Mineralogia

Filossilicatos e TectossilicatosFilossilicatos e Tectossilicatos

FilossilicatosFilossilicatos

A palavra filossilicato deriva do grego phylon, que significa folha;

Possuem hábito achatado ou em escamas;

Cristalizam no sistema monoclínico;

Clivagem basal (001) proeminente a perfeita; As lamelas de clivagem (placas) são flexíveis, elásticas ou plásticas, raramente quebradiças.

Unidade Estrutural (Si(Si44OO1010))4-4-

Os tetraedros de (SiO4)

-4 compartilham

três O-2 da base com outros 3 tetraedros adjacentes, formando placas ou folhas de extensão infinita.

Estrutura

As folhas são unidas por cátions, que se ligam aos O-2 dos ápices dos tetraedros formando a estrutura.

As folhas são ligadas entre si por Forças de Van der Waals clivagem proeminente paralela às camadas.

Pode ser que ~1/2 dos Si+4 seja substituída por Al+3 a estrutura incorpora cátions divalentes como Ca, Fe e Mg em coordenação cúbica, o que aumenta a intensidade das F de ligação.

Filossilicatos importantes: MICAS E ARGILO-MINERIAIS.

Os constituintes dos solo são, na sua maioria, argilo-minerais.

Fazem a liberação e retenção de nutrientes das plantas

Armazenam H2O entre as estações seca e

chuvosa Adsorvem gases atmosféricos

Exemplos de argilo-minerais

Caolinita - Al2Si2O5 (OH)4

Isoestrutural = gibbsita - Al2(OH)6 ou Al(OH)3 (não é argila, mas possui propriedades semelhantes)

Folhas de extensão infinita de tetraedros com O-2 “livres” nos ápices, que se ligam ao Al+3 em coordenação octaédrica.

Estrutura básica

(1:1)

Caolinita - Al2Si2O5 (OH)4

Caolinita - Al2Si2O5 (OH)4

Hábito: MicáceoClivagem: Perfeita em {001}Dureza: 2 - 2,5Densidade relativa: 2,6g/cm3

Brilho: foscoCor: Geralmente branco, variando conforme grau de “impureza”

Exemplo II: Pirofilita Al2Si4O10(OH)2

Estrutura Básica

(2:1)

Exemplo II: Pirofilita AlSi4O20(OH)4

Hábito: agregados radiais ou tabularesClivagem: Basal perfeita {001}Dureza: 1 – 1,5Densidade: 2,6 - 2,9g/cm3

Brilho: micáceo a perláceoCor: Branco, verde, cinza ou pardo.

Talco

Mg3Si4O10(OH)2

Argilo-mineral tipo 2:1

Exemplo III: Talco Mg3Si4O10(OH)2

Hábito: MicáceoClivagem: Perfeita em {001}Dureza: 1Densidade: 2,7-2,8 g/cm3

Brilho: PerláceoCor: Verde pálido, amarelo ou cinza-esverdeado

Untuoso ao tato

Exemplo III: Talco Mg3Si4O10(OH)2

MICAS Estruturas básicas construídas a partir de

filossilicatos 2:1 (ex. talco)

Substituição de Si4+ por Al3+ falta de carga +1

Compensação de carga pela entrada de K+ e Na+

Exemplo I:Muscovita

KAl2(AlSi3O10)(OH)2

Na Muscovita temos 1/4 dos Si+4 substituído por Al+3. A diferença de cargas é compensada pelo encaixe de cátions monovalentes entre as folhas, com N.C. 12 (ex.: K+) em função destas ligações folha-cátion-folha, que não ocorrem nas argilas, a facilidade de deslizamento diminui e a dureza aumenta; e perde-se a sensação untuosa ao tato.

Exemplo I:Muscovita

KAl2(AlSi3O10)(OH)2

Hábito - Micáceo Clivagem - Perfeita em {001}Dureza - 2 - 2,5Densidade - 2,76 - 3,1 g/cm3

Brilho - Vítreo a sedosoCor - Incolor, transparente

TectossilicatosTectossilicatos

Caracterizam-se por apresentar todos os O2- dos tetraedros de (SiO4)4- compartilhados com outros tetraedros vizinhos.

