resumo dos apontamentos de geoquimica 2012. da silva

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INTRODUÇÃO No presente trabalho, iremos mostrar um pouco sobre os minérios e rochas, para que elas são importantes e quais são seus usos. Mostraremos também um pouco das características dos minerais que são estrutura cristalina, propriedades físicas dos minerais, transparência, brilho, cor, traço, dureza, fratura, clivagem, densidade relativa, geminação, tenacidade e magnetismo. Veremos também quais são os principais minerais do Brasil. Os minerais podem ser extraídos e utilizados. Mostraremos também o que são rochas e cada um dos tipos de rochas. MINERALOGIA Mineral é um corpo natural sólido e cristalino formado em resultado da interação de processos físico-químicos em ambientes geológicos. Cada mineral é classificado e denominado não apenas com base na sua composição química, mas também na estrutura cristalina dos materiais que o compõem. Em resultado dessa distinção, materiais com a mesma composição química podem constituir minerais totalmente distintos em resultado de meras diferenças estruturais na forma como os seus átomos ou moléculas se arranjam espacialmente (como por exemplo a grafite e o diamante). Os minerais variam na sua composição desde elementos químicos, em estado puro ou quase puro, e sais simples a silicatos complexos com milhares de formas conhecidas. Embora em sentido estrito o petróleo, o gás

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Page 1: Resumo Dos Apontamentos de Geoquimica 2012. Da Silva

INTRODUÇÃO

No presente trabalho, iremos mostrar um pouco sobre os minérios e rochas, para que

elas são importantes e quais são seus usos. Mostraremos também um pouco das

características dos minerais que são estrutura cristalina, propriedades físicas dos

minerais, transparência, brilho, cor, traço, dureza, fratura, clivagem, densidade relativa,

geminação, tenacidade e magnetismo. Veremos também quais são os principais

minerais do Brasil. Os minerais podem ser extraídos e utilizados. Mostraremos também

o que são rochas e cada um dos tipos de rochas.

MINERALOGIA

Mineral é um corpo natural sólido e cristalino formado em resultado da interação de

processos físico-químicos em ambientes geológicos. Cada mineral é classificado e

denominado não apenas com base na sua composição química, mas também na estrutura

cristalina dos materiais que o compõem. Em resultado dessa distinção, materiais com a

mesma composição química podem constituir minerais totalmente distintos em

resultado de meras diferenças estruturais na forma como os seus átomos ou moléculas

se arranjam espacialmente (como por exemplo a grafite e o diamante). Os minerais

variam na sua composição desde elementos químicos, em estado puro ou quase puro, e

sais simples a silicatos complexos com milhares de formas conhecidas. Embora em

sentido estrito o petróleo, o gás natural e outros compostos orgânicos formados em

ambientes geológicos sejam minerais, geralmente a maioria dos compostos orgânicos é

excluída. Também são excluídas as substâncias, mesmo que idênticas em composição e

estrutura a algum mineral, produzidas pela atividade humana (como por exemplos os

betões ou os diamantes artificiais). O estudo dos minerais constitui o objeto da

mineralogia.

SEUS USOS

Os minerais são utilizados pelo homem nas mais diferentes formas e atividades. 

Seus usos variam: alguns são fontes de metais raros e essenciais, outros são usados

como catalisadores ou fundidos em reações químicas. Alguns minerais são apreciados

por seus valores estéticos, como peças de coleção ou pedras preciosas. Freqüentemente,

a palavra 'mineral' é usada num sentido mais geral, para referir-se a qualquer material

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com valor econômico (tal como o petróleo) tirado do solo.  A mica é utilizada na

produção de papel de parede, lubrificantes e tintas.  A turmalina é usada em

manômetros.  Experiências ultra-sônicas utilizam o quartzo.  Na goma de mascar é

empregada a calcita.  Isso sem falar na utilização dos metais, que também são minerais. 

ESTRUTURA CRISTALINA

Estrutura cristalina de um cristal de sal (NaCl). Note-se a ordenação dos átomos.

Um dos pilares fundamentais do estudo dos minerais, e um dos elementos determinantes

na sua classificação, é a determinação da sua estrutura cristalina (ou ausência dela), já

que esse fator determina, a par com a composição química, a generalidade das

propriedades do material e fornece indicações claras sobre os processos e ambientes

geológicos que estiveram na sua origem, bem como o tipo de rochas de que poderá fazer

parte. Neste contexto, estrutura cristalina significa o arranjo espacial de longo alcance

em que se encontram os átomos ou moléculas no mineral. Na natureza existem 14

arranjos básicos tridimensionais de partículas (neste caso átomos ou moléculas,

entenda-se), designados por redes de Bravais, agrupados em 7 sistemas de cristalização

distintos, que permitem descrever todos os cristais até agora encontrados (as exceções

conhecidas são os quasecristais de Shechtman, os quais, contudo, não são verdadeiros

cristais por não possuírem uma malha com repetição espacial uniforme).

É, portanto da conjugação da composição química e da estrutura cristalina que é

definido um mineral, sendo em extremo comuns substâncias que em condições

geológicas distintas cristalizam em formas diferentes, para não falar da similaridade de

cristalização por parte de substâncias com composição química totalmente diversa.

De fato, dois ou mais minerais podem ter a mesma composição química, mas estruturas

cristalinas diferentes, sendo nesse caso conhecidos como polimorfos do mesmo

composto. Por exemplo, a pirite e a marcassite são ambos constituídos por sulfeto de

ferro, embora sejam totalmente distintos em aspecto físico e propriedades.

Similarmente, alguns minerais têm composições químicas diferentes, mas a mesma

estrutura cristalina, originando isomorfos. Um exemplo é dado pela halite, um composto

de sódio e cloro em tudo similar ao vulgar sal de cozinha, a galena, um sulfeto de

chumbo, e a periclase, um composto de magnésio e oxigênio. Apesar de composições

químicas radicalmente diferentes, todos estes minerais compartilham da mesma

estrutura cristalina cúbica.

