quarta-feira, 11 de março de 2009

Rochas sedimentares: Minerais e sua identificação


O que é uma rocha?

Uma rocha é um agregado, consolidado ou não, de minerais, sendo a unidade estrutural da crusta e do manto. Quanto à sua origem, as rochas podem ser classificadas como magmáticas, sedimentares ou metamórficas.

O que é um mineral?

Um mineral substancia sólida, natural e inorgânica, de estrutura cristalina e com composição química fixa ou variável dentro de limites bem definidos. A estrutura cristalina dos minerais caracteriza-se por um arranjo regular, repetitivo e tridimensional dos átomos que o constituem. Os minerais formam-se a partir de misturas, ou melhor, de soluções aquosas sobressaturadas.
O estudo físico dos minerais possibilita determinar as suas propriedades ópticas (cor, brilho, transparência, refracção, dicroísmo, fluorescência, etc.) e ainda o seu peso específico e a sua dureza.
O estudo das propriedades químicas dos minerais recorre a análises laboratoriais. Os minerais são vulgarmente classificados como magmáticos, sedimentares ou metamórficos.
Nos minerais magmáticos incluem-se os feldspatos, o quartzo, as piroxenas, as anfíbolas, as micas e as olivinas, que cristalizam a partir de magmas ricos em sílica no interior da crosta, ou a partir de lavas que extruem.
Os minerais de origem sedimentar mais comuns são concentrados puros ou misturas de areias, ou minerais de argilas ou carbonatos (principalmente a calcite, a aragonite e a dolomite).
Os minerais típicos das rochas metamórficas são a andalusite, a granada, as micas, a estaurolite, etc.
Existem diversos tipos de minerais, como por exemplo:
  • Mineral acessório: quando se apresenta em muito pequenas quantidades numa rocha.
  • Mineral característico: se permite distinguir uma variedade de rocha de outra.
  • Mineral em bruto: aquele que não sofreu qualquer processo de tratamento.
  • Mineral essencial: aquele que se encontra numa rocha e é fundamental para a sua classificação e nomenclatura, mas não deve, necessariamente, encontrar-se em grandes quantidades.

Assim, podemos concluir que uma substância para ser considerada um mineral terá de:

  • Ser um sólido, o que exclui o reino mineral os líquidos e os gases.
  • Ocorrer naturalmente, formar-se sem intervenção do Homem.
  • Ser inorgânico, o que implica que todas as substâncias produzidas por seres vivos não sejam consideradas minerais.
  • Ter uma estrutura cristalina, as suas partículas constituintes definirem uma distribuição regular no espaço.
  • Ter uma composição química definida, fixa ou variável dentro de limites bem definidos.




Existem ainda substâncias sólidas, naturais e inorgânicas que, não possuem estruturas cristalinas. Estas substâncias designam-se mineralóides (ex.opala).

Identificação de minerais

Os minerais possuem propriedades físicas e químicas que os permitem caracterizar. Dentro das propriedades físicas destacam-se:
- Propriedades ópticas – cor, risca ou traço, brilho;
- Propriedades mecânicas – dureza, clivagem, fractura.
Nas propriedades químicas destacam-se sobretudo a densidade, a composição e a efervescência produzida por acção de um ácido.

Propriedades físicas dos minerais

Cor

É uma propriedade dos minerais que depende da maneira como eles reflectem a luz. A cor de qualquer corpo e, portanto, também de um mineral é complementar das radiações por ele absorvidas. Se um corpo absorve todas as radiações com excepção da radiação vermelha, que reflecte, a cor do corpo é vermelha. Alguns minerais são transparentes, incolores, porque se deixam atravessar pela luz sem absorver nenhum tipo de radiação. Esta propriedade deve ser observada à luz natural difusa e em superfícies de fractura recente. Alguns minerais não apresentam sempre a mesma cor, isto é, não possuem cor própria. É o caso do quartzo que se pode apresentar hialino, róseo, defumado, citrino, etc. Os minerais que apresentam uma gama variada de cores chamam-se alocromáticos.


Outros minerais, como a galenite e a pirite, apresentam, sensivelmente, a mesma cor em todas as amostras. Denominam-se idiocromáticos.



