primeiro a reconhecer a origem

orgânica dos fósseis, mas o tratamento das formas cristalinas ainda necessitava de futuros estudos.

A sistemática moderna o reconhece como descobridor de almandine, bismuto, bórax, fluorita e sal

amoníaco. Três das espécies são fundentes muito bons e o processamento de minerais é a disciplina

que deve mais ao talento de Agrícola, também reverenciado como o pai da metalurgia. Tanto seu

primeiro livro, Bermannus, sive de re metallica dialogus (1528), quanto o último, De re metallica libri

XII (1556), tratam de mineração e metalurgia, com uma descrição precisa dos métodos de mine-

ração e benefício do minério extraído. Em 1536, Agrícola se mudou para a cidade de Chemnitz,

um importante centro da indústria mineira da Alemanha, e foi eleito Bürgermeister (prefeito)

em 1546. Morreu de um derrame no meio de um acalorado debate religioso com um pastor

protestante, depois de ter servido nove anos no governo da cidade. De re metallica foi sua obra

máxima e a razão para a sua merecida fama. Publicado em Basileia um ano após sua morte, teve

uma divulgação notável com um alcance global como texto de consulta em mineração.

Mais ou menos contemporâneo de Agrícola foi Vannoccio Biringuccio, de Siena, Itália. Em

seu trabalho de metalurgia, Pirotecnia, que apareceu em 1540, ele desenvolveu uma classifica-

ção de minerais, similar em escopo à de Agrícola.

4.5 A física dos minerais Lucretius (99-55 a.C.) primeiramente propôs que a matéria (ele explicitamente incluiu minerais)

consistia de átomos dos “elementos” terra, ar, fogo e água. Esta foi,

porém, uma proposição essencialmente axiomática. O primeiro

trabalho indutivo sobre a constituição interna dos minerais é

atribuída a Johannes Kepler. Em 1611, ele fez a primeira descri-

ção da simetria hexagonal dos flocos de neve, propondo que eles

eram compostos de um arranjo de empacotamento compacto de

“átomos” esféricos de gelo, e reconheceu a natureza única dos

arranjos cúbico e hexagonal compactos de esferas.

Em 1669, Nicolau Steno (ou Niels Stensen) mostrou que

os ângulos interfaciais dos cristais de quartzo são constantes,

independentemente do hábito cristalino. Ele também propôs o

crescimento dos cristais pela adesão de partículas provenientes de Figura 4.2: Johannes Kepler

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um fluido externo, e concluiu que o crescimento cristalino é direcional

na natureza, com o hábito cristalino dependente das taxas de fluxo

de material nas diferentes direções. A hipótese de Steno é um avanço

muito importante, pois ele estabeleceu a Cristalografia como uma ci-

ência quantitativa, e a forma externa tornou-se de grande importância

na descrição e classificação de minerais. O zênite foi atingido quando

Abraham Werner (1750-1817), professor de Mineralogia em Freiburg,

Alemanha, desenvolveu um esquema completo de classificação de apro-

ximadamente 300 minerais, que foi importante para a padronização de

descrições e nomenclatura de minerais. Ele foi o primeiro a introduzir

nomes de minerais a partir de pessoas: prehnita (em homenagem ao

coronel Hendrik von Prehn, que descobriu o mineral), torbernita

(para Torbern Olof Bergman, um proeminente mineralogista e analista

sueco) e witherita (para William Withering, que descreveu originalmente o mineral). Apesar de a

classificação de Werner ter sido muito importante, o desenvolvimento da mineralogia química já se

havia iniciado, assinalando o fim das propriedades físicas como a base da classificação mineral.

Após o desenvolvimento do goniômetro por Carangeot em 1780, Jean Baptiste Louis

Romé de l'Isle (1736-1790) confirmou a hipótese de Steno, estabelecendo a lei da constância

dos ângulos interfaciais. O maior avanço desse período, entretanto, deve-se a René-Just Haüy

(1743-1822). Em seu Tratado de Cristalografia, publicado em 1784, Haüy propôs que os cris-

tais consistiam de moléculas internas idênticas, empilhadas juntas, e mostrou como diferentes

modificações do mesmo empilhamento poderiam dar lugar a diferentes formas cristalinas. A

similaridade de suas ideias com as de cela unitária e retículo espacial é impressionante. Em

1815, Christian Weiss desenvolveu a ideia de eixos cristalográficos e sua relação com os eixos

de simetria, e reconheceu os sistemas cúbico, tetragonal, ortorrômbico, hexagonal e trigonal.

