Elementos de mineralogia

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    Elementos de Mineralogia

    Geologia GeralGeologia Geral

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    DefiniesOrigens e propriedades mineraisClassificaoImportncia econmicaMinerais e meio ambiente

    Geologia GeralGeologia Geral

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    Geologia GeralGeologia Geral

    Definies

    mineral elemento ou composto qumicoinorgnico com estrutura cristalina

    definida

    cristal mineral com forma geomtricaexterna bem definida por faces,arestas e vrtices naturais

    minrio - mineral ou rocha com importnciaeconmica

    h i d i i id

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    Origem e propriedades dos minerais

    - ingredientes qumicos e condies fsicas(temperatura e presso)

    - material em estado de fuso (magma) ou vapor

    minerais primrios

    - cristalizao ncleo

    -

    elementos se unem por diferentes tipos de ligaesqumicas

    - dissoluo de minerais e cristalizao de outrosminerais minerais secundrios

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    Origem e propriedades dos minerais

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    Cela unitriaCela unitria

    RetculoRetculocristalinocristalino

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    Origem e propriedades dos minerais

    - polimorfismo poli(muitos), morphos (forma)mesma composio qumica, masestruturas cristalinas diferentes

    Ex. grafita e diamante

    - isomorfismo iso (igual) morphos (forma)estrutura cristalina semelhante, mas

    composio qumica diferenteEx. calcita (CaCO3) e magnesita(MgCO3)

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    Classificao dos minerais

    - critrios sistema de cristalizao, composioqumica e usos

    - sistemas cristalinos arranjo espacial dos tomosdefinindo formas caractersticas

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    Sistemas cristalinos

    isomtricoa1= a2= a3

    = = = 90

    tetragonala1= a2 c

    = = =90

    ortorrmbicoa b c

    = = = 90

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    Sistemas cristalinos

    monoclnicoa b c = = = 90

    triclnicoa b c

    trigonala1= a2= a3 c = = 90 = 120

    hexagonal

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    Sistemas cristalinos

    isomtrico(halita, diamante)

    hexagonal(grafita, gelo)

    tetragonal(rutilo, zirco) trigonal(quartzo, turmalina)

    ortorrmbico(enxofre, topzio)

    monoclnico(biotita, ortoclsio)

    triclnico(microclnio, plagioclsios)

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    Identificao de minerais

    (macroscpica)- Propriedades fsicas e morfolgicas:

    hbito cristalino transparncia brilho cor trao dureza fratura clivagem tenacidade peso especfico magnetismo

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    Propriedades fsicas

    - hbito cristalino forma geomtrica externa exibidapelos cristais.

    acicular semelhantes a agulhas colunar semelhantes a colunas tabular ou lamelar achatado, lamelas sobrepostas foliceo separa-se facilmente em folhas fibroso cristais finos e fibrosos granular agregado de gros

    macio compacto de forma irregular terroso aspecto de massa de barro seco botrioidal agregado com proeminncias

    arredondadas, tipo cacho de uva

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    Propriedades fsicas

    - transparncia minerais que no absorvem a luz so transparentes. Aqueles que absorvem

    a luz parcialmente so translcidos eaqueles que absorvem totalmente a luzso opacos.

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    Propriedades fsicas

    - brilho aspecto da reflexo da luz pela superfcie.Pode ser metlico, vtreo, resinoso, sedoso,perlceo, adamantino e fosco

    - cor relacionada a comp. qumica, impurezas oudefeitos no retculo cristalino

    - trao cor do p do mineral em risco em porcelanabranca e dura

    - clivagem superfcie de fratura plana, paralela a

    uma face do cristal- fratura superfcie de quebra do mineral

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    Propriedades fsicas

    - dureza resistncia do mineral ao risco ou abraso,por outro mineral ou por outra substncia(canivete, vidro). Determinao dapropriedade relacionada a uma escala dereferncia - Escala de Mohs

