Mineralogia Descritiva - Classes Mineralógicas

A composição química é a base da classificação dos minerais

Os minerais são classificados de acordo com o seuânion dominante. Por quê?

1) Os minerais com os mesmos ânions têm propriedades marcantemente semelhantes.

2) Minerais com os mesmos ânions tendem a ocorrer nomesmo ambiente geológico.

3) Esta classificação é conveniente pois se assemelha àclassificação dos compostos inorgânicos.

As principais classes são:

Elementos NativosSulfetos / SulfossaisÓxidos / HidróxidosHaletosCarbonatosNitratosBoratosFosfatosSulfatosTungstatosSilicatos

Classe↓

Família↓

Grupo↓

Espécie↓

Variedades

Os minerais e a classificação de rochas magmáticas

Os minerais e a classificação de rochas metamórficas

Alb-Ep – Albita EpidotoHBl – HornblendaPyx – PiroxêniosSan - Sanidina

Classes Mineralógicas – Silicatos

Os silicatos constituem-se na mais importante classe mineralógica,pois cerca de 25% dos minerais são silicatos.

A unidade fundamental sobre a qual se baseia a estrutura é otetraedro formado por O2- nos vértices e um Si4+ no centro.

representação esquemática

As ligações Si-O têm caráter 50% covalentee 50% iônico.

Este tetraedros são capazes de se ligar ase polimerizar. Esta é a base da estrutura dos silicatos. Esta propriedade é que leva a uma infinidade enorme de estruturas.

As ligação Si-O

A polimerização se realiza com o compartilhamento deoxigênios de tetraedros vizinhos. Esta combinação pode se estender linearmente, no plano ou no espaço.

cadeia simples

cadeia duplaciclo

duplo

folhas

tridimensional

Isto leva à seguinte classificação dos silicatos:

Nesossilicatos – formados por tetraedros isolados que permanecemcoesos em um cristal devido à ligações iônicas com cátions intersticiais.

Esta classe se divide nos importantes grupos abaixo:

Grupo da FenacitaGrupo da OlivinaGrupo da GranadaGrupo do ZircãoGrupo do Al2SiO5Grupo da Humita

De importância ainda são o Topázio e a Estaurolita.

Olivinas

Grupo formado pela solução sólida entre a forsterita Mg2SiO4e a fayalita Fe2SiO4.

Ocorre em rochas máficas e ultramáficas como o gabro e peridotito.Existe ainda o dunito que é uma rocha formada exclusivamente porolivinas. Este mineral ocorre na ausência de quartzo, pois reageprontamente com este mineral para formar piroxênios

Mg2SiO4 + SiO2 → 2MgSiO3Forsterita Quartzo Enstatita

A composição química é um indicativo da temperaturade formação do mineral.

Diagrama de composição em função de temperatura para o grupo das olivinas.

Granadas

Este grupo tem fórmula geral A3B2(SiO4)3. Para B = Al

Temos o importante grupo do Piropo que é formado pela solução sólidados membros extremos – piropo, almandina e espesartita

Grupo do Al2SiO5

É formado pelos três polimorfos silimanita, cianita e andalusita.A importância deste grupo é que a sua ocorrência fornece informações sobre condições de metamorfismo

Sorossilicatos – formados por grupos de dois tetraedros quecompartilham um oxigênio. Os minerais deste grupo são raros,sendo o mais importante o grupo do epidoto

Inossilicatos

Cadeias simples - piroxênios

Dentro dos inossilicatos estão dois grupos minerais formadoresde rochas: piroxênios e anfibólios. Os dois grupos têm propriedadessimilares e apresentam pequenas diferenças.

Os piroxênios possuem cadeia simples. Formam-se a mais altas temperaturas e não possuem água em sua estrutura. Já os anfibóliospossuem cadeia dupla e contêm água em sua estrutura. Por issomesmo formam-se a temperaturas mais baixas.

Estas cadeias são unidas por cátions maiores que ocupam os sítios octaédricos.

Estrutura dos Piroxênios

TM1M2

M1 : Na+, Ca2+

M2: Mg2+, Fe2+, Fe3+

Mn2+, Al3+

T: Si4+, Al3+

M1M2T2O6

Existem ainda os inossilicatos de cadeia dupla.

que formam o grupo dos anfibólios

Anfibólios – possuem fórmula geral WX2Y5Z8O22(OH,F)

W = Na+, K+

X = Ca2+, Na+, Mn2+, Fe2+, Mg2+

Y = Mn2+, Fe2+, Mg2+, Fe3+, Al3+, Ti4+

Z = Si4+, Al3+

As fórmulas apresentadas são ideais. Na verdade, tanto piroxênios quanto anfibólios são observados comosoluções sólidas.

Anfibólios e Piroxênios se cristalizam nos sistemas ortorrômbico emonoclínico o que leva à nomenclatura:

ortopiroxênios ortoanfibóliosclinopiroxênios clinoanfibólios

O que diferencia os dois grupos é o ângulo de clivagem {110}:

piroxênios: entre 87o e 93o ~ 90o

anfibólios: 56o e 124o

Ciclossilicatos

Estes silicatos apresentam anéis de estruturas de SiO4.

Os ciclossilicatos mais importantessão as turmalinas e os berilos.

Devido a esta estrutura internaos minerais deste grupo têmhábito prismático hexagonal.

Si6O18

Os Berilos Be3Al2(Si6O18) são importante fonte de berílio (Be). São conhecidas algumas variedades cuja coloração depende da presença de elementos traço em sua estrutura.

Água marinha Fe2+ (azul)Heliodoro Fe3+ (amarelo)Morganita Mn2+ (rosaEsmeralda Cr3+

As Turmalinas são um grupo importante de pedras semi-preciosas.Também são encontradas em variedades de acordo com a coloração

Schorlita (preta)Dravita (marrom)Elbaita (verde)Rubelita (rosa)Indicolita (azul)

Filossilicatos

Neste grupo as unidades SiO4 (tetraedros) estão ligados em um planoformando uma folha, daí o nome filossilicato (silicatos em folha).

A folha ao lado tem a fórmulageral Si28O70 o que levaà proporção: Si2O5

Grupos OH- ocupam oscentros com simetriahexagonal o que leva a:Si28O70(OH)8

Carga líquida: -36

Na folha os sítios octaédricos podem ser ocupados por elementos divalentes (Mg2+, Fe2+) ou trivalentes (Al3+, Fe3+).

No primeiro caso para cada, para balancear as cargas, a cada folha correspondem 18 cátions divalentes – Mg18Si28O70(OH)8

No segundo caso a cada folha correspondem 12 cátions trivalentes:Al12Si28O70(OH)8

Observe que no segundo caso apenas 2/3 dos sítios octaédricos são ocupados. Por isso a primeira folha de trioctaédrica enquanto a segunda chamamos de dioctaédrica.

As folhas permanecem unidas por ligações de van der Waals.

Estrutura Geral dos Filossilicatos

Tectossilicatos

A estrutura destes silicatos se estende tridimensionalmente. Nela todos os átomos de oxigênio da unidade SiO4 estão ligados a átomos de oxigêniode outras unidades.

Os tectossilicatos compõem 64% da crosta terrestre. Os dois grupos maisimportantes são quartzo e os feldspatos. Devendo-se mencionar ainda osfeldspatóides e as zeólitas.

O quartzo apresentavários polimorfos cujapresença em umarocha revela o históricode cristaliação.

A composição química dos feldspatos pode ser expressa em termosdo seguinte sistema ternário. Esta composição diz algo sobre o históricode cristalização.