Aula 1-Resumo-Minerais formadores rochas

Aula 1-Resumo-Minerais formadores rochas

Preparado por Profª Gláucia Queiroga DEGEO/EM/UFOP – Disciplina Petrografia Macroscópica GEO 207

REVISÃO DOS MINERAIS FORMADORES DE ROCHAS 1- Bases para a classificação sistemática dos minerais

Classe → Sub-Classe → Família → Grupo → Espécie (Variedades)

As classes minerais são: a) Elementos Nativos: diamante, ouro b) Sulfetos: pirita, galena c) Sulfossais: tetraedrita d) Óxidos e hidróxidos: hematita, magnetita, limonita e) Carbonatos: calcita, magnesita f) Sulfatos: barita g) Fosfatos: apatita h) Haletos: halita, fluorita i) Nitratos: NaNO3 j) Boratos: colemanita k) Silicatos: quartzo, feldspatos, feldspatóides, micas, piroxênios, anfibólios, olivinas

Para os silicatos, definem-se as sub-classes de acordo com o grau de polimerização dos tetraedros de sílica.

Os silicatos constituem a classe mineral mais importante, pois cerca de 25% dos minerais conhecidos e 40% dos minerais mais comuns são silicatos. Com poucas exceções, todos os minerais formadores das rochas são silicatos e, assim, constituem mais do que 90% da crosta terrestre.

A unidade fundamental na qual a estrutura dos silicatos é baseada consiste em um tetraedro regular com os vértices ocupados por oxigênio (O) e um átomo de silício (Si) no centro. O compartilhamento dos oxigênios pode envolver nenhum, um, dois, três ou até todos os quatro íons de oxigênios dos tetraedros, dando uma origem a uma diversidade de

Preparado por Profª Gláucia Queiroga configurações estruturais. A subdivisão em sub-classes dos silicatos baseia-se no número de vértices compartilhados dos tetraedros da estrutura, como pode ser exemplificado abaixo:

- Nesossilicatos Ö os tetraedros são isolados; - Sorossilicatos Ö apenas um oxigênio é compartilhado;

- Ciclossilicatos Ö dois oxigênios compartilhados;

- Inossilicatos Ö tetraedros arranjados em fitas; cadeias simples e duplas;

- Filossilicatos Ö três oxigênios compartilhados;

- Tectossilicatos Ö quatro oxigênios compartilhados.

2.1) Tectossilicatos

Quando cada um dos quatro oxigênios de um tetraedro de sílica é compartilhado com tetraedros adjacentes, todas as cargas são balanceadas, resultando na fórmula SiO2. Esse é o caso do quartzo e de seus polimorfos menos comuns. Em outros tectossilicatos, como no grupo dos feldspatos, a substituição do Si+4 pelo Al+3 implica na introdução de outros cátions para que haja neutralidade elétrica.

Cinco são os grupos de minerais que pertencem à sub-classe tectossilicatos: grupos da sílica, feldspatos, feldspatóides, zeólitas e (série) das escapolitas. No grupo da sílica, com estrutura eletricamente neutra, os principais polimorfos são quartzo, tridimita e cristobalita. Os feldspatos constituem o grupo de minerais mais abundantes das rochas ígneas e metamórficas. São alumino-silicatos de K, Na, Ca e mais raramente de Ba. Os feldspatos alcalinos [(K,Na) AlSi3O8] podem ser monoclínicos (ortoclásio e sanidina) ou triclínicos (microclina e anortoclásio). Os feldspatos calco-sódicos ou plagioclásios [NaAlSi3O8 – CaAl2Si2O8] são todos triclínicos e podem ser classificados da seguinte maneira:

% Na
Albita100-90

Oligoclásio 90-70 Andesina 70-50 Labradorita 50-30 Bytownita 30-10 Anortita 10-0

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Os feldspatóides são um grupo de alumino-silicatos de sódio e potássio, que se formam no lugar dos feldspatos, quando um magma rico em álcalis é deficiente em sílica. Constituem menos que 1% do total das rochas ígneas da Terra. Os feldspatóides mais abundantes são a leucita e a nefelina. Outros feldspatóides menos comuns são analcima, cancrinita, haüyna, noseana e sodalita. As zeólitas são um grupo de alumino-silicatos hidratados de cálcio, sódio e potássio. As zeólitas mais comuns são natrolita, estilbita e heulandita. Elas ocorrem principalmente como minerais secundários. As escapolitas são encontradas em rochas metamórficas e têm composições similares aos feldspatos. Os

