Minerais

Para começar, devemos entender o que são minerais. Minerais são unidades básicas de meterias inorgânicas que constituem o Planeta Terra. Portanto, todos os ramos de geociências são baseados nos estudos dos minerais.

Minerais são importantes também como matérias primas para indústrias.

Sistemas Cristalinos

Os minerais ocorrem geralmente em rochas cristalizadas, com arranjo tridimensional ordenado e regular dos átomos, íons ou moléculas.

Conforme o arranjo, cada cristal apresenta planos de cristalização específicos. Os minerais com forma externa definida pelos próprios planos de cristalização são denominados minerais idiomórficos. Os minerais idiomórficos podem mostrar várias formas de ocorrência, denominados hábitos, tais como prismático, acicular, fibroso e brotoidal.nforme o arranjo, cada cristal apresenta planos de cristalização específicos. Os minerais com forma externa definida pelos próprios planos de cristalização são denominados minerais idiomórficos. Os minerais idiomórficos podem mostrar várias formas de ocorrência, denominados hábitos, tais como prismático, acicular, fibroso e brotoidal.

Hábitos Cristalinos

Hábito cristalino corresponde à expressão descritiva de formas de agregação de minerais (Figura 4). Existem várias expressões, e as seguintes são mais utilizadas.

 A. Amigdaloidal (amygdaloidal): forma amendoada, como heulandita.

B. Equidimensional (equidimensional): mesmo comprimento em qualquer direção.

C. Colunar (columnar): forma ligeiramente comprida, calcita.

D. Prismático (prismatic): forma comprida, piroxênios.

E. Acicular (acicular): forma muito comprida, turmalina.

F. Fibrosa (fibrous): forma extremamente comprida, tremolita.

G. Laminar (bladed): forma delgada e comprida, cianita.

H. Tabular (tabular): forma de tabua, micrólitos de feldspato alcalino e plagioclásio.

I. Botroidal (botroyidal): forma de uva, goetita.

J. Dendrítico (dendritic): agregados com ramificação bem desenvolvida.

Clivagem e Fratura

Quando minerais são submetidos a uma força externa destrutiva, esses se rompem. Dentro das formas de rompimento, a clivagem e fratura são mais importantes. Certos minerais se rompem paralelamente ao longo de determinados planos, o fenômeno denominado clivagem.

Existem minerais que se rompem em direções não sendo paralelas aos planos do cristal. O plano de rompimento não é reto. Tal modo é denominado fratura. São conhecidos descritivamente alguns tipos de fraturas. Entre essas, a fratura chochoidal é freqüentemente encontrada na literatura. Por exemplo, o quartzo possui planos de cristalização bem desenvolvidos, porém apresenta fratura conchoidal.

 1) Fratura conchoidal (conchoidal): fratura formada por curva de modo semelhante à superfície interna de uma concha. Este tipo é observado comumente em quartzo, olivina, pirita e vidro.

2) Fratura acicular (splintery): rompimento na forma de agulhas ou fibras finas.

3) Fratura serrilhada (harkly): rompimento segundo uma superfície de forma dentada, irregular, com bordas angulosas.

Figura 5. Ilustração esquemática de clivagem desenvolvida em: B) um plano, de muscovita; C) dois planos de ortopiroxênio; D) três planos de calcita. A foto A apresenta exame de clivagem e a ilustração E e foto F, fratura conchoidal.

Dureza Relativa

A dureza (hardness) corresponde a um parâmetro de resistência mecânica da superfície de minerais. Quanto maior for a força de interligação, tanto maior será a dureza. A dureza é definida através de ensaios de risco entre dois minerais. O exame do risco (streak test) deve ser realizado de forma alternativa, isto é, tentar riscar o mineral.

Tenasidade

A tenacidade (tenacity) corresponde ao comportamento da deformação diante de forças externas. Este exame é simples, fácil e de baixo custo, necessitando-se apenas uma agulha.

São utilizadas as seguintes expressões descritivas.

1) Frágil (brittle): o mineral é rompido ou pulverizado facilmente por pequenos esforços. Calcopirita e minerais de argila são exemplos.

2) Maleável (malleable): o mineral é estendido por uma força compressiva, transformando-se em uma folha por deformação plástica . Elementos nativos do grupo do cobre, platina, ouro, prata, cobre, etc., possuem esta propriedade.

3) Séctil (sectile): o mineral é cortado por faca ou canivete em folhas finas. Os elementos nativos do grupo do cobre têm esta propriedade.

4) Dúctil (ductile): o mineral é extraído e alongado por uma força distensional formando fios. Elementos nativos do grupo do cobre têm esta propriedade.

