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Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina

Unidade de Florianópolis

Departamento Acadêmico da Construção Civil

Curso Técnico de Geomensura Unidade Curricular: Geociências

Extraído do livro: Geologia Geral, Viktor Leinz & Sérgio Estanislau do Amaral, Cia Editora Nacional, 6ª. Edição, 1975, cap. I.

1 - GENERALIDADES2
1.1 Mineral2
1.2 Rocha2
2 - MINERAIS2
2.1 Propriedades físicas dos minerais2
2.2 Propriedades Ópticas4
2.3 Propriedades químicas dos minerais:5
2.4 Os principais minerais6
3 - ROCHAS10
3.1 Rochas magmáticas, ou ígneas10
3.2 Rochas sedimentares16
3.3 Rochas metamórficas20

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1 - Generalidades

A crosta terrestre é formada essencialmente de rochas, cujos constituintes são na maioria das vezes os minerais, podendo também os constituir-se dos chamados mineralóides, como o vidro vulcânico, o carvão ou outros compostos de origem orgânica.

1.1 Mineral – É um elemento ou um composto químico, via de regra, resultante de processo orgânico de composição química geralmente defendia e encontrado naturalmente na crosta terrestre. Os minerais em geral, são sólidos. Somente a água e o mercúrio se encontram no estado líquido, em condições normais de pressão e temperatura.

1.2 Rocha – É um agregado natural formado de um ou mais minerais (podendo eventualmente tratar-se de um vidro vulcânico), que constitui parte essencialmente da crosta terrestre e é nitidamente individualizado. Por isso, as rochas ocorrem em extensões consideráveis na crosta terrestre, podendo, na maioria das vezes, ser representada em mapas geológicos. São elas nitidamente individualizadas, porque os minerais se agregam obedecendo as leis físicas, químicas ou físico químicas, dependendo das situações em que se formam esta ou aquela rocha. Esta agregação, portanto, não se da ao acaso. Não é necessário que a rocha seja consolidada. As areias, as argilas, etc., desde que representem corpos independentes, individualizados e extensos, são considerados rochas.

2 - Minerais

2.1 Propriedades físicas dos minerais

Estrutura - Quase todos os minerais ocorrem no estado cristalino, no qual os átomos ou agrupamento de átomos são dispostos regularmente, segundo sistemas físicos e constantes, ou seja, conservando-se invariáveis as distâncias entre os átomos que se repetem, numa linha, assim como as fileiras dos átomos e ou entre os planos formados pelas fileiras e com planares. Assim, os átomos no cristal de hanita (sal de cozinha) são organizados de modo tal, que os iontes positivos de Na e os negativos de Cl se acham dispostos em uma rede cúbica (Fig.1-1)

FIG. 1-1 Estrutura do cloreto de sódio. À esquerda observa-se a disposição cúbica alternada dos iontes de cloro e sódio, e á direita a mesma configuração, estando representados os diâmetros atômicos relativos dos dois iontes (seg. Gilluly et al.).

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Também, para quase todos os outros minerais, se conseguiu determinar sua rede cristalina própria.

Outra propriedade física que é função da estrutura cristalina é a forma do cristal. Dependendo das distâncias entre os átomos ou grupos de átomos nas três direções fazem entre si, os cristais são subdivididos em sete sistemas cristalinos: cúbico, tetragonal, trigonal, hexagonal, rômbico, monoclínico e triclínico.

CLIVAGEM - É a propriedade que tem uma substância cristalina em dividir-se em planos paralelos. Ela se dá graças à estrutura íntima do respectivo mineral. Pode ocorrer uma clivagem segundo uma ou mais direções. Assim, a mica possui apenas uma direção, enquanto que a galena se cliva segundo três planos perpendiculares entre si, formando um sólido de clivagem de forma cúbica.