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As estruturas cristalinas determinam de forma preponderante as propriedades físicas de

um mineral: apesar do diamante e grafite terem a mesma composição, a grafite é tão

branda que é utilizada como lubrificante, enquanto o diamante é o mais duro dos

minerais. Para ser classificado como um "verdadeiro" mineral, uma substância deve ser

um sólido e ter uma estrutura cristalina definida. Deve também ser uma substância

homogênea natural com uma composição química definida. Substâncias semelhantes a

minerais que não satisfazem estritamente a definição, são por vezes classificados como

mineralóides. Estão atualmente catalogados mais de 4 000 minerais, todos eles

reconhecidos e classificados de acordo com a International Mineralogical Association

(IMA), a instituição de referência na aprovação da classificação e nomenclatura

internacional dos minerais. De fora ficam materiais como a obsidiana ou o âmbar, que

embora tenham caráter homogêneo, origem geológica e aspecto mineral dado pela sua

origem, ocorrência e características macroscópicas, não são materiais cristalinos. A

forma do cristal é muito importante na identificação do mineral, pois ela reflete a

organização cristalina da estrutura dos minerais e dá boas indicações sobre o sistema de

cristalização do mineral. Algumas vezes o cristal é tão simétrico e perfeito nas suas

faces que coloca em dúvida a sua origem natural. Porém, os cristais perfeitos são muito

raros, pelo que a maioria dos cristais apenas desenvolve algumas de suas faces.

MINERAIS E ROCHAS

Embora na linguagem comum por vezes os termos mineral e rocha sejam utilizados de

forma quase sinônima, é importante manter uma distinção clara entre ambos. É preciso

não perder de vista que um mineral é um composto químico com uma determinada

composição química e uma estrutura cristalina definida, como atrás foi apontado. Se é

verdade que existem rochas compostas por um único mineral, na generalidade dos

casos, uma rocha é uma mistura complexa de um ou diversos minerais, em proporções

variadas, incluindo freqüentemente frações, que podem ser significativas ou mesmo

dominantes, de material vítreo, isto é, não cristalino. Os minerais específicos numa

rocha, ou seja aqueles que determinam a classificação desta, variam muito. Alguns

minerais, como o quartzo, a mica ou o talco apresentam uma vasta distribuição

geográfica e petrológica, enquanto outros ocorrem de forma muito restrita. Mais da

metade dos mais de 4000 minerais reconhecidos são tão raros que foram encontrados

somente num punhado das amostras, e muitos são conhecidos somente por alguns

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pequenos cristais. Pondere-se a diferença de abundância entre o quartzo e o diamante,

sendo certo que este último nem é dos minerais mais raros.

PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS

As propriedades físicas dos minerais resultam da sua composição química e das suas

características estruturais. As propriedades físicas mais óbvias e mais facilmente

comparáveis são as mais utilizadas na identificação de um mineral. Na maioria das

vezes, essas propriedades, e a utilização de tabelas adequadas, são suficientes para uma

correta identificação. Quando tal não é possível, ou quando um elevado grau de

ambigüidade persiste, como no caso de muitos isomorfos similares, a identificação é

realizada a partir da análise química, de estudos de óptica ao microscópio petrográfico

ou por difração de raios X ou de neutrões. São as seguintes as propriedades físicas

macroscópicas, isto é observáveis sem necessidade de equipamento sofisticado (por

vezes designadas, por essa razão, por propriedades de campo):

TRANSPARÊNCIA

Os minerais que não absorvem ou absorvem pouco a luz são ditos transparentes. Os que

absorvem a luz consideravelmente são translúcidos e dificultam que imagens sejam

reconhecidas através deles. Obviamente, estas características dependem da espessura do

mineral: a maioria dos minerais translúcidos torna-se transparente quando em lâminas

muito finas. Existem, contudo, os elementos nativos metálicos, óxidos e sulfetos que

absorvem totalmente a luz, independentemente da espessura. São os minerais opacos.

BRILHO

É a quantidade de luz refletida pela superfície de um mineral. Os minerais que refletem

mais de 75% da luz incidente exibem BRILHO metálico. É o caso da maioria dos

minerais opacos. Os que não atingem esta reflexão têm brilho não metálico. Entre os

tipos de brilho não – metálico, é usual distinguir alguns característicos, como o vítreo( o

brilho da fratura fresca do vidro), o gorduroso (o brilho do azeite), o sedoso etc.

O brilho metálico, como o nome diz, é o brilho dos metais polidos, que todos estamos

acostumados a ver em objetos de uso comum. Por causa disso, alguns esquemas

sistemáticos de identificação de minerais utilizam o tipo de brilho- metálico ou não

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metálico- como o primeiro critério de identificação. Entretanto, é bom lembrar que

alguns minerais (a pirita, por exemplo) podem sofrer leve oxidação superficial, o que

resulta na perda pelo menos parcial do brilho metálico natural.

COR

As cores dos minerais, além de ser em geral magníficas e atraentes, fornecem pistas

importantes para a identificação deles. Cores mais vivas ou inusitadas aument am muito

o valor comercial de um espécime. Algumas cores só ocorrem em determinados

minerais, que por isso mesmo são de grande valia para os artistas. Um dos atrativos dos

minerais, que exerce fascínio constante nas pessoas, é a gama de cores maravilhosas que

possuem, já que essas cores representam todo o espectro e toda e qualquer tonalidade

que se possa imaginar. Muitos minerais são incorporados às tintas usadas na pintura, em

parte porque as tonalidades são exclusivas e inimitáveis e, em parte, porque as cores

derivadas de minerais costumam ser tremendamente estáveis e não desbotam, mesmo

em caso de prolongada exposição à luz, natural ou artificial. Entre as cores mais

fantásticas exibidas pelos cristais temos os vermelhos (prustita, cinabre, realgar),

alaranjados brilhantes (crocoíta, wulfenita vanadinita), amarelos (trissulfureto de

arsênico e enxofre), verdes amarelados (autunita e outros minerais secundários do

urânio), verdes brilhantes (dioptásio, esmeralda), azuis (lápis-lazúli, vivianita, azurita),

violáceas (ametista, fluorita, kamerita), entre outras. Alguns minerais têm uma

determinada cor em estado natural, mas adquirem outra totalmente diferente quando

moídos. Um bom exemplo disso é a hematita, um óxido de ferro muito comum,

normalmente negro quando cristal. Entretanto, apresenta uma cor de traço vermelho-

profunda e produz um pigmento amplamente usado desde os tempos antigos. O nome

da hematita vem da palavra “sangue” em grego, justamente em função de sua cor.