Risca ou traço

A risca é por definição a cor do pó de um mineral. Embora possa variar no mesmo mineral, é normalmente constante. De um modo geral, observa-se a risca através do pó deixado por um mineral numa porcelana não vidrada.
O traço é uma propriedade constante, enquanto que a cor pode ser uma propriedade variável. Esta propriedade determina-se no laboratório friccionando o mineral numa placa de porcelana desvidrada. Se o mineral for mais duro que a porcelana (a dureza da porcelana é sensivelmente igual a 6), o mineral não deixa pó, mas sim um sulco. Nestes casos utiliza-se um almofariz, pulveriza-se a amostra e observa-se então a cor do pó.
Em caso de dúvida sobre o tipo de brilho de um mineral, pode recorrer-se à risca.
Verifica-se que os minerais de brilho metálico possuem risca escura (negra ou tons escuros de castanho, verde ou cinzento) ou então risca tons fortes (vermelha, alaranjada, etc.). Os minerais de brilho não metálico possuem risca branca ou levemente corada.


Brilho ou lustre

O brilho de um mineral está relacionado com a maneira como esse mineral reflecte a luz numa superfície de fractura recente. Depende de numerosos factores, entre os quais os índices de refracção, a absorção da luz e as características da superfície estudada (lisa ou rugosa). O brilho de um mineral aumenta com a elevação do índice de refracção e diminui com a absorção da luz e a rugosidade da superfície.
O brilho dos minerais pode ser de dois tipos: metálico e não metálico. Não há uma separação clara entre estes dois grupos. Alguns minerais que estão entre os dois tipos designam-se, por vezes, com o nome de submetálicos. Um mineral que tenha o aspecto brilhante de um metal tem brilho metálico. A galena, a pirite e a calcopirite são bons exemplos de minerais de brilho metálico.
Todos os minerais sem aspecto metálico têm brilho não metálico. São, em geral, de cores claras e transmitem a luz através de lâminas finas.
Para classificar o brilho não metálico consideram-se os seguintes tipos:
- vítreo - tem um reflexo semelhante ao vidro, como, por exemplo, o quartzo;
- resinoso - tem o aspecto da resina, como, por exemplo, a blenda;
- gorduroso - quando o mineral parece estar coberto por uma fina camada de gordura, como, por exemplo, o gesso fibroso e a malaquite;
- adamantino - quando apresenta um reflexo forte e brilhante como o diamante.
- nacarado - quando apresentam o aspecto iridescente do nácar ou das pérolas, como, por exemplo, na apofilite;
- sedoso - com o aspecto da seda, como acontece na serpentina;
- mate - quando o brilho é muito fraco, característico dos minerais de aparência terrosa como a caulinite e a pirolusite.
O mesmo mineral pode não apresentar sempre o mesmo brilho. No caso dos agregados cristalinos granulosos, o brilho é menos intenso do que nos cristais isolados. A magnetite, por exemplo, nas superfícies cristalinas apresenta brilho metálico e nas massas granulosas tem brilho mate. O brilho é mais acentuado nas superfícies de clivagem do que nas faces do cristal.
O brilho de um mineral deve ser determinado à luz do dia, em superfícies planas, não oxidadas e limpas. Os minerais de brilho submetálico são transparentes ou semitransparentes em pequena espessura, com um índice de refracção de 2,5 a 3, como, por exemplo, a volframite e a cuprite.


Clivagem

A clivagem é um bom carácter para identificar minerais, principalmente aqueles que não estão, morfologicamente, perfeitamente desenvolvidos. A clivagem depende da estrutura interna do cristal e é constante para um determinado mineral e caracteriza-se como sendo a tendência de um mineral se dividir segundo superfícies planas e brilhantes, em determinadas direcções.
Os planos de clivagem são orientados no sentido da menor coesão, isto é, no sentido das ligações mais frágeis entre cada unidade da estrutura cristalina. Observa-se facilmente partindo um mineral. Por vezes obtêm-se porções limitadas por todos os planos de clivagem. Em alguns minerais, as características de todas estas direcções de clivagem são as mesmas (ex.: calcite, halite, etc.), noutros as características destes planos de clivagem são diferentes, o que significa que o mineral deve o seu nome à sua clivagem característica: a ortoclase tem direcções de clivagem perpendiculares, a plagioclase oblíquas e a euclase cliva perfeitamente.
Na prática distinguem-se os seguintes graus de clivagem:
- excelente, quando o mineral cliva em finas lamelas num único sentido, como, por exemplo, a grafite, o gesso, a clorite, a moscovite, etc.;
- muito boa ou perfeita, quando o mineral cliva em formas regulares delimitadas por planos de clivagem (ex.: formas cúbicas como a galena e a halite, formas romboédricas como a calcite, etc.);
- boa ou distinta, quando no mineral os planos de clivagem são menos visíveis e nem sempre perfeitamente definidos (ex.: feldspato, anfíbolas e piroxenas);
- imperfeita, quando a clivagem não se manifesta nitidamente; os planos de separação apresentam em geral uma superfície desigual (ex.: enxofre, cassiterite, apatite, etc.);
- muito imperfeita, quando não há clivagem; nestes minerais, o que se observa é a fractura.