Em 1825, Friedrich Mohs, inventor da escala de dureza de Mohs descobriu os sistemas

monoclínico e triclínico. Em 1830, Johann Hessel derivou as 32 classes cristalinas. Auguste

Bravais derivou os 14 retículos de Bravais em 1848. A derivação dos 230 grupos espaciais

são de autoria de E.S. Fedorov, Artur Schoenflies e William Barlow. Barlow também deu

os primeiros passos em direção a um melhor entendimento dos fundamentos da estrutura

cristalina, propondo o arranjo da estrutura cristalina da halita, o que foi completamente

ignorado pela comunidade científica da época, ficando à espera da tecnologia do século XX.

Figura 4.3: A formação de cristais de neve por empacotamento compacto de "átomos de neve", segundo Kepler

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4.6 A química dos mineraisEm 1758, Kronstedt desenvolveu uma classificação de minerais que era híbrida de critérios

químicos e físicos, e o estudo químico de minerais começou a acelerar, particularmente com

os estudos sistemáticos de Torbern Bergman (1735-1784). Muitos mineralogistas químicos

clássicos realizaram estudos analíticos dos minerais conhecidos na época. Numerosos minerais

novos e 25 novos elementos químicos foram descobertos entre 1790 e 1830. Um fator-chave

foi a descoberta das leis da estequiometria pelo químico inglês John Dalton (1766-1844). Com

o desenvolvimento da teoria atômica de Dalton, a importância da constituição química dos

minerais foi prontamente estabelecida e todas as classificações mineralógicas sérias subsequentes

foram baseadas na química mineral. Neste período, destaca-se a figura de Jon Jacob Berzelius

(1779-1848). Esse famoso mineralogista e químico sueco desenvolveu uma classificação mi-

neralógica baseada na eletronegatividade dos elementos, criando as classes dos óxidos, haletos,

fosfatos, sulfatos e silicatos. Nessa época, François Beudant e William H. Wollaston (que dizia

que nomear minerais a partir de pessoas não era uma boa ideia) descobriram o conceito de so-

lução sólida nos minerais; e Eilhardt Mitscherlich (1794-1863) propôs a ideia de polimorfismo.

Essas ideias acarretaram um rápido crescimento no número de espécies minerais.

O ano de 1837 é um marco na história da Mineralogia. Ele assinala a data de publicação da pri-

meira edição de A System of Mineralogy, de James Dwight Dana (1813-1895). A quarta edição de

seu trabalho surgiu em 1854 e, nessa edição, Dana introduziu o "moderno" esquema de classificação

química de Berzelius, e o aplicou sistematicamente a todos os minerais conhecidos na época.

4.7 Óptica mineralógica no século XIX No século XIX, aconteceu uma revolução com o uso de microscopia de polarização em

Mineralogia e Geologia. Transcorreram dois séculos desde que o holandês van Leeuwenhoek in-

ventou o microscópio e criou a microbiologia até o nascimento do microscópio de luz polarizada, a

ferramenta notável que impulsionou drasticamente o estudo dos cristais minerais e o conhecimento

das rochas através da petrografia. O mérito maior deve-se ao italiano Giovanni Battista Amici (1786-

1863), que adaptou, em 1827, uma fonte de luz plano-polarizada ao velho microscópio simples dos

biólogos, criando assim o microscópio petrográfico, e ao escocês William Nicol (1771-1851), que

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criou, em 1829, um prisma (que hoje leva o seu nome) para fornecer uma fonte confiável de luz

plano-polarizada. A produção industrial de microscópios de polarização desenvolveu-se muito, no

final do século XIX e início do século XX, ante uma demanda mundial difundida após as novas

técnicas de óptica mineral e petrografia. O estudo das rochas em seções delgadas sob a luz polarizada

criou uma demanda de instrumental, que a esmerada produção artesanal de pioneiros como Amici,

Talbot, Nachet, Dick, Chevalier, Highly, Spencer, Picard, Frankenheim, Bulloch, Koristka, Ross,

Plössl, Queen, Ladd, Körner, Oberhauser, entre outros, se viu incapaz de cobrir. O fabricante alemão

Carl Zeiss (1816-1888) iniciou, então, a produção em série de microscópios e acessórios.