A cor de um mineral pode variar bastante de um espécime a outro, dificultando a

identificação, Isso se deve a impurezas locais e a elementos químicos adjacentes que

podem ter afetado parcialmente sua aparência. A melhor maneira de tirar conclusões

acertadas sobre a identidade de um mineral tendo por base a cor é examina-la em

conjunto com o brilho desse mineral – ou seja, com o brilho da superfície ou com a

qualidade de sua luz reflexa.

TRAÇO

O traço é a cor do pó do mineral. É obtida riscando o mineral contra uma placa ou um

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fragmento de porcelana , em geral de cor branca. Esta propriedade só é útil como

elemento identificador dos minerais opacos ou minerais ferrosos, que apresentam

freqüentemente traços coloridos. A maioria dos minerais translúcidos ou transparentes

exibe traço branco. Ao provar minerais mais duros que a porcelana (aproximadamente 7

na escala de Mohs), o traço resultante não é do mineral, mas sim da porcelana. a cor do

pó destes minerais somente pode ser observada por moagem do mineral.

DUREZA

A dureza é a resistência que o mineral apresenta ao ser riscado. Para classifica-la,

utiliza-se a escala de Mohs, em homenagem ao mineralogista australiano F. Mohs, que

elaborou com base na dureza de minerais relativamente comuns utilizados como

padrões e que varia de 1 a 10, em ordem crescente de dureza. A lamina de aço risca

todos os materiais com dureza menor que 5 e, por sua vez, é riscada por todos os

materiais com dureza maior que 5,5.

Talco 1

Gipsita 2

Calcita 3

Fluorita 4

Apatita 5

Ortoclase 6

Quartzo 7

Topázio 8

Coríndon 9

Diamante 10

FRATURA

Denomina-se fratura a superfície irregular e curva resultante da quebra de um mineral.

As superfícies de fratura, obviamente controladas pela estrutura atômica interna do

mineral, podem ser irregulares ou conchoidais (são estes os tipos mais comuns de

fratura).

CLIVAGEM

É a forma como muitos minerais se quebram seguindo planos relacionados com a

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estrutura molecular interna, paralelos às possíveis faces do cristal que formariam. A

clivagem é descrita em cinco modalidades: desde pobre, como na bornita; moderada;

boa; perfeita; e proeminente, como nas micas. Os tipos de clivagem são descritos pelo

número e direção dos planos de clivagem.

DENSIDADE RELATIVA

É o número que indica quantas vezes certo volume do mineral é mais pesado que o

mesmo volume de água (a 4° C). A densidade relativa da maioria dos minerais

formadores de rocha oscila entre 2,5 e 3,3. Alguns minerais que contem elementos de

alto peso atômico apresentam densidade superior a 4. Com alguma prática, pode-se

avaliar manualmente, de forma qualitativa, a maior ou menor densidade do mineral ou

seu agregado. No entanto, a determinação precisa deste valor é feita utilizando-se uma

balança especial.

GEMINAÇÃO

É a propriedade de certos cristais de aparecerem intercrescidos de maneira regular. Os

diferentes indivíduos de um cristal geminado relacionam-se por operações geométricas.

A geminação pode ser simples ou múltipla. O tipo de geminação é, muitas vezes, uma

propriedade diagnóstica do mineral.

TENACIDADE

Mede a coesão de um mineral, ou seja, a resistência a ser quebrado, dobrado ou

esmagado. A tenacidade não reflete necessariamente a dureza, antes sendo dela

geralmente independente: o diamante, por exemplo, possui dureza muito elevada (é o

termo mais alto da escala de Mohs), mas tenacidade relativamente baixa, já que quebra

facilmente se submetido a um impacto. A tenacidade dos minerais é expressa em termos

qualitativos, utilizando uma linguagem padronizada:

• Quebradiço ou frágil – o mineral parte-se ou é pulverizado com facilidade; 

• Maleável – o mineral, por impacto, pode ser transformado em lâminas; 

• Séctil – o mineral pode ser cortado por uma lâmina de aço; 

• Dúctil – o mineral pode ser estirado para formar fios; 

• Flexível – o mineral pode ser curvado sem, no entanto, voltar à sua forma original;  

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• Elástico – o mineral pode ser curvado, voltando à sua forma original quando o

forçamento cessa. 

MAGNETISMO

Ocorre nos poucos minerais que devido à sua natureza ferromagnética são atraídos por

um imã. Os exemplos mais comuns são a magnetite, a pirrotite e outros com elevado

teor de metais que podem ser magnetizados após aquecimento, como o manganês, o

níquel e o titânio.

OS PRINCIPAIS MINERAIS DO BRASIL

Os minerais são classificados de acordo com o grau de abundância em três tipos:

carentes, suficientes e abundantes. 

• Carentes: são os minerais que ocorrem em quantidades insuficientes para o consumo

do país, tornando-se necessária a importação dos mesmos. 

Exemplos: 

Água subterrânea 

Antimônio 

Cobalto 

Carvão 

Cobre 

Enxofre 

Gás natural 

Molibdênio 

Ouro 

Petróleo 

Piritas 

Prata 

Platina 

Urânio 

Vanádio 

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• Suficientes: são os minerais cujas reservas conhecidas podem suprir as necessidades

do país por um prazo relativamente longo. 

Exemplos: 

Argilas 

Amianto 

Apatita 

Bromo 

Chumbo 

Cromo 

Fluorita 

Granadas 

Lítio 

Mica 

Talco 

Zinco

• Abundantes: são os minerais cujas reservas conhecidas permitem e exportação dos

mesmos por um prazo mais ou menos longo, não colocando em risco o abastecimento

nacional. 