Fala-se em clivagem excelente ou preeminente no caso da mica, gipsita, etc. Neste caso, a clivagem a clivagem realiza-se com tal facilidade, que as lâminas paralelas do mineral se destacam sob pressão da unha ou da lâmina de um canivete. A clivagem é perfeita quando realiza sob uma ligeira percussão de um pequeno martelo, como no caso da galena, calcita, ou feldspato. É indistinta como no caso da patita, onde é difícil distinguir-se a fase onde se deu a clivagem das regiões simplesmente fraturadas.

Um mineral se clivagem apresenta fratura, que pode ser concoidal (quartzo, vidro), terrosa (ocre), granular (magnetita) ou fibrosa (limotita).

DUREZA - Significa a resistência que um mineral oferece à penetração de uma ponta aguda que tentará riscar o mineral. Esta ponta aguda poderá ou não riscar o mineral. Riscando o sulco poderá ser profundo e bem nítido se o mineral tiver pouca dureza. Se a dureza for pouco inferior à da aguda, o sulco será fino e pouco profundo. Esta ponta tanto pode ser de aço ou vidro, como pode ser de outro mineral qualquer. Frequentemente se forma um traço produzido pelo pó do próprio mineral, que funciona como ponta aguda, podendo enganar-se o observador.

1-Talco6-Ortoclássico
2-Gipsita7-Quartzo
3-Calcita8-Topázio
4-Fluorita9-Coríndon
5-Apatita10-Diamante

Para a comparação da dureza dos diferentes minerais usa-se uma escala relativa, segundo MOHS, na qual os intervalos não obedecem à proporcionalidade dos números, que simplesmente ordenam os minerais. Assim, o mineral mais duro, o diamante (dureza 10), é de fato 140 vezes mais duro que o coríndon (dureza 9).A escala de MOHS , muito usual na prática , é a seguinte:

A unha humana consegue riscar minerais de dureza 1 e 2;o aço comum e o vidro riscam até 5, inclusive.Minerais de 6 e7 riscam e os de 8e a 10 cortam o vidro. Diz-se que um mineral possui dureza 5 quando este risca um de dureza 4, mas deixa-se riscar por um de 6. Minerais da mesma dureza riscam-se mutuamente, mas de maneira fraca.

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PESO ESPECÍFICO - É o número que indica quantas vezes um verto volume de mineral é mais pesado do que um mesmo volume de água destilada à temperatura de 4ºC. Densidade é assim o peso expresso em gramas de 1 cm cúbico de mineral.

Densidade de alguns minerais: hlita 2,2; quartzo 2,65; calcita 2,75; galena 7,5; ferro 7,3-7,9; mercúrio 13,6; ouro 19,4. A maioria dos minerais formados das rochas possui uma densidade de 2,5 a 4,0, e os minerais de minérios de 4 a 7,5.

A Fig. 1-2 esclarece a relação existente entre a estrutura cristalina e diversas propriedades físicas dos minerais, inclusive a forma apresentada pelos cristais, que é também governada pela distribuição espacial dos átomos.

Estrutura cristalina do diamante e da grafita. Embora ambos possuam a mesma composição química, e as suas propriedades são completamente diferentes, sendo muitas delas antagônicas. A explicação de muitas delas acha-se patenteada na ilustração, como p. ex.: a forma dos cristais é diferente, como conseqüência da diferente disposição dos átomos. A densidade do diamante é maior, pelo menor espaçamento entre os átomos de carbônio. Este mesmo espaçamento resulta em maior coesão entre os átomos do diamante, resultando maior dureza do que na grafita. A clivagem basal da grafita resulta do grande espaçamento entre os planos de átomos agrupados paralelamente à face da base do prisma hexagonal (seg. Gilluly et al.)