4.8 Aplicações petrográficas da óptica mineralAté a metade do século XIX e com o microscópio de polarização como ferramenta básica,

começou na geologia um crescente movimento global para a investigação dos minerais e rochas

pela refração da luz plano-polarizada. Pierre Louis Antoine Cordier (1777-1861), engenheiro

de minas francês, descobriu a cordierita e descreveu suas propriedades microscópicas já entre

1813 e 1815, bem antes de usar os prismas de polarização. Henry Clifton Sorby (1826-1908)

é hoje reconhecido como o pai inglês da petrografia microscópica, nova ciência do estudo de

rochas e minerais em lâminas delgadas. Habilidoso geólogo britânico, no ano de 1849 foi um

dos pioneiros no uso do microscópio de polarização e lâminas delgadas de rochas, percebendo a

profundidade que reside na possibilidade de seu uso para a petrologia e outras ciências da terra.

4.9 O século XX Na virada do século, uma profunda mudança teve lugar com os

métodos de trabalho e as ferramentas disponíveis em cristalografia. As

primeiras décadas do século XX assistiram ao uso maciço da difração

de raios X por cristais e ao domínio crescente da cristalografia estru-

tural e da cristaloquímica. Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923)

foi um físico alemão, que descobriu os raios X em 1895. Ele estudou

na Technische Hochschule Eidgenössische, Zurique, e, em seguida,

ingressou formalmente em engenharia mecânica na Polytechnikum

de Zurique para frequentar aulas de física Rudolph Julius Emmanuel

Figura 4.4: Rontgen - 1895 - descoberta dos raios x

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Clausius (1822-1888) e trabalhar no laboratório de August Kundt (1839-1894), ambos destacados

físicos com forte influência em sua vocação e carreira. Quando Kundt substituiu Clausius na cadeira

de Física, tomou Röntgen como assistente e, juntos, reorganizaram o laboratório de física experi-

mental. Ele defendeu seu doutorado em Física pela Universidade de Zurique em 1869. Ocupou

vários cargos como professor de física nas universidades de Estrasburgo (1874), de Giessen (1877)

e de Würzburg (1888), onde trabalhou com os famosos colegas Helmholtz e Lorenz, e, finalmente,

na Universidade de Munique (1890) para substituir o falecido Eugen Cornelius Joseph Lommel

(1837-1899), diretor do Physikalische Institut der Universität München, onde Röntgen resolveu

passar o resto de sua vida. Em novembro de 1895, quando testou o impacto de raios catódicos sobre

um anticátodo de metal, observou em uma placa opaca de papelão a fluorescência de cristais de

cianeto de platina e bário, fluorescência emitida em correspondência com a descarga de elétrons

rápidos e sua brusca frenagem pelo anticátodo. Ele repetiu o teste para verificar se uma radiação se-

cundária penetrante, atravessando o material opaco ordinário, emergia do anticátodo pela frenagem

violenta dos elétrons acelerados. Chamou de raios X esta radiação, utilizando a letra que representa

uma incógnita em matemática, em alusão à incerteza da sua natureza, corpuscular ou ondulatória.

Esse nome é preservado até hoje. Röntgenografía é a disciplina que estuda a teoria e aplicações dos

raios X ou raios röntgen. O artigo Über eine neue art von Strahlen, comunicando a descoberta,

veio apenas sete semanas mais tarde, em dezembro de 1895. Röntgen recebeu o Prêmio Nobel de

Física de 1901. Röntgenita é um flúor-carbonato de cálcio e terras raras

de simetria trigonal, descoberto em Narssârssuk, Groenlândia (Donnay

1953). Em 2004, a União Internacional de Química Pura e Aplicada

(IUPAC) homenageou a memória de Röntgen, nomeando röntgênio

o elemento químico de número 111.