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    Escala de MohsEscala

    dedureza

    Minerais

    padro

    Composio

    qumica

    Referncias

    relativas

    Tipos de

    minerais

    1 Talco Mg3SiO4(OH)2

    2 Gipso CaSO4.2H2O

    Riscam-se

    com a unha

    3 Calcita CaCO3 Risca-se com

    objeto de

    cobre4 Fluorita CaF2

    Moles

    5 Apatita Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)

    Riscam-se

    com canivete

    ou com canto

    de vidro

    6 Ortoclsio KAlSi3O8 Risca o vidro

    comdificuldade

    7 Quartzo SiO2

    8 Topzio Al2SiO4(OH,F)2

    Riscam o

    vidro

    Semiduros

    9 Corndon Al2O3

    10 Diamante C

    Riscam o

    vidro comfacilidade

    Duros

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    Propriedades fsicas

    - tenacidade resistncia flexo, ao esmagamentoou ao corte. Ex. talco, gipso e serpentina

    - magnetismo propriedade apresentada por mineraisque contm ferro. Ex. magnetita epirrotita

    - peso especfico peso do mineral em relao ao

    peso de igual volume de gua. constante para cada espciemineral, normalmente entre 2 e 4.>4 minerais pesados

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    Identificao microscpica

    - microscpio pticos: luz refletida e trasmitida

    - luz refletida minerais opacos

    - luz transmitida minerais transparentes- propriedades pticas cor, polarizao da luz,

    birrefringncia, geminao, pleocrosmo

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    Propriedades fsicas - curiosidades

    - piezoeletricidade propriedade de transformar umapresso mecnica em carga eltrica

    Ex. quartzo indstria eletroeletrnica

    - piroeletricidade propriedade de gerar correnteeltrica pelo aumento de calor.Ex. turmalina altos fornos

    -

    radioatividade emisso de radiao, decorrente dodecaimento radioativo de algum elementoconstituinte. Ex. uraninita

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    Classificao dos minerais

    - classes minerais com base no nion dominante nafrmula qumica: elementos nativos sulfetos sulfossais xidos halides carbonatos

    boratos sulfatos e cromatos fosfatos, arseniatos e vanadatos tunstatos e molibdatos silicatos

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    Classificao dos minerais

    elementos nativos ex. ouro e prata

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    Classificao dos minerais

    sulfetos ex. pirita (Fe2S)e esfalerita (Zn,Fe)S

    l l

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    Classificao dos minerais

    sulfossais ex. tetraedrita (Cu12Sb4S13)e enargita(Cu3AsS4)

    halides ex. halita (NaCl) e fluorita (CaF2) nitratos ex. salitre (KNO3) e salitre-do-chile(NaNO3)

    boratos ex. brax (Na2B4O7.10H2O)

    tungstatos e molibdenatos ex. scheelita (CaWO4)

    G l G lG l i G l

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    Classificao dos minerais

    xidos ex. cuprita (Cu2O)e hematita (Fe2O3)

    G l i G lG l i G l

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    Classificao dos minerais

    carbonatos ex. calcita (CaCO3)e rodocrosita(MnCO3)

    G l i G lG l i G l

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    Classificao dos minerais

    sulfatos ex. barita (BaSO4)e gipsita (CaSO4.2H2O)

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    Classificao dos minerais

    fosfatos ex. apatita Ca5(F,Cl,OH)(PO4)3e monazita(Ce, La Nd, Th PO4)

    Geologia GeralGeologia Geral

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    Classificao dos minerais

    silicatos ex. quartzo (SiO2)e olivina (Mg,Fe)2SiO4

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    Constituio mineralgica da crosta cont. Teixeira et al. 2002Classe mineral Espcie ou grupo

    mineral

    % em volume

    silicatos Feldspatos 58

    Piroxnios eanfiblios

    13

    Quartzo 11

    Micas, clorita,

    argilominerais

    10

    Olivina 3

    Epdoto, cianita,

    andaluzita,silimanita,

    grandas, zelitasetc.

    2

    Carbonatos,xidos, sulfetos,

    halides etc.