Exemplos: 

Bauxita 

Berilo 

Calcários 

Caulim 

Cristal de rocha 

Dolomito 

Estanho 

Ferro 

Gipso 

Magnesita 

Manganês 

Níquel 

Nióbio 

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Pedras preciosas 

Potássio 

Sais de magnésio 

Sal-gema 

Terras raras 

Titânio 

Tório 

Tungstênio 

Zircônio

A riqueza do solo mineiro sempre atraiu gente de todas as partes. No início, pedras

brasileiras, preciosas e semipreciosas, trouxeram os bandeirantes, que desbravaram o

interior do Estado à procura de esmeraldas. Hoje, o Estado é o único produtor brasileiro

de diamantes (conforme dados da Secretaria de Estado de Indústria e Comércio), além

de revelar-se como espaço estratégico para o desenvolvimento da mineração no País. 

Minas é responsável por um terço da produção brasileira de substâncias minerais úteis,

com destaque para o minério de ferro, responsável por 80% da produção nacional;

seguido pelo calcário, ouro, manganês, diamante, pedras preciosas, feldspato, granito,

quartzo, nióbio, fosfato, zinco e outras substâncias. As maiores companhias brasileiras

de mineração atuam em Minas. A Companhia Vale do Rio Doce - CVRD -, por

exemplo, é a maior exportadora de minérios do mundo.  Trezentos e cinqüenta

municípios compõem a região produtora, formada pelo Quadrilátero Ferrífero; os vales

dos rios Doce, Jequitinhonha e Mucuri; a região de Campos das Vertentes; o Vale do

Rio São Francisco e as regiões de Araxá e Poços de Caldas. 

O Estado é responsável pela produção de 100% do magnésio primário do País, de

acordo com dados da Secretaria de Estado de Indústria e Comércio sobre a Produção

Industrial Anual de 1991. Também a produção de zinco tem destaque, representando

77% do total brasileiro. O ferro-gusa produzido no Estado corresponde a 55% da

produção brasileira e o ferro-liga, a 54%.  Logo em seguida aparece o aço em lingotes,

cuja produção corresponde a 41% da produção nacional. A produção de cimento

também é relevante, representando 27% da nacional de 1991. 

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EXTRAINDO E UTILIZANDO MINERAIS

O conjunto de operações que são realizadas visando à retirada do minério a partir do

depósito mineral denomina-se lavra. O depósito mineral em lavra é denominado mina, e

esta designação continua sendo aplicada mesmo que a extração tenha sido suspensa. A

lavra pode ser executada de modo bastante simples, por meio de atividades manuais, ou

até por meios altamente mecanizados e em larga escala, como ocorre nas grandes

minerações.

O garimpo também constitui uma jazida mineral em lavra e para a extração de suas

substancias úteis não foram realizados estudos prévios da jazida. Costumeiramente, os

métodos extrativos utilizados são rudimentares. Apesar disso, os garimpos podem

responder por uma parcela significativa de produção de certos bens minerais, tais como

esmeralda, topázio, minerais litiníferos, diamante, ouro e cassiterita. Sendo o depósito

mineral um produto natural, o ser humano não decide sobre suas características, pode

apenas aceita-las. Em decorrência dessa situação, a obtenção de substâncias a partir de

um depósito mineral depende de vários fatores que incluem desde suas feições

intrínsecas até os preços e modos de aplicação de suas substâncias úteis. A análise

desses fatores é que indicará se a substância mineralizada pode ser lavrada e gerar

produtos comercias economicamente rentáveis. Assim, a quantidade da substância útil

deve ser expressiva o bastante para garantir a lavra e suprimento adequado a longo

prazo, assim como o teor da substância útil deve proporcionar uma extração lucrativa.

Além disso, a composição química, as feições mineralógicas e as características físicas

do minério devem ser favoráveis às aplicações antevistas para a sociedade.

Para muitos bens minerais, notadamente aqueles de baixo valor unitário (usualmente

não metálicos), a localização geográfica do recurso constitui um parâmetro crítico à

vista de sua lavra.

A irregularidade na distribuição geográfica dos recursos minerais, seja em regiões

inóspitas, climaticamente agressivas ou deficientes em água e energia elétrica, constitui

um fator limitante para a extração de muitos minérios ou, mesmo antes, para sua

descoberta. Da mesma forma, a instalação das atividades de lavra ou o custo de

transporte da substância útil, entre outras implicações, pode ser crítica para viabilizar a

lavra de um recurso mineral distante dos centros industriais ou de consumo.

Ao mesmo tempo, fatores técnicos e econômicos devem ser considerados quanto ao

aproveitamento de um recurso mineral.

Page 12: Resumo Dos Apontamentos de Geoquimica 2012. Da Silva

Designa-se minério bruto o minério tal como ocorre na natureza, porém, desmontado,

deslocado, por uma operação qualquer de lavra. Na maioria dos casos, o minério bruto

não se encontra suficientemente puro ou adequado para que seja submetido a processos

metalúrgicos ou para sua utilização industrial. Assim, após a lavra, os minérios são

submetidos a um conjunto de processos industriais, denominado

tratamento/beneficiamento, que os torna aptos para a utilização.

O tratamento divide o minério bruto em duas frações: concentrado e rejeitado. O

concentrado é o produto em que a substancia útil está com teor mais elevado ou as

qualidades tecnológicas do minério estão aprimoradas. O rejeito é a fração constituída

quase que exclusivamente pelos minerais de ganga e usualmente é descartado.

Certos minérios de ouro, metais básicos, urânio, platina, fosfato, grafita e tantalita, em

virtude de particular composição mineral ou baixos teores, exigem métodos de

tratamento mais sofisticados, ás vezes de alto custo, tais como químicos e elétricos, para

preparar a substância útil com vista a sua utilização industrial.

Os usos e aplicações das substâncias minerais permitem avaliar sua importância para a

humanidade e, ao mesmo tempo, constituem um critério para classifica-las. A

classificação utilitária é uma proposta clássica de sistematização das substâncias

minerais úteis, fundamentada nas suas aplicações.

Os metais ferrosos distinguem-se dos metais não-ferrosos por sua utilização essencial na

indústria do aço e na fabricação das demais ferroligas. As classes dos não-metálicos são

definidas notadamente em função do uso da substancia mineral. Alguns minerais são

colocados em mais de uma classe em virtude de terem duas ou mais utilizações

distintas, como cromita metalúrgica e cromita refratária ou diamante industrial e

diamante como pedra preciosa. As qualificações para as diferentes aplicações de uma

substância mineral podem ser impostas pelas características naturais do minério ou

elaboradas por métodos próprios de tratamento.