Por mais de uma década, os enigmáticos raios X foram utiliza-

dos em aplicações médicas, sem que fosse esclarecida a sua natureza.

Max Theodor Felix von Laue (1879-1960) e seus auxiliares Walter

Friedrich e Paul Knipping, da Universidade de Munique, realizaram,

em 1912, a experiência fundamental para difratar um feixe de raios

X através de um cristal de esfalerita. Esta experiência validou simulta-

neamente a teoria atômica de Dalton, a existência de uma rede tridi-

mensional de Bravais, cujo espaçamento tem a ordem de grandeza do

comprimento de onda dos raios X, os quais, por sua vez, adquiriram Figura 4.5: Von laue - 1912- interação raios x - cristais

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significado como parte do espectro eletromagnético da radiação natural, descrito por Maxwell em

1865. Laue alcançou sua capacitação de professor, em 1906, com o tema Über die Entropie von

interferierenden Strahlenbündeln e lecionou no Institut für Physik Theoretische der Universität

München a partir de 1909. Ele ocupou o cargo de professor de física teórica na recém-fundada

Goethe-Universität de Frankfurt do Meno, e foi agraciado com o prêmio Nobel de Física por

difração de raios X em 1914. No final da Primeira Guerra Mundial, escolheu trabalhar no Kaiser-

Wilhelm-Institut für Physik (agora Max Planck Institut), Universidade de Berlim (1919), e foi seu

diretor a partir de 1933. Um método de difração de raios X nos cristais leva o seu nome. Laueíta

é fosfato hidratado de manganês e ferro com simetria triclínica, do pegmatito Oberphalz, Baviera,

Alemanha, descoberto e nomeado por Strunz (1954).

No desenvolvimento posterior das técnicas röntgenográficas aplicadas à cristalografia, desta-

cam-se William Henry Bragg (1862-1942) e William Lawrence Bragg (1890-1971), dois físicos

australianos, pai e filho, que receberam o Prêmio Nobel de Física em 1915 por seu trabalho. Tão

logo Laue relatou sua experiência em Munique, os Bragg, em Cambridge, abordaram a questão

de uma forma integrada: William Henry tornou-se mais interessado pela natureza dos raios

X e pela concepção dos equipamentos de difração experimental; William Lawrence escolheu

abordar as estruturas cristalinas de substâncias sólidas e os fundamentos da química do cristal.

Em 1913, apresentaram a famosa Lei de Bragg, relacionando o ângulo formado pelo feixe

difratado com os planos cristalográficos, o espaçamento entre esses planos e o comprimento de

onda dos raios X utilizados. No mesmo ano, publicaram a estrutura de halita, que demonstrou a

ausência de moléculas de cloreto de sódio no cristal, mas uma alternância de íons Cl e Na em

um poliedro regular octaédrico. O Bragg pai recebeu as medalhas Rumford (1916) e Copley

(1930) da Royal Society de Londres, instituição que presidiu entre 1935-1940. Bragg filho

o sucedeu no cargo apenas a partir de 1954, mas foi diretor do Laboratório Cavendish, em

Cambridge, onde James Watson e Francis Crick descobriram, em fevereiro de 1953, a estrutura

helicoidal da molécula de DNA com a ajuda de raios X. O mineral braggita, sulfeto de platina,

paládio e níquel, tetragonal, encontrado no Complexo Bushveld, Transvaal, África do Sul, foi

nomeado em honra de ambos por Bannister e Hey (1932).

Linus Pauling capitalizou o trabalho dos Bragg e produziu suas famosas regras que formam

uma das bases da moderna cristaloquímica. Estas contribuíram significativamente para a solução

e interpretação de algumas das estruturas mais complexas de silicatos. Quando Warren (1929)

solucionou a estrutura cristalina da tremolita, ele usou a terceira lei de Pauling para mostrar que

a tremolita contém OH essencial, que ocupa a posição O(3).