B) Filossilicatos

Todos os silicatos com estrutura em folha têm, como uma unidade estrutural básica, uma folha polimerizada de tetraedros de sílica, na qual três dos quatro oxigênios são compartilhados. Na estrutura dos filossilicatos, adicionalmente à folha tetraédrica, folhas octaédricas também estão presentes. Nestas, Al+3 ou Mg+2 coordenam seis (OH)-, resultando em uma configuração octaédrica. A ligação entre os dois tipos de folhas se dá pela substituição de parte das hidroxilas das folhas octaédricas pelos oxigênios livres das folhas tetraédricas. Todos os filossilicatos têm clivagem pronunciada em uma direção paralela ao plano das folhas. As diferenças entre eles originam-se do modo pelo qual as folhas são empilhadas. Os representantes da sub-classe filossilicatos são: grupo das micas, cloritas, argilas, serpentina e talco (mineral isolado). As principais características desta sub-classe podem ser resumidas a seguir:

- hábito tabular (micáceo); - estrutura em folha (1 direção de clivagem);

- minerais macios, com baixa dureza;

- 3 vértices compartilhados;

- peso específico relativamente baixo;

- flexibilidade ou mesmo elasticidade das lamelas de clivagem;

- cada folha, se não deformada, apresenta simetria 6;

- íons externos à rede (SiO5) são coordenados a 2 oxigênios e 1 OH.

Preparado por Profª Gláucia Queiroga C) Inossilicatos

Os inossilicatos têm, como unidade estrutural básica, fitas polimerizadas de tetraedros de sílica. As fitas podem ser simples ou duplas. Na estrutura de cadeia simples, 2 dos 4 oxigênios do tetraedro (SiO4) são compartilhados com oxigênios de outro tetraedro, originando uma relação Si:O de 1:3. A estrutura de cadeia simples corresponde ao Grupo dos Piroxênios. Na estrutura de cadeia dupla tem-se tetraedros alternados com 2 e 3 vértices compartilhados, originando uma relação Si:O de 4:1. Esta estrutura de cadeia dupla corresponde à estrutura do Grupo dos Anfibólios. Os piroxenóides são minerais que possuem a mesma relação Si:O que os piroxênios, mas com estrutura um pouco diferente. Nos piroxenóides, as cadeias de tetraedros não são alinhadas, apresentando “torções”.

Piroxênios Ö cadeia simples (SiO3)-2 Anfibólios Ö cadeia dupla (Si4O11)-6

Sistemas Ortorrômbico e Monoclínico

Minerais ferro-magnesianos(Na e K)
(Fe, Mg)

Não contém Ca; Possui Ca, Mg, Fe,

anfibóliosclinoanfibólios

* Ortopiroxênios e orto- * Clinopiroxênios e Sistema triclínico Ö Piroxenóides

A feição mais distintiva entre o grupo dos piroxênios e o grupo dos anfibólios é a clivagem: - anfibólios (110) com ângulos de 56º e 124 º;

- piroxênios (110) com ângulos de 87º e 93º.

Preparado por Profª Gláucia Queiroga D) Ciclossilicatos

Os ciclossilicatos estão construídos ao redor de anéis de tetraedros de (SiO4), tendo uma relação de Si:O de 1:3 (Si6O18)-12. Neste arranjo, 2 oxigênios por tetraedro estão sempre compartilhados. Berilo, cordierita e turmalina são os representantes desta sub-classe.

E) Sorossilicatos

Caracterizam-se os sorossilicatos pelos grupos tetraédricos duplos, isolados, formados pelos dois tetraedros de (SiO4) compartilhando, entre si, um único oxigênio, situado em um vértice. A relação do silício para o oxigênio, resultante deste arranjo, é 2:7. Os minerais do grupo do epidoto são os únicos representantes de importância petrográfica desta subclasse.

F) Nesossilicatos

Os nesossilicatos caracterizam-se pela presença de tetraedros (SiO4) isolados em sua estrutura. É notável que nesta sub-classe raramente o alumínio substitui o silício e que os compostos com elementos alcalinos estão ausentes. Todos os nesossilicatos possuem empacotamento atômico denso e suas propriedades físicas refletem isso: eles são relativamente mais duros e possuem densidades relativamente mais altas que compostos correspondentes de outros tipos de estruturas. A ausência de filas e folhas está refletida na natureza geralmente equidimensional de seus cristais. Destacam-se nesta sub-classe os minerais do grupo das granadas e das olivinas, os polimorfos de Al2SiO5 (cianita, sillimanita e andaluzita), além de vários outros minerais isolados (estaurolita, cloritóide, titanita, topázio e zircão).

As olivinas constituem uma série isomórfica entre um membro rico em Fe (faialita) e um membro rico em Mg (forsterita), cristalizando-se no sistema ortorrômbico. Embora ela possa ser confundida com grãos esverdeados, mais ou menos transparentes, de piroxênio, a ausência de clivagem e a maior dureza geralmente permitem distingui-la deste mineral. As granadas compreendem um grupo isomórfico com a seguinte fórmula geral:

X3Y2(SiO4)3, onde X=Ca, Mg, Fe+2 ou Mn+2 e Y=Al, Fe+3, Cr+3, Ti ou Mn+3. Cristalizam-se no sistema cúbico e apresentam hábito tipicamente dodecaédrico.

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