Estrutura tridimensional contínua, fortemente unida e eletricamente estável

Constituem aproximadamente 64% da crosta.

Quartzo, feldspatos, zeólitas e escapolitas.

Estrutura tridimensional dos tectossilicatos

Exemplos:

Quartzo (< 570o C); Tridimita (870o - 1.470o C); Cristobalita (> 1.470o C)) = SiO2

Pela disposição helicoidal dos tetraedros de (SiO4)-4

não há planos + fracos NÃO HÁ CLIVAGEM

Sistema Cristalino: Romboédrico (trigonal)

Hábito: prismático

Muitas variedades coloridas, devido a pequenas quantidades de “impurezas” (Ametista - Fe), Róseo (Ti), quartzo leitoso (micro-inclusões fluidas).

MINERAIS DE SÍLICA

-quartzo

coesita

tridimita

cristobalita

FELDSPATOS XVIII ZIV4O8

Z = Si4+ e Al3+ X = Na+, K+, Ca+2, Ba2+, Sr2+, Pb2+

Fe+2 e Mg2+ são íons muito pequenos para ocuparem os sítios cristalográficos da estrutura

São os silicatos mais abundantes da crosta

Formam séries isomorfas: albita-oligoclásio-andesina-labradorita-bytonita-anortita e albita-sanidina-ortoclásio-microclínio (var. amazonita)

Cristalizam no sistema monoclínico e triclínico

Fatores que influenciam na estrutura dos feldspatos:

Raio iônico dos cátions Ordenamento dos tetraedros de Al – Si e dos íons X:

depende da temperatura e do número de Al3+ para manter o balanço de cargas

FELDSPATOS ALCALINOS

¼ de Si4+ substituído por Al3+ K+ ou Na+ ortoclásio (microclínio/sanidina) ou albita: formam solução sólida completa somente a altas temperaturas (> 600°C)

1/2 de Si4+ substituído por Al3+ Ca2+ ou Na+ série dos plagioclásios

Temperaturas < 600°C: estrutura se contrai exsolução de microclínio e albita = pertita

Representação espacial dos Feldspatos

Clivagem {001} e {010}

Exemplo I: Albita NaAlSi3 O8

Hábito - TabularClivagem -  em {010}, em {001}Dureza - 6 a 6,5 Densidade - 2,61 g/cm3

Brilho – nacarado a vítreo

Cor - Incolor, branco ou esverdeado

Exemplo II: Anortita CaAl2 Si2 O8

Hábito - TabularClivagem - em {010}, {001}Dureza - 6 a 6,5 Densidade: 2,76 g/cm3

Brilho - Vítreo a nacaradoCor - esverdeado, amarelo ou vermelho-carne

Grupo dos feldspatóides

Grupo de minerais quimicamente semelhantes aos feldspatos, porém com proporção de sílica nitidamente inferior na composição. Também chamados de feldspatos insaturados.

São aluminossilicatos tridimensionais, com estrutura bem espaçosa, em cujos interstícios estão os cátions e vários espécimes hospedam ânions simples ou complexos.

Assim, na Sodalita, o Cl é um constituinte essencial, o CO3 na Cancrinita, o SO4 na Noseana e SO4, S e Na na Lazurita .

Exemplo: Sodalita Na8[AlSiO4]6Cl2

Sistema – cúbico (simples)

Clivagem -  ruimDureza – 5,5 a 6Densidade: 2,27-2,33 g/cm3

Fratura - ConchoidalBrilho - vítreoCor – cinzento, azul ou verde

Grupo das Zeólitas

As espécies são formadas por cadeias de anéis tetraédricos de SiO4 e AlO4, ligadas pelos cátions Na, Ca, K, Ba, Sr

Estrutura aberta, com grandes canais, nos quais a água e outras moléculas podem se alojar.

Também são chamadas de peneiras moleculares

Fazem troca catiônica.

Clivagem - Perfeita (110)Dureza - 5 - 5,5 Densidade - 2,1 - 2,4 g/cm3

Brilho - vítreo a sedosoCor - Incolor, cinza, amarelo, azul

Exemplo: Escolecita CaAl2Si3O10.3H2O