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4.10 Microscopia de minério e microssondasTambém pertence ao século XX a história da microscopia de polarização para estudo de

minerais opacos, aqueles minerais que não deixam passar a luz em lâminas delgadas e não podem

ser examinados por refração no microscópio petrográfico. A microscopia de minério necessitou da

concepção de um epiluminador eficaz para projetar e refletir a luz polarizada verticalmente sobre

a superfície polida horizontal de minerais opacos. Ela também exigiu técnicas especiais para a

confecção de máquinas de polimento capazes de proporcionar um acabamento espelhado de alta

qualidade, em seções polidas contendo minerais de dureza e microestrutura muito contrastadas. A

microscopia de minério tornou-se um suporte importante para a geologia econômica de depósi-

tos minerais metalíferos, e o seu desenvolvimento ampliou o conhecimento das espécies minerais

nas classes dos elementos, sulfetos, sulfossais, óxidos e hidróxidos, nas quais predominam minerais

opacos. Técnicas complementares de fotometria e microdureza complementam o estudo, deter-

minando-se quantitativamente a refletividade e a dureza nesses minerais. Sem dúvida, os avanços

tecnológicos na química analítica instrumental foram cruciais para a análise química de qualidade,

quantitativa e pontual, mediante o emprego do microscópio eletrônico e das microssondas analí-

ticas (eletrônica, protônica e de íons pesados). Assim se pode estabelecer a composição de minerais

ou fases vítreas que formam inclusões muito pequenas em outros minerais, com dimensões de

poucos micrômetros, cristais zonados, crescimentos autigênicos de diferentes idades etc.

4.11 A Associação Mineralógica Internacional (IMA)

De acordo com Sureda (2008), durante o século XX e em sua evolução como ciência dos

minerais, a mineralogia atingiu um nível de maturidade sem precedentes, situação que lhe permitiu

evitar obstáculos nacionais, a influência excessiva de personalidades fortes, o uso de termos técnicos

inadequados e a admissão de espécies minerais de existência duvidosa, com estudos insuficientes. Um

fator decisivo para esse avanço notável foi a criação conjunta, em 1958, da Associação Mineralógica

Internacional (IMA), uma verdadeira federação internacional de associações de mineralogistas, esta-

belecida com o propósito de racionalizar a nomenclatura mineralógica e controlar, em nível mundial,

a aceitação oficial dos novos minerais e nomes propostos pelos seus descobridores. Presentemente,

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proposições de novos minerais e seus nomes passam por um mecanismo de avaliação e aprovação

pela Comissão de Novos Minerais, Nomenclatura e Classificação (CNMNC), ex-Comissão de

Novos Minerais e Nomes de Minerais (CNMMN), da Associação Mineralógica Internacional. Há

um formulário específico para submissão de propostas a essa comissão. As pesquisas sobre a priori-

dade e a originalidade da proposta, assim como o controle do estudo exaustivo da espécie mineral

com técnicas modernas, para excluir possíveis erros de identidades ou sinônimos, constituem o

principal esforço dos membros da CNMNC-IMA. Desde a sua criação, a IMA aprova as novas

propostas, depura a nomenclatura prévia revisando os grupos minerais complexos ou as espécies

duvidosas, propiciando, além disso, estudos históricos sobre prioridades. Nesse sentido, também de-

sacredita a nomenclatura que se revela falsa (nomes obsoletos) e distingue as categorias de nomes

válidos propostos antes de 1959 (G); nomes questionáveis descritos antes de 1959 (Q), e os nomes

publicados depois de 1959 sem a aprovação da IMA (N). A história da CNMMN foi relatada por

Fourestier (2002), e no site http://pubsites.uws.edu.au/ima-cnmnc/ são encontradas todas as

informações e publicações relacionadas a novos minerais, nomenclatura e classificação. A mineralogia

sistemática atual reconhece cerca de 4.800 espécies, e a ela se incorporam, em média, 80 novos

minerais descobertos e aprovados a cada ano.