2.2 Propriedades Ópticas - As principais propriedades ópticas são: brilho e cor.

BRILHO - É a capacidade de reflexão da luz incidente. Assim no diamante,17% da luz incidente na perpendicular são refletidas no vidro adentro, sendo esta a causa da menor brilho no vidro e maior no diamante. Distingue-se brilho metálico ocorrendo apenas nos minerais não-transparentes opacos, como por exemplo, pirita, galena e muitos outros. O brilho não-metálico é peculiar aos minerais transparentes e translúcidos, como brilho adamantino, vítreo, resinoso, etc.

COR - A cor dos minerais é um caráter importante na sua determinação.

A cor depende da absorção seletiva da luz, restando uma fração transmitida e outra refletida. Assim, por exemplo, um mineral que apresenta cor verde absorve todos os comprimentos de onda do aspecto com exceção daqueles

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CEFET - SC 5 que, associados, dão à sensação de verde. WEGENER considera como fundamentais as seguintes cores dos minerais: branco, cinzento, azul, verde, amarelo, vermelho e castanho.

Deve-se assinalar, entretanto, que ocorrem nos minerais tonalidades de cor, das quais são citadas as seguintes: a) Entre as cores dos minerais metálicos citamos: Vermelho - ex. cobre nativo Amarelo - ex. pirita, ouro, calcopirita. Branco-argênteo - ex. prata nativa Branco-acinzentado - ex. galena, arsenopirita. Preto-acinzentado - ex. cassiterita, hematita, esfaletita.

b) Entre as cores de minerais não-metálicos: Azul - ex. augita, biotita, anfibólio, piroxênio. Azul - ex. lazulita. Azul-da-Prússia - ex. cianita Verde-esmeralda - ex. esmeralda Amarelo-citrino - ex. enxofre Amarelo - ex. topázio Vermelho-escarlate - ex. cinábrio Vermelho-acastanhado - ex. limonita Castanho-avermelhado - ex. zircão, etc.

A cor dos minerais, especialmente dos que apresenta brilho metálico, deve ser sempre observada na fratura fresca, pois em geral sua superfície, exposta ao ar, se transforma, formando-se películas de alteração, muitas vezes com cores vivas de iridescência, como é comum na calcopirita e vários outros minerais.

Entre os minerais, de brilho não-metálico deve-se distinguir os idiocromáticos, isto é, de cor própria, constante, que dependem da composição química, como o enxofre (amarelo) azurita (azul), etc., e os alocromáticos. Isto é, de cor variável com a composição química ou com a presença de impurezas. São chamados acróbicosos minerais incolores quando puros, podendo entre tanto apresentar colorações diversas, ou pela presença de impurezas diversas. Como exemplo típico citaremos:

• Fluorita: incolor, amarela, rósea, verde ou violeta.

• Turmalina: incolor (acroíta), rósea (rubelita), verde (“esmeralda do Brasil”), azul ou preta.

• Berilo: incolor, verde (esmeralda), azul-esverdeado ou azul (água marinha), amarelo (heliodoro) e róseo (morganita).

• Quartzo: incolor (cristal de rocha), amarelo (q. citrino), róseo (q róseo), verde (q. prase), violeta (q ametista), etc.

2.3 Propriedades químicas dos minerais: Os minerais podem consistir de apenas um elemento químico, como ouro, diamante, grafita, enxofre, etc., ou de vários passando a ser compostos químicos, podendo ser expresso na sua fórmula química. Esta representa a relação numérica dos elementos do

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CEFET - SC 6 mineral, como, por exemplo, a pirita, FeS2 que significa um átomo de ferro e dois átomos de enxofre, ou de quartzo, SiO2 com um de silício e dois de oxigênio.

Existem certas relações entre a forma cristalina e a composição química, chamadas polimorfismo e isomorfismo.

Polimorfismo (do grego poli, muito e morphê, forma) é a propriedade do mineral do se polimorfo, isto é, quando diferentes minerais possuem a mesma composição química, mas formas cristalinas diferentes, tendo, portanto, muitas outras propriedades físicas e químicas diferentes também, por que estas dependem da forma cristalina do mineral.

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