    3

    Total 100

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    Classificao dos silicatos

    Nesossilicatos tetraedros isolados. Ex. Olivina Sorossiliactos duplas de tetraedros. Ex. epdoto

    Ciclossilicatos anis de tetraedros. Ex. turmalina

    Inossilicatos cadeias de tetraedros:simples ex. piroxniosduplas ex. anfiblios

    Filossilicatos folhas de tetraedros. Ex. muscovita

    Tectossilicatos tetraedros em estrutura contnua

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    Importncia econmica

    Metais nobres economia mundial

    xidos e hidrxidos indstria do ao e metalurgia emgeral

    fosfatos indstria de fertilizantes

    carbonatos agricultura, indstria qumica esiderrgica, construo civil

    (cal e cimento) silicatos da construo civil a aplicaes de alta

    tecnologia (fibras pticas) quartzo;fibrocimento, produtos isolantes - amianto

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    Importncia econmica

    barita (sulfatos) carga em borrachas, tintas evidro; lama para perfurao de poos depetrleo, fabricao de agregado paraconcreto denso

    fluorita indstria do vidro, metalurgia e qumica

    gipsita produo do gesso (calcinada), carga mineralem diversos produtos, correo de solo,

    cimento portland

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    G g a G rag

    Importncia econmica

    muscovita isolantes eltricos e trmicos quartzo componentes eletro-eletrnicos e pticos,

    fibras pticas, indstria do vidro, cermica,refratrios e abrasivos

    vermiculita isolantes acsticos e trmicos, indstriada construo civil (placas, argamassa,forro, agregado leve para concreto)

    talco produtos qumicos, agrcolas, farmacuticos,cosmticos e borracha

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    gg

    Importncia econmica

    grafita revestimentos de moldes de fundio,lubrificantes e equipamentos eltricos

    quartzo componentes eletro-eletrnicos e pticos,fibras pticas, indstria do vidro, cermica,refratrios e abrasivos

    vermiculita isolantes acsticos e trmicos, indstriada construo civil (placas, argamassa,

    forro, agregado leve para concreto) talco produtos qumicos, agrcolas, farmacuticos,

    cosmticos e borracha

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    gg

    Importncia econmica

    amianto fibrocimento, produtos isolantes (resistnciaao fogo) e embalagens argilas fabricao de tijolos, telhas e cermicas,

    papel, porcelana, pasta dental e cosmticos bentonita filtragem, descolorao e refino na

    indstria do petrleo, pelotizao deminrio de ferro, lamas de perfurao,camadas de impermeabilizao de aterros,

    agente adsorvente de substncias oleosas diamante industrial ferramentas e equipamentos decorte, abrasivos e pastas parapolimento para materiais diversos

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    Importncia econmica

    calcita construo, fundente, indstria siderrgicae qumica, agricultura, fabricao de cal e decimento portland, tratamento de gua

    zelita fabricao de cimento pozolnico, purificao

    de gua, separao de rejeitos radioativos etratamento de esgoto

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    Minerais X Meio ambiente

    Problemas:- ouro contaminao por mercrio

    - pirita drenagem cida

    - galena contaminao do solo e guas superficial esubterrnea

    - amianto asbestose

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    Minerais X Meio ambiente

    Solues:- bentonitas utilizao em barreiras hidrulicas e em

    camadas de impermeabilizao de aterros

    - calcita e dolomita (calcrio) correo de pH deefluentes e solos contaminados

    - argilas e xidos (Fe) reteno de metais emcamadas

    de impermeabilizao de aterros

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    Bibliografia

    - TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M.C.M.de; FAIRCHILD,T.R.; TAIOLI, F. 2000. Decifrando a Terra.Oficina de Textos, So Paulo, 568 p. Cap.2

    - ABGE. Geologia de Engenharia. 1998. Cap.2.- Dana, J.D. Manual de Mineralogia. 1976

    -

    LEINZ, V. & CAMPOS, S. - Guia para Determinaode Minerais. Editora Nacional, 349 p.

    - http://webmineral.com