4.12 O presenteAtualmente, conforme ressaltou Sureda (2008), a mineralogia apresenta uma tendência

a se adaptar, em termos gerais e interdisciplinares, com a aplicação de seus métodos e seus

laboratórios para as nanotecnologias no desenvolvimento de novos materiais com pro-

priedades inovadoras para a indústria e a sociedade. Esse contexto heterogêneo, que hoje

é chamado frequentemente de Ciência dos Materiais, reúne mineralogia, física do estado

sólido, química orgânica e inorgânica e a informática. A mineralogia de alta pressão, que

começou com grandes prensas hidráulicas e continuou com bigornas de diamante e o feixe

analítico dos síncrotrons, permitiu investigar o comportamento da matéria no interior do

planeta, sob pressões que já chegam a centenas de GPa, e a fronteira entre o manto e o

núcleo da Terra. A cristalografia e a cristaloquímica projetam suas linhas de investigação

sobre a cinética da cristalização dos minerais petrográficos em ambientes sem gravidade,

investigações que permitem interpretar a evolução da matéria nas nebulosas protoestelares

e seus resíduos presentes no sistema solar.

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4.13 A Mineralogia no BrasilA história da mineralogia no Brasil foi tratada em alguns poucos textos, destacando-se os de

Leonardos (1955), Franco (1981), Atencio (2000) e, mais recentemente, Cornejo e Bartorelli

(2010). As informações a seguir foram extraídas desses trabalhos. Os minerais, em nosso país,

começaram a ter utilidade a partir dos povos indígenas, desde o pré-descobrimento, através de

diversos objetos líticos e afrescos em cavernas (minerais, suas variedades e rochas), onde são

encontrados principalmente amazonita, calcedônia, grafita, hematita, jadeíta, malaquita, nefrita,

hematita, opala, quartzo, quartzo aventurino, quartzo hialino, sílex,

sillimanita, anfibolito, copal, basalto, diabásio, diorito, esteatito, filito,

gabro, gnaisse, granito, jaspe, quartzito e xisto.

O primeiro registro mineral no Brasil deve-se ao espanhol Felipe de

Guilhem, que, em 1550, aventou, baseado em relatos indígenas, a ocor-

rência de esmeralda na chamada Serra Resplandecente. O primeiro

historiador a relatar incursões ao sertão brasileiro foi o português Pero

de Magalhães Gandavo (1576), com a narrativa da possível ocorrência

de ouro nativo na região correspondente ao atual estado de Minas

Gerais. O também português Gabriel Soares de Sousa, que residiu na

Bahia de 1567 a 1584, escreveu o Tratado Descritivo do Brasil (1587),

no qual mencionou as pedras de construção dos arredores da cidade de

Salvador, descreveu as rochas calcárias do rio Jaguaribe e de Alcântara,

falou da obtenção de cal a partir de conchas e corais da região de

Taparica, assegurou a existência de minérios de ferro, cobre, ouro e

prata; falou de gemas azuis e verdes, referiu-se ao “cristal finíssimo” e às “esmeraldas que nascem

dentro do cristal e como elas crescem muito, arrebentam o cristal”, falou de ametistas muito escuras,

exibindo um roxo de púrpura muito fino, de granadas muito vermelhas e de geodos de quartzo.

Os moradores de Santos, Afonso Sardinha, pai (português) e filho (brasileiro), em 1589, descobriram

a jazida de ferro (magnetita) do Morro de Araçoiaba, na região correspondente a Ipanema (atual

Sorocaba). Surgiu, assim, a primeira atividade metalúrgica do Brasil em 1591.

No século XVII, a busca de pedras preciosas (e de índios para escravizar) pelas mãos dos

bandeirantes ajudou a empurrar a fronteira da América portuguesa para além da linha de

Figura 4.6: Djalma Guimarães (1895 -1973)

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Tordesilhas. Foi também quando Fernão Dias Paes Leme atravessou o sertão de Minas Gerais

em busca de esmeraldas, encontrando pedras verdes que, na verdade, eram turmalinas. O paulista

seria vingado três séculos depois, com a descoberta de esmeraldas no sertão mineiro na década

de 1920. Hoje, o Brasil é o segundo maior produtor mundial de esmeralda, só ficando atrás da

Colômbia. Menos conhecida que a saga bandeirante é a atuação de José Bonifácio de Andrada

e Silva (1763-1838), o patrono da Independência, como geólogo e mineralogista. Formado

em filosofia natural pela Universidade de Coimbra, José Bonifácio foi estudar mineralogia na

Alemanha (Alexander von Humboldt foi um de seus colegas). Numa viagem à Suécia, descre-

veu 12 minerais - quatro deles eram novos. Em 1789, os geólogos alemães Abraham G. Werner

e D.L.G. Karsten determinaram o primeiro mineral-tipo do Brasil, denominado crisoberilo,

coletado em aluviões da região de Araçuaí, Minas Gerais.