QUE SÃO ROCHAS?

Compostas de agregados minerais, as rochas formam massas de notáveis dimensões.

Constituem a camada mais externa de nosso planeta, ou seja, a crosta terrestre, ainda

que algumas espécies também existam em porções da zona subjacente, o manto.

Afloram com aspectos muito variados e, com freqüência, caracterizam a paisagem por

Page 13: Resumo Dos Apontamentos de Geoquimica 2012. Da Silva

causa de suas formas e cores, que variam de acordo com os minerais presentes.

Originam-se por vagarosíssimos e contínuos processos de transformação da matéria. As

rochas contêm os mais valiosos dados sobre a história da Terra.

Agregados de minerais

Antes de tudo, é preciso distinguir com clareza as rochas dos minerais que as formam.

Os minerais têm uma estrutura homogênea e propriedades físico-químicas constantes.

As rochas, por sua vez, não possuem uma composição unitária nem tampouco uma

fórmula química definida.

Um determinado mineral pode caracterizar uma rocha, quer dizer, estar presente nela

em grandes quantidades. Nesse caso, diz-se que é um componente essencial da rocha.

Quando aparece em quantidades pequenas é denominado de acessório. Por último,

quando nem sempre está presente ou quando sua porcentagem é mínima, é descrito

como acidental. Chamamos os minerais de secundários quando se originaram

posteriormente à formação dos outros constituintes.

Excepcionalmente, algumas rochas são formadas por um único mineral. São as

chamadas monomineralógicas. Bons exemplos são o travertino e o alabastro-calcário

(formados por calcita) e o alabastro formado por gipsita (gesso). Nesses casos são

consideradas rochas e não minerais pela notável extensão de suas massas, que chegam a

constituir montanhas inteiras.

Dos minerais presentes dependem o tamanho do grão (grosso, médio, fino ou finíssimo)

e a cor da rocha. As tonalidades claras indicam a presença de sílica e alumínio, e a

quase ausência de ferro. As de tonalidade escura contêm minerais ferromagnéticos e são

pobres em sílica e alumínio. Para reconhecer uma rocha é importante determinar sua

textura e sua estrutura. A textura é composta pelo conjunto de forma, dimensões e

disposição dos grãos minerais que a constituem. A estrutura é o conjunto de

características observadas ao olho nu, na região do afloramento, ou através de amostra

macroscópica, e pode ser massiva, estriada, xistóide etc. Contudo, é necessário advertir

que certas escolas petrográficas dão a esses termos significado contrário ao que se

encontra exposto aqui. Um ciclo contínuo Nas camadas mais externas da Terra, ou seja,

a crosta e o manto terrestres, ocorrem os principais processos de formação,

transformação e destruição da matéria rochosa, que constituem o denominado “ciclo das

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rochas”.

Um exemplo pode ajudar a compreender melhor esses processos. Os agentes

atmosféricos erodem as rochas e transportam os fragmentos para os vales. Ali, é

provável que se acumulem, mas também podem ser enterrados em profundidades onde

as altas pressões e temperaturas transformam sua composição química e estrutural.

Além disso, as massas rochosas podem fundir-se e transformar-se em magma, que

aflora mediante erupções vulcânicas. Tendo em conta sua origem, estrutura,

características químicas e mineralógicas, as rochas se dividem em três grandes grupos.

As sedimentares, que são as que se originam na superfície terrestre a baixas

temperaturas; as magmáticas, que se formam pelo esfriamento e solidificação do

magma; e as metamórficas, que são produzidas por transformações estruturais e

químicas de rochas de outros grupos. As rochas magmáticas e as rochas metamórficas

constituem 95% das terras emersas e as rochas sedimentares, 5% do restante.

A petrografia

Trata-se da ciência que descreve e classifica as rochas de acordo com sua composição

mineralógica e química, origem e relações entre os grãos minerais constituintes. É uma

disciplina relativamente recente. Antes de 1850, os estudos científicos das rochas se

limitavam à descrição macroscópica das amostras junto aos estudos de campo.

Em 1856, o inglês Sorby passou a fazer um estudo microscópico para a preparação das

rochas, iniciando uma nova etapa na petrografia. Nas últimas décadas, os estudos

petrográficos se desenvolveram bastante, graças ao aperfeiçoamento de técnicas de

estudo ótico e de análise química.

De forma paralela, aprofundou-se o estudo dos mecanismos que originam as rochas,

dando origem a um ramo específico da petrografia, a petrografia genética.

ROCHAS SEDIMENTARES

A superfície da Terra muda o tempo todo devido ao desgaste provocado

implacavelmente pelo vento, pela água e por gelo. Cada uma dessas forças consegue

fragmentar materiais das rochas em sua localização original, transportando-os quase a

qualquer distância e depositando-os novamente em outros locais. Giz, argila, carvão,

calcários, areia e arenito estão entre as rochas formadas por esses processos e são

Page 15: Resumo Dos Apontamentos de Geoquimica 2012. Da Silva

coletivamente denominadas sedimentares. Embora constituam entre 70% e 75% das

rochas expostas na superfície terrestre, as rochas sedimentares são apenas um

componente menor (cerca de 5%) da crosta da Terra, como um todo.

As rochas sedimentares se formam a baixa temperatura e pressão junto à superfície

terrestre. São criadas de duas maneiras: pela acumulação de sedimentos que se

transformam em rochas (processo este chamado “petrificação”) ou pela precipitação de

soluções em temperaturas normais. Todas as rochas sedimentares são constituídas de

material geológico preexistente.

Uma das mais importantes características das rochas sedimentares é que se formam em

camadas. Esta formação é denominada estratificação. Cada uma dessas camadas possui

características específicas, que refletem as condições predominantes quando as rochas

foram originalmente depositadas. Muitas formações rochosas sedimentares típicas

mostram marcas de ondulações da água e rachaduras no barro provenientes da passagem

da água sobre sua superfície.