Fractura

Em mineralogia, fractura é a propriedade mecânica dos minerais que consiste na sua separação de maneira irregular e não segundo planos como os de clivagem.
Distinguem-se diversos tipos de fractura:
- esquirolosa, se se formam fragmentos aguçados;
- irregular, se a superfície é rugosa;
- concoidal, quando origina superfícies lisas e encurvadas, de que a obsidiana é um bom exemplo.
O termo genérico designa a generalidade das fendas que ocorrem nas rochas sujeitas aos esforços tectónicos, como forças compressivas, de tensão ou cisalhamento. Quando os esforços ultrapassam os limites de resistência as rochas fracturam, isto é, dividem-se em blocos.

Dureza

Em mineralogia, a dureza consiste na resistência que oferece a superfície lisa de um mineral ao ser riscada. O grau de dureza é determinado pela observação da facilidade ou dificuldade relativa com que um mineral é riscado por outro ou através de uma ponta de aço.
A escala de dureza foi estabelecida tomando como base uma série de 10 minerais, com os quais se pode comparar a dureza de qualquer mineral, verificando se este risca ou é riscado por um elemento da escala que se nos afigura de dureza semelhante ao exemplar em estudo. A escala de dureza é denominada de escala de Mohs e é constituída por ordem crescente do grau de dureza do seguinte modo: 1) talco; 2) gesso; 3) calcite; 4) fluorite; 5) apatite; 6) ortoclase; 7) quartzo; 8) topázio; 9) corindo; 10) diamante.


Para facilitar a análise e poupar os termos menos duros da escala de Mohs, deve-se recorrer a ensaios preliminares, que possibilitam determinar a zona da escala em que a dureza do mineral se situa.

Uma vez determinada esta zona, os ensaios devem iniciar-se pelo termo de maior dureza.

Para usar a escala é necessário ter em conta certas características:

  • Qualquer mineral da escala risca todos os que estão abaixo dele, não sendo riscado por eles.
  • Se o mineral risca e é riscado por determinado termo, ou não se riscam mutuamente, a dureza do mineral é a correspondente a esse termo.
  • Se o mineral risca determinado termo, por exemplo a fluorite, não sendo riscado por ela, e é riscado pelo termo imediatamente superior (neste caso a apatite), não a riscando, a dureza do mineral fica compreendida entre a dureza dos 2 minerais – neste caso 4,5.
  • Após o ensaio deve-se limpar a superfície friccionada, para nos certificarmos se existe realmente um sulco ou, se se trata apenas do pó do mineral que, sendo menos duro, se desfaz pelo atrito.
  • Não se devem nos ensaios utilizar zonas alteradas do mineral.

A utilização da escala determina durezas relativas e não durezas absolutas. Uma das desvantagens da utilização desta escala é que a dureza absoluta aumenta de forma descontínua de termo para termo.
A dureza é uma propriedade geologicamente importante porque traduz a facilidade ou dificuldade com que um mineral se desgasta quando submetido à acção dos agentes de meteorização e erosão, como é o caso de cursos de água, do vento e dos glaciares.

Propriedades Químicas

As propriedades químicas não são tão divulgadas devido ao elevado custo de algumas análises químicas. Os resultados das análises permitem definir a fórmula química dos minerais.

Densidade

A densidade (d) de um mineral depende da sua estrutura cristalina, nomeadamente da natureza dos seus constituintes (átomos ou iões) e do seu arranjo, mais ou menos compacto.
Os minerais de brilho não metálico possuem densidades próximas da do quartzo (2,6) ou da calcite (2,7). Minerais de brilho não metálico apresentam densidades próximas da da pirite (5,0).
Minerais muito densos apresentam densidades superiores a 7, como o ouro (15 a 19,3).