José Vieira Couto, a partir de 1798, indicou a ocorrência de chumbo, diamante, ouro

nativo, cobre nativo, estanho e platina nativa, nas localidades de Serro Frio, Abaeté,

Diamantina (Arraial do Tijuco), Conceição do Mato Dentro e Ouro Preto, em Minas

Gerais. José de Sá Bittencourt Câmara, em 1822, mencionou a ocorrência de nitro,

especularita (variedade de hematita) e crocoíta, na região de Catas Altas (Minas Gerais).

Os alemães Karl Friederich Phillip von Martius e Johann Baptiste von Spix, relataram

a presença de topázio imperial em Vila Rica (atual Ouro Preto), e foram os primei-

ros cientistas a visitarem o meteorito siderítico Bendegó, encontrado em Monte Santo,

sertão da Bahia, em 1784. Augustin Alexis Damour, mineralogista francês, descreveu o

mineral-tipo brasileiro goyazita, proveniente da Lavra Ribeirão do Inferno, próximo a

Diamantina, em 1894. O petrologista austríaco Eugen Hussak, juntamente com o mine-

ralogista inglês George Thurland Prior, descreveram em 1895 os minerais-tipo brasileiros

derbylita (procedente de Tripuí, Ouro Preto, Minas Gerais), além de tripuhyíta, senaíta

e florencita (Ce). Em 1906, Hussak descreveu o mineral-tipo brasileiro gorceixita, em

homenagem ao geólogo francês Claude-Henri Gorceix, fundador da Escola de Minas e

Metalurgia de Ouro Preto, em Minas Gerais.

O primeiro brasileiro a formular um mineral-tipo para o Brasil foi o eminente professor

Djalma Guimarães (1895-1973), que, em 1925, determinou o mineral arrojadita (que hoje em dia

constitui um grupo), em homenagem ao geocientista brasileiro Miguel Arrojado Ribeiro Lisboa.

Apenas 54 minerais são considerados espécies-tipo válidas do Brasil. Destes, 19 foram publi-

cados antes de 1959, quando a CNMMN (hoje CNMNC) - IMA foi estabelecida:

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Ano Espécie Autores1789 Crisoberilo D.L.G Karsten, A.G. Werner

1792 Euclásio R.J.Hauy

1809 Paládio W.H.Wollaston

1853 Joseíta A.Kengott

1884 Goyazita A.Damour

1895 Derbylita E.Hussak e G.T.Prior

1897 Tripuhyita E.Hussak e G.T.Prior

1898 Senaíta E.Hussak e G.T.Prior

1899 Florencita - (ce) E.Hussak e G.T.Prior

1906 Gorceixita E.Hussak

1945 Brazilianita F.H.Pough e E.P.Henderson

1947 Souzalita W.T.Pecora e J.J.Fahey

1947 Scorzalita W.T.Pecora e J.J.Fahey

1949 Frondelita M.L.Lindberg

1953 Faheyíta M.L.Lindberg e K.J.Murata

1953 Moraesita M.L.Lindberg, W.T.Pecora, e A.L.M.Barbosa

1954 Barbosalita M.L.Lindberg e W.T.Pecora

1954 Tavorita M.L.Lindberg e W.T.Pecora

1955 Arsenopaladinita M.H.Hey

Tabela 1

De 1959 a 2000, 18 espécies minerais brasileiras aprovadas seguem sendo válidas (0,43 por ano):

Ano Espécie Autores1974 Tantalaeschynita-(Y) M.S aDUSUMILI

1974 aTHENEÍTA A.M CLARK, A.J CRIDDLE

1974 Isomertieíta A.M.Clark, A.J.Criddle, E.E.Fejer

1976 Bahianita P.B.Moore, T.Iraki

1977 Palladseíta R.J.Davis, A.M.Clark, A.J.Criddle

1978 Whiteíta-(CaFeMg) P.B.Moore, J.Ito

1978 Whiteíta-(MnFeMg) P.B.Moore, J.Ito

1980 Lantanita-(Nd) A.C.Roberts, G.Y.Chao, F.Cesbron

1986 Minasgeraisita-(Y) E.E.Foord, R.V.Gaines, J.G.Crock, W.B.Simmons, Jr., C.P.Barbosa

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1986 Parabariomicrolita T.S.Ercit, F.C.Hawthorne, P.Cerny