Em virtude de as rochas sedimentares conservarem marcas indeléveis das condições em

que originalmente se formaram, elas proporcionam uma grande quantidade de

informações aos geólogos e historiadores. É nessas rochas que são encontrados fósseis,

e estes contribuíram mais do que qualquer outra coisa para aumentar nosso

conhecimento da historiada vida na Terra.

Classificação

As rochas sedimentares são classificadas de acordo com os minerais que contêm e o

tamanho de seus grânulos. Rochas cujos grânulos têm menos de 0,06 mm de diâmetro

são classificadas como folhelhos; aquelas com grânulos entre 0,06 e 2,0 mm são os

arenitos e as com grânulos de mais de 2,0 mm de diâmetro denominam-se brechas,

conglomerados ou cascalhos.

Alguns minerais sedimentares quase não sofrem transformações ao serem transportados

para um novo lugar e são também resistentes à subseqüente erosão ou desgaste pela

ação atmosférica. O exemplo por excelência desse tipo de mineral é o quartzo.

Rochas detríticas As rochas sedimentares mais comuns são as formadas por materiais

que se desintegraram pela ação atmosférica, provenientes de rochas magmáticas,

Page 16: Resumo Dos Apontamentos de Geoquimica 2012. Da Silva

metamórficas e outras rochas sedimentares. Os detritos resultantes foram transportados

de sua localização original pela água, vento ou gelo e novamente depositados em um

lugar diferente. Embora ao chegar esses detritos geralmente tomassem a forma de

minúsculas partículas de rochas ou minerais, foram depois comprimidos durante

milhões de anos e transformados em rochas compactas. Tais rochas foram cimentadas

por minerais carbonatados ou por quartzo.

Rochas químicas

As outras categorias principais de rochas sedimentares são constituídas de depósitos

formados pela precipitação de líquidos que as transportaram de sua localização anterior.

As rochas químicas, como são chamadas, se formam quando o líquido no qual os

detritos minerais foram dissolvidos se torna saturado: esse processo freqüentemente

resulta na formação de belos cristais. As rochas sedimentares quimicamente formadas

mais comuns são os calcários calcita, aragonita e dolomita.

As rochas sedimentares químicas, em geral, têm granulação mais grossa do que as

rochas detríticas, e sua estrutura tende a ser menos facilmente visível. Os cientistas

podem obter grande quantidade de informações sobre as condições em que se formaram

originalmente as rochas sedimentares de origem química medindo o teor de sal e ácido

que elas contêm. Os minerais mais comumente encontrados nesse tipo de rochas são os

pertencentes ao grupo evaporita. Estes incluem anidrita, gipsita e halita (sal comum).

ROCHAS METAMÓRFICAS

“Metamórficas” é o nome dado a rochas que sofreram transformações pela ação da

temperatura, pressão, tensão mecânica e/ou pela adição ou subtração de compostos

químicos. As rochas preexistentes das quais os estratos metamórficos se formaram

podem ser de origem sedimentar ou ígnea. As rochas metamórficas podem também se

originar de depósitos metamórficos mais antigos, preexistentes. Geralmente, as rochas

metamórficas se formam em zonas que podem se estender através de milhares de

quilômetros, conhecidas como cinturões orogênicos (“orogênico” deriva da palavra

grega que significa “formação de montanha”. Entre os melhores exemplos estão as

Grampian Highlands, na Escócia, os Alpes, na Europa, e os Apalaches, nos EUA. Há

quatro principais processos metamórficos e diversas variações dos temas básicos. Aqui

está uma descrição em linhas gerais dos tipos mais importantes.

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Rochas cataclásticas

Algumas rochas formadas bem no início do desenvolvimento da Terra foram alteradas

mais tarde por tensão mecânica, conforme a crosta sofreu dobramentos tomando novas

posições. Essas alterações, conhecidas como metamorfismo dinâmico ou cataclase,

geralmente ocorrem com pequena mudança de temperatura. Entre as rochas

cataclásticas típicas estão as brechas.

Contato

O metamorfismo de contato é decorrente de temperatura elevada, mas sob pressão

baixa, e pode atingir apenas uma pequena área de formações muito maiores que, em

grande parte, não são afetadas por esse processo. As rochas formadas por metamorfismo

de contato tendem a estar associadas de perto com intrusões ígneas. São exemplos de

rochas resultantes dessas transformações a hornblenda e o piroxênio hornfels. Ambos

recristalizam a pouca profundidade e temperaturas entre 200° e 700°. Andaluzita,

anortita, cordierita, diopsídio, granada grossular e wollastonita estão entre os muitos

minerais e gemas que podem ser encontrados em depósitos de metamorfismo de

contato.

Regional

O metamorfismo geológico mais comum e difundido é o regional. As rochas assim

descritas são afetadas, às vezes, apenas pelo calor, mas geralmente isso ocorre durante

as transformações de aumento de temperatura e pressão. O metamorfismo regional pode

ser causado tanto por altas temperaturas quanto por baixas. Exemplos de rochas desse

tipo são os xistos e os gnaisses, de granulação grossa e ricos em feldspato.

Outras formas Além dessas, existem ainda outras formas de metamorfismo. Uma ocorre

quando rochas e minerais são afetados por diminuição de temperatura e pressão: isso é

conhecido como metamorfismo retrógrado. Metassomatismo é o termo usado para

descrever o metamorfismo causado pela adição de componentes químicos a rochas e

minerais preexistentes ou subtração desses componentes. O metamorfismo

metassomático geralmente ocorre na presença de soluções. O polimetamorfismo indica

depósitos que foram afetados por mais de um processo metamórfico. O metamorfismo

hidrotermal é causado pela ação da água a temperatura e pressão elevadas.

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Graus de mudança

Os extratos preexistentes de onde as rochas metamórficas se formaram têm graus

variáveis de resistência a forças externas. Mas, geralmente, quanto mais uma rocha fica

exposta a calor e pressão, maior será o grau de metamorfismo sofrido. Portanto, se

observarmos uma seqüência de rochas metamórficas, descobriremos que o menor grau

de metamorfismo produz ardósia, uma rocha de granulação muito fina, em cuja

composição entra a mica (micácea). Mais além, ao longo da seqüência, vamos encontrar

o filito ou uma ardósia laminada, de granulação grossa: à medida que o grau de

metamorfismo aumenta, essas rochas acabam por dar lugar ao xisto.