5) Flexível (flexible): diante de um esforço, o mineral se deforma plasticamente, e não retoma a sua forma original mesmo após a retirada do esforço. Clorita e talco são os exemplos.

6) Elástica (elastic): diante de um esforço, o mineral se deforma, porém, retoma a sua forma original após a retirada do esforço. A muscovita apresenta notável característica elástica. Quase todos os minerais demonstram esta propriedade diante de pequeno esforço.

Diafaneidade

A diafaneidade (diaphaneity) é uma propriedade óptica que representa o grau de transmissão de luz dentro do mineral, ou seja, o grau de transparência. De acordo com a diafaneidade macroscópica, minerais são divididos em três categorias (Tabela 3): 1) transparente (transparent), 2) translúcida (translucent), e 3) opaca (opaque).

A diafaneidade (diaphaneity) é uma propriedade óptica que representa o grau de transmissão de luz dentro do mineral, ou seja, o grau de transparência. De acordo com a diafaneidade macroscópica, minerais são divididos em três categorias (Tabela 3):1) transparente (transparent), 2) translúcida (translucent), e 3) opaca (opaque).

Brilho

O brilho (lustre) é a aparência geral na superfície dos minerais à luz refletida. Esta propriedade é fácil de ser observada a olho nu ou à lupa. As expressões mais utilizadas brilho metálico e não metálico.

O brilho metálico (metallic lustre) corresponde à aparência brilhante na superfície do mineral que parece ser um metal. Os minerais que possuem brilho metálico são opacos, geralmente sulfetos ou óxidos de metais ou elementos nativos.

Todos os outros brilhos são chamados de brilho não metálico (non-metallic lustre).

1) Adamantino (adamantine): brilho característico de minerais transparentes com alto índice de refração, que demonstra relevante jogo de cores, ou seja cores de arco-íris, nos vértices e arestas . Os exemplos são diamante, coríndon e zircão.

2) Vítreo (vitreous, glassy): brilho que se observa em fragmentos de vidro quebrado, sendo característico em minerais transparentes com índice de refração relativamente baixo. Quartzo é um típico exemplo. O brilho pouco expressivo deste tipo é denominado de brilho subvítreo. Calcita é um exemplo.

3) Resinoso (resinous): aspecto da superfície que lembra a resina, sobretudo de cor amarelo claro, sendo característico de minerais translúcidos ou com reflexão na superfície relativamente alta. Esfalerita e opala são exemplos.

4) Gorduroso (greasy): aspecto da superfície parecido com gordura, sendo característico de minerais translúcidos com transmissão de luz relativamente alta ou com reflexão na superfície relativamente baixa. Nefelina é um exemplo.

5) Nacarado (perly): aspecto parecido com a superfície de pérola, devido à presença de planos de clivagem desenvolvidos. Talco e brucita são os exemplos.

6) Sedoso (silky): aspecto similar à seda, sendo característico de minerais de hábito cristalino fibroso, como gipsita, malaquita e serpentina.

Cor e Traço

A cor de traço (streak) aparece quando o mineral a ser examinado é esfregado sobre uma superfície bruta (não polida e não coberta) de uma placa de porcelana, cuja dureza está entre 6 e 7. Desta forma, é aplicável apenas para minerais de baixa dureza, porém é útil para minerais metálicos. A cor de traço nem sempre é igual à cor macroscópica do mineral examinado, sendo a cor do pó do mineral oxidado.

Luminescência

A luminescência (luminescence) corresponde a qualquer tipo de emissão de luz que não é originada da incandescência. A luminescência da maioria dos minerais é de baixa intensidade, portanto é observada apenas no escuro a lupa binocular.

Magnetismo

De acordo com o grau da tendência de atração por força magnética, ocorre o fenômeno denominado magnetismo (magnetism). Conforme o magnetismo, minerais são classificados em seguintes categorias.

1) Minerais fortemente magnéticos: magnetita (Fe3O4) e pirrotita (Fe(1-X)S), que são atraídos por imã comum. Estes são óxido e sulfeto de ferro.

2) Minerais magnéticos: ilmenita (FeTiO3), cromita (FeCr2O4), almandina (granada de ferro, Fe3Al2(SiO4)3), estaurolita (Fe2Al9Si4O23(OH)), etc., que são atraídos apenas por imã do tipo “ventosa”. Esses são outros tipos de óxido e sulfeto de ferro.

3) Minerais ligeiramente magnéticos: monazita ((Ce,La,Nb)PO4), zircão (ZrSiO4), xenotima (YPO4), minerais máficos, etc., que somente podem ser separados pelo separador eletromagnético isodinâmico. Os minerais são silicatos máficos com ferro.