1988 Lantanita-(La) E.H.Nickel, J.A.Mandarino

1990 Arupita V.F.Buchwald

1990 Zanazziíta P.B.Leavens, J.S.White, J.A.Nelen

1994 Yanomamita N.F.Botelho, G.Roger, F.d'Yvoire, Y.Moëlo, M.Volfinger

1997 Quintinita-2H G.Y.Chao, R.A.Gault

2000 Dukeíta J.A.R.Stirling, A.C.Roberts, P.C.Burns, A.J.Criddle, M.N.Feinglos

2000 Serrabrancaíta Th.Witzke, R.Wegner, Th.Doering, H.Pöllmann, W.Schuckmann

inédito Fluornatromicrolita

Tabela 2

Nos últimos oito anos (2003 a 2010): 17 novos minerais foram descritos (2,125 por ano): 2004 Coutinhoíta D.Atencio, F.M.S.Carvalho, P.A.Matioli

2004 Lindbergita D.Atencio, J.M.V.Coutinho, S.Graeser, P.A.Matioli, L.A.D.Menezes Fo.

2005 Oxikinoshitalita L.N. Kogarko, Yu.A. Uvarova, E. Sokolova, F.C. Hawthorne, L. Ottolini, J.D.Grice

2006 Atencioíta N.V. Chukanov, R.K. Rastsvetaeva, St. Möckel, A.E. Zadov, L.A.Levitskaya

2006 Kalungaíta N.F. Botelho, M.A. Moura, R.C. Peterson, C.J. Stanley, D.V.G. Silva

2006 Matioliíta D. Atencio, J.M.V. Coutinho, Y.P. Mascarenhas, J.A. Ellena

2006 Arrojadita-(PbFe) C. Chopin, R. Oberti, F. Cámara

2007 Ruifrancoíta D. Atencio, N.V. Chukanov, J.M.V. Coutinho, L.A.D. Menezes Fo., V.T. Dubinchuk, St. Möckel

2008 Menezesita D. Atencio, J.M.V. Coutinho, A.C. Doriguetto, Y.P. Mascarenhas, J.A. Ellena, V.C. Ferrari

2008 Guimarãesita N.V. Chukanov, D. Atencio, A.E. Zadov, L.A.D. Menezes Fo., J.M.V. Coutinho

2008 Brumadoíta D. Atencio, A.C. Roberts, P.A. Matioli, J. A. R. Stirling, K.E. Venance, W. Doherty, C.J. Stanley, R. Rowe, G.J.C. Carpenter, J.M.V. Coutinho

2010 Qingheiíta-(Fe2+) F. Hatert, M. Baijot, S. Philippo, J. Wouters

2010 Bendadaíta U. Kolitsch, D. Atencio, N.V. Chukanov, N.V. Zubkova, L.A.D. Menezes Fo., J.M.V. Coutinho, W.D. Birch, J. Schlüter, D. Pohl, A.R. Kampf, I.M. Steele, G. Favreau, L. Nasdala, G. Giester, D.Yu. Pushcharovsky

2010 Manganoeudialita S.F. Nomura, D. Atencio, N.V. Chukanov, R.K. Rastsvetaeva, J.M.V. Coutinho, T.K. Karipidis

2010 Hidroxicalcioromeíta D. Atencio, M.B. Andrade, A.G. Christy, R. Gieré, P.M. Kartashov

2011 Carlosbarbosaíta D. Atencio, A.C. Roberts, M.A. Cooper, L.A.D. Menezes Fo., J.M.V. Coutinho, J.A.R. Stirling, N.A. Ball, E. Moffatt, M.L.S.C. Chaves, P.R.G. Brandão, A.W. Romano.

inédito Uvita C.M. Clark, F.C. Hawthorne, J.D.Grice

Tabela 3

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