O metamorfismo adicional leva à produção de gnaisse e depois ao granulito, uma rocha

laminada sem mica.

ROCHAS ÍGNEAS

Rochas ígneas são formações rochosas vítreas ou cristalinas criadas originalmente pelo

resfriamento e solidificação de material derretido. Esse processo ocorreu primeiramente

nas profundezas da Terra, mas atividade geológica subseqüente pode ter impelido as

formações ígneas para a superfície. A palavra “ígnea” vem do latim “ignis”, que

significa “fogo”.

Magma

A rocha ígnea é formada pelo magma solidificado, uma rocha em estado de fusão, rica

em sílica, que provém de camada interior da Terra, penetra na crosta e chega até a

superfície terrestre. O magma é semelhante a muitos dos materiais que são expelidos

para o exterior durante erupções vulcânicas. Qualquer material ígneo que alcança a

superfície terrestre recebe o nome de lava. A maioria das lavas se constitui da rocha

negra e densa denominada basalto, e os cientistas crêem que a rocha derretida na

camada interior da Terra (que é profunda demais para ser explorada) é também desse

tipo.

Tipos de rochas básicas

Rochas ígneas são intrusivas ou extrusivas. As que provêm das regiões mais profundas,

mas depois ficaram mais próximas da superfície, são as intrusivas plutônicas. Entre elas,

Page 19: Resumo Dos Apontamentos de Geoquimica 2012. Da Silva

a mais comum é o granito; entre outros tipos abundantes estão diorito, gabro, peridotita

e sienita.

Dolerito, lamprófiro, porfirita e pórfiro são rochas que se solidificaram nas regiões

intermediárias. Atividade geológica posterior corroeu as camadas acima delas e expôs

elementos da superfície de características ígneas como o sill e o dique. Coletivamente

recebem o nome de rochas intrusivas hipoabissais.

Extrusivas são as que se consolidaram na superfície da crosta a partir da matéria

expelida pelos vulcões. São encontradas tipicamente como fluxos de lava solidificada e

incluem andesito, basalto, obsidiana, perlita, riólito, tefrito e traquito. Outras extrusões

eram originalmente piroclásticas, ou seja, rochas ejetadas em explosões vulcânicas, ao

contrário das que fluíram como lava. Exemplos incluem determinados tipos de brecha e

tufo.

Componentes minerais

Embora os diferentes tipos de rochas ígneas tenham composição física variável, a

maioria contém menos de uma dúzia de minerais e grupos de minerais. Os mais

importantes desses são: anfibólios, apatita, feldspatos, leucita, micas, nefelinita,

olivinas, piroxênios e quartzo.

Como as rochas sedimentares e as metamórficas, as ígneas são classificadas de acordo

com o tamanho médio dos grânulos minerais de que são constituídas.

Rochas ígneas de origem vulcânica tendem a ter granulação bem fina, com partículas

tipicamente com menos de 1 mm de diâmetro. As variedades vítreas são denominadas

obsidianas. Essas são as únicas rochas que os geólogos podem provar que foram criadas

pelo magma. A origem das outras formações que se acredita sejam ígneas ocorre em

regiões profundas demais da Terra para ser determinada com precisão; teorias sobre

como essas rochas se formaram são grandemente especulativas e baseadas em

comparações com espécimes vulcânicos conhecidos como ígneos. As rochas vulcânicas

mais comuns são o basalto, a mais abundante de todas as rochas ígneas, o andesito e o

riólito, que é composto largamente de feldspatos alcalinos e quartzo. Outras menos

comuns não contêm feldspatos nem quartzo, mas são ricas em feldspatóides como a

leucita e a nefelina.

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Rochas subvulcânicas

As rochas ígneas subvulcânicas tendem a ter granulação média (1-5 mm de diâmetro).

Rochas ígneas plutônicas têm granulação grossa, com diâmetros típicos superiores a 5

mm. As mais comuns são gabro, granito e granodiorito.

Ultrabásicas e básicas

As rochas ígneas podem também ser divididas de acordo com o teor de sílica. As

ultrabásicas contém menos de 45% de sílica. Entre essas estão as rochas plutônicas

dunito e peridotita, que com freqüência contêm olivina e piroxênio, porém não os

minerais quartzo ou feldspato. Algumas rochas ígneas ultrabásicas contêm

feldspatóides.

Rochas ígneas básicas contêm entre 45% e 52% de sílica. Entre essas estão rochas

gabróicas (plutônicas) e basálticas (vulcânicas) que, em geral, contêm pouco ou nenhum

quartzo, mas são ricas em feldspato plagioclásico, olivina e piroxênio. Rochas ígneas

intermediárias contêm até 66% de sílica, entre as quais se incluem o diorito e o andesito.

Rochas ígneas ácidas como riólitos contêm mais de 66% de sílica. Entre os mais

importantes minerais que elas contêm estão biotita, hornblenda, moscovita, vários

feldspatos potássicos e quartzo.

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CONCLUSÃO

Concluímos que mineral é um corpo mineral sólido e cristalino formado em resultado

da interação de processos físico-químicos em ambientes geológicos. Os homens usam

os minerais para diversas coisas como por exemplo fontes de metais, catalisadores ou

podem ser fundidos em reações químicas. Alguns minerais são apreciados por seus

valores estéticos.

Um dos elementos fundamentais para a classificação dos minerais éa estrutura

cristalina. Ela determina a par com a composição química, a generalidade das

propriedades do material e fornece indicações claras sobre os processos e ambientes

geológicos que estiveram na sua origem, bem como o tipo de rochas de que poderá fazer

parte. Dois ou mais minerais podem ter a mesma composição química, mas estruturas

cristalinas diferentes, sendo nesse caso conhecidos como polimorfos do mesmo

composto. Alguns minerais têm composições químicas diferentes, mas a mesma

estrutura cristalina, originando isomorfos. As estruturas cristalinas determinam de forma

preponderante as propriedades físicas de um mineral. A forma do cristal é muito

importante na identificação do mineral, pois ela reflete a organização cristalina da

estrutura dos minerais e dá boas indicações sobre o sistema de cristalização do mineral.