A densidade pode ser calculada pela fórmula:
d= ___P___
P – P’
sendo P, o peso do mineral no ar e P’ o peso do mineral mergulhado em água.

Mas também de pode calcular pela fórmula:
d= ___M__ sendo M a massa do mineral e V o seu volume.
V

Composição

A classificação de Dana e Hurlbut (1960) agrupa os minerais de acordo com o anião dominante.



Reacção ao acido clorídrico

A efervescência consiste na libertação de uma substância através de um líquido. Os minerais, como a generalidade dos carbonatos, dissolvem-se nos ácidos com efervescência devido à libertação de uma substância gasosa que, no caso dos carbonatos, é o dióxido de carbono.

RELATÓRIO

Este relatório foi desenvolvido a partir dos conhecimentos adquiridos nesta fase da matéria.

13 comentários:

Alda disse...

Ola :)
Olha achei a informaçao que aqui tinhas muito interessante e util, no entanto nao consegui ver as folhas do relatorio pois tao muito pequenas, achas que poderias mandarmas por mail? Obrigada, beijo

Anónimo disse...

podes me mandar os relatorios em v para o meu mail? tou mesmo a percisar de uma ajuda!! se poderes manda mas o mais rapido possivel!!

ricardo_jmb@hotmail.com

obrigado

Catarina Almeida disse...

Alda não consigo aceder ao teu blog e portanto é dificil mandar seja o que for. :)
Obrigado por visitares o blog ;)

ricardo disse...

oi catarina!!
ainda espero o seu mail com o relatorio em V de gowin!!! s n poder m mandar hoje.. entao pode esquecer!!!

ricardo_jmb@hotmail.com

Anónimo disse...

Cara Catarina,
Apreciei o seu blog.
Gostaria por uma questão de equidade e justiça, que mencionasse a minha instituição, nos sites que utilizou como fonte de informação e de imagens. Pois constatei várias vezes a utilização de informação e imagens criadas no exIGM actual LNEG (Laboratória Nacional de Geologia e Energia) e disponíveis em http://e-geo.ineti.pt/divulgacao/default.htm
Continue com o excelente trabalho.
Cumprimentos
Rita Silva

Catarina Almeida disse...

Cara Rita Silva,

Em alguns casos retirei informação e imagens do LNEG, e por isso em posts como: Metamorfismo - Rochas metamórficas, coloquei referência ao vosso site. Peço desculpa, por não o ter efectuado de todas as vezes que utilizei o referido site, mas visto ter sido um trabalho de longas horas que realizei no âmbito de uma disciplina de 11º ano, é complicado de todas as vezes que uso a fonte referi-la com exactidão (por exemplo se uso uma imagem de um site, é complicado ter de pôr o link que vai dar directamente a essa imagem e por aí sucessivamente).
O que fiz com os sites que realmente utilizei imenso na busca de informação foi coloca-los no lado superior direito do meu blog, para que fossem também facilmente acessiveis para os alunos de 11º da disciplina.
O blog actualmente encontra-se parado por já ter eu feito esta disciplina.

Anónimo disse...

Olá :)

Queria pedir-te se me podias mandar o relatório por mail, não se consegue ver.

Precisava da tua ajuda....

catarina256@gmail.com

Hugo disse...

Boas!

Gostei bastante do teu blog :)...

xP

H R.

Anónimo disse...

Boa noite, Parabens pelo brilhante trabalho, gostaria se possivel, que mandasse no meu email os relatorios para me atualizar ainda mais do assunto, toda informação ainda e pouco, só sei que nada sei, disse o cientista! rsr
wsspitbul@oromail.com

Anónimo disse...

Olá (:
adorei o blogue e a informação disponibilizada.
Achas que podes enviar-me o relatório por favor ? é que nao se consegue ver muito bem.
Obrigada*
beijinho*
e-mail: bibituga@hotmail.com

Anónimo disse...

olá(:
gostei muito do teu blogue e da informação que disponibilizas nele. é muito útil e interessante.
só não consegui ver bem o relatório, podes enviar.me por email se faz favor?
obrigada *
beijinho*
email: bibituga@hotmail.com

Anónimo disse...

boa tarde, podia me enviar a informacao dos relatorios para este e-mail sff:
pro_search@hotmail.com

Unknown disse...

Mineral abrange muitas definições mas desde que seja uma substância inorgânica formada por processos geológicos ou naturalmente mas que tenha interesse económico rentáveis