Não podemos confundir rochas e minerais. Pois rochas são uma mistura complexa de

um ou diversos minerais, em proporções variadas, incluindo freqüentemente frações,

que podem ser significativas ou mesmo dominantes, de material vítreo, isto é, não

cristalino. E um mineral é um composto químico com uma determinada composição

química e uma estrutura cristalina definida. Os minerais específicos numa rocha variam

muito.

As propriedades físicas dos minerais resultam da sua composição química e das suas

características estruturais. As propriedades físicas mais óbvias e mais facilmente

comparáveis são as mais utilizadas na identificação de um mineral.

Os minerais que não absorvem ou absorvem pouco a luz são ditos transparentes. Os que

absorvem a luz consideravelmente são translúcidos e dificultam que imagens sejam

reconhecidas através deles. Existem os elementos nativos metálicos que absorvem

totalmente a luz, são os minerais opacos.

O brilho é a quantidade de luz refletida pela superfície de um mineral. Os minerais que

refletem mais de 75% da luz incidente exibem BRILHO metálico. É o caso da maioria

dos minerais opacos. Os que não atingem esta reflexão têm brilho não metálico.

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O brilho metálico é o brilho dos metais polidos, que todos estamos acostumados a ver

em objetos de uso comum. Por causa disso, alguns esquemas sistemáticos de

identificação de minerais utilizam o tipo de brilho- metálico ou não metálico- como o

primeiro critério de identificação.

As cores dos minerais, além de ser em geral magníficas e atraentes, fornecem pistas

importantes para a identificação deles. Cores mais vivas ou inusitadas aument am muito

o valor comercial de um espécime. Entre as cores mais fantásticas exibidas pelos cristais

temos os vermelhos, alaranjados brilhantes, amarelos, verdes amarelados, verdes

brilhantes, azuis, violáceas, entre outras.

O traço é a cor do pó do mineral. É obtida riscando o mineral contra uma placa ou um

fragmento de porcelana , em geral de cor branca. Esta propriedade só é útil como

elemento identificador dos minerais opacos ou minerais ferrosos, que apresentam

freqüentemente traços coloridos.

A dureza é a resistência que o mineral apresenta ao ser riscado. Para classifica-la,

utiliza-se a escala de Mohs, em homenagem ao mineralogista australiano F. Mohs, que

elaborou com base na dureza de minerais relativamente comuns utilizados como

padrões e que varia de 1 a 10, em ordem crescente de dureza. A lamina de aço risca

todos os materiais com dureza menor que 5 e, por sua vez, é riscada por todos os

materiais com dureza maior que 5,5.

Denomina-se fratura a superfície irregular e curva resultante da quebra de um mineral.

As superfícies de fratura, obviamente controladas pela estrutura atômica interna do

mineral, podem ser irregulares ou conchoidais (são estes os tipos mais comuns de

fratura).

A clivagem é a forma como muitos minerais se quebram seguindo planos relacionados

com a estrutura molecular interna, paralelos às possíveis faces do cristal que formariam.

A densidade relativa é o número que indica quantas vezes certo volume do mineral é

mais pesado que o mesmo volume de água (a 4° C).

A geminação é a propriedade de certos cristais de aparecerem intercrescidos de maneira

regular. Os diferentes indivíduos de um cristal geminado relacionam-se por operações

geométricas.

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A tenacidade mede a coesão de um mineral, ou seja, a resistência a ser quebrado,

dobrado ou esmagado.

O magnetismo ocorre nos poucos minerais que devido à sua natureza ferromagnética

são atraídos por um imã.

No Brasil há três tipos de classe em que os principais minerais podem estar, que são os

carentes, Água subterrânea, Antimônio, Cobalto, Carvão, Cobre, Enxofre, Gás natural,

Molibdênio, Ouro, Petróleo, Piritas, Prata, Platina, Urânio e Vanádio. Os suficientes,

Argilas, Amianto, Apatita, Bromo, Chumbo, Cromo, Fluorita, Granadas, Lítio, Mica,

Talco e Zinco. E os abundantes, Bauxita, Berilo, Calcários, Caulim, Cristal de rocha,

Dolomito, Estanho, Ferro, Gipso, Magnesita, Manganês e Níquel. Há também a

extração dos minerais através do garimpo que constitui uma jazida mineral em lavra e

para a extração de suas substancias úteis não foram realizados estudos prévios da jazida.

Compostas de agregados minerais, as rochas formam massas de notáveis dimensões.

Constituem a camada mais externa de nosso planeta, ou seja, a crosta terrestre, ainda

que algumas espécies também existam em porções da zona subjacente, o manto.

Afloram com aspectos muito variados e, com freqüência, caracterizam a paisagem por

causa de suas formas e cores, que variam de acordo com os minerais presentes.

Originam-se por vagarosíssimos e contínuos processos de transformação da matéria. As

rochas contêm os mais valiosos dados sobre a história da Terra.

A superfície da Terra muda o tempo todo devido ao desgaste provocado

implacavelmente pelo vento, pela água e por gelo. Cada uma dessas forças consegue

fragmentar materiais das rochas em sua localização original, transportando-os quase a

qualquer distância e depositando-os novamente em outros locais. Giz, argila, carvão,

calcários, areia e arenito estão entre as rochas formadas por esses processos e são

coletivamente denominadas sedimentares.

“Metamórficas” é o nome dado a rochas que sofreram transformações pela ação da

temperatura, pressão, tensão mecânica e/ou pela adição ou subtração de compostos

químicos. As rochas preexistentes das quais os estratos metamórficos se formaram

podem ser de origem sedimentar ou ígnea. As rochas metamórficas podem também se

originar de depósitos metamórficos mais antigos, preexistentes.

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Rochas ígneas são formações rochosas vítreas ou cristalinas criadas originalmente pelo

resfriamento e solidificação de material derretido. Esse processo ocorreu primeiramente

nas profundezas da Terra, mas atividade geológica subseqüente pode ter impelido as

formações ígneas para a superfície. A palavra “ígnea” vem do latim “ignis”, que

significa “fogo”.