MINERALOGIA – PROPRIEDADES FISICASDra. Delia del Pilar M. de Almeida CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL DOS SILICATOS Como os íons oxigênio são os elementos principais dos silicatos e os íons Si+4 estão sempre no centro dos tetraedros (SiO4)-4 , os silicatos podem ser classificados em função das distintas formas de ligação dos tetraedros de (SiO4). A classificação estrutural é muito importante, pois o tipo de ligação confere aos silicatos propriedades físicas diferentes, morfologia, clivagem e birrefringência. CLASSIFICAÇÃO ESTRUTURAL DOS SILICATOS Grau de polimerização: é o número de oxigênios (o de vértices) que um tetraedro coloca em comum com seus vizinhos, é possível demonstrar que "a temperatura de formação de um mineral silicatado é tanto maior quanto menor seja seu grau de polimerização”. M ineral Forsterita Diopsidio Labradorita Grau de polim erização 0 2 4 Tem peratura de form ação 1890°C 1390°C 1276°C Zn+2)= fenacita (SiO4Be2).U) Médios (Fe. Mg) = Olivinas ou peridotos.TIPOS DE ASSOCIAÇÕES TETRAÉDRICAS 1 – NESOSSILICATOS Grandes: Zr = zircônio (SiO4)Zr (tetragonal) Th = torita (SiO4)Th U = uranolita = (SiO4)(Th. granadas Pequenos (Be+2. willemita (SiO4Zn2 . A sua dureza é igual a 6.37 e lustre vítreo. Tem fractura concoidal.5-7.• • a) Grupo das olivinas ou peridotos: Sistema ortorrômbico Forsterita (SiO4)Mg2 Faialita (SiO4)Fe2 • • A olivina apresenta-se geralmente com cor verde-oliva (daí o seu nome).27-3. com peso específico 3. . Pensa-se que a cor verde seja devida à presença de pequenas quantidades de níquel. sendo bastante friável. apesar de poder apresentar uma cor avermelhada devido à oxidação do ferro. Ti. onde Y = cátions trivalentes pequenos: Al. X = cátion bivalente: Ca. Mg Granadas alumínicas. Mn. Fe.b) Grupo da Granada: formam corpos cúbicos que respondem a fórmula geral: (SiO4)3Y23+X32. Fe. Y = Fe3 Andradita X = Ca2 Granada cromífera Y = Cr3 Uvarovita X = Ca2 . Y = Al Almandino X = Fe2 Piropo X = Mg2 Grossular X = Ca2 Espessartita X = Mn2 Granadas ferríferas. Cr. Fe. olhar ardente Almandina: de Alabanda. Mn na posição A) Piropo Almandina Espessartita Mg3 Al2 (SiO4)3 Fe3 Al2 (SiO4)3 Mn3 Al2 (SiO4)3 Piropo: „pyropos“ (Grego). na Ásia Menor Espessartita: Montanhas de Spessart. Alemanha .Grupo Piralspita (Mg. Grupo Ugrandita (Ca na A. troco na B) Uwarovita Ca3 Cr2 (SiO4)3 Grossulária Ca3 Al2 (SiO4)3 Andradita Ca3 Fe2 (Si3O4)3 . (SiO4) Ti CaO . • .distenio (cianita) = (SiO4)AlVIAlVIO. Triclínico. SUBNESOSSILICATOS a) Grupo dos silicatos de alumínio • que têm a mesma composição estequiométrica SiO2Al2O3. mas se diferenciam por suas propriedades cristalográficas. ortorrômbico b) Grupo do Esfeno Tetraedros independentes (SiO4) e octaedros (TiO6) unidos entre si por íons Ca.andalusita = (SiO4)AlVIAlVIO. ortorrômbico • .sillimanita = (SiO4)AlVIAlVIO.1. triclínico • . .2 – SOROSSILICATOS Grupo da Melilita Grupo da lawsonita. íons Oxigênios complementários não ligados ao Si. O nome é originário do Grego epidosis "acrescimento". O epídoto é uma pedra rara e portanto muito valiosa. . Os O estão nos vértices de octaedros AlO6 e AlO4(OH)2. Grupo dos epidotos: Tem um grau de dureza próximo ao do quartzo (6. tanto bruta como lapidada. especialmente quando encontrada no tom verde esmeralda.7).Subsorossilicato Grupos (SiO4) e (Si2O7)-6. amarelo. preto. tabular.Perfeita {001}. vermelho.4 Brilho . marrom. cinza. feldspato. Associação .Vítreo a resinoso Cor . clorita e outros. decomposto parcialmente em HCl.Hábito . clivagem.3. . longitudinalmente estriado. imperfeita {001} Dureza .Acicular.3.Frequentemente associado a quartzo. Clivagem . granular. axinita.Cor (em geral amareloesverdeado). actinolita. Propriedades .Verde.3 .6 Densidade relativa . Fe3)Ca2 Pistachita = é uma variedade que possui de 10% a 40% de mols de Fe2O3 Piamontita = (SiO4) (Si2O7)O(OH) (Al. La3.Fe3. Y3) substituem o Ca .Mn3) 3Ca2 Alanita = as ETR (Ce3.Zoisita = (SiO4) (Si2O7)O(OH)Al3Ca2 – ortorrômbico Monoclínico Clinozoisita = (SiO4) (Si2O7)O(OH)Al3Ca2 Epidoto = (SiO4) (Si2O7)O(OH)Al2(Al. 3 – SILICATOS COM TETRAEDROS EM ANÉIS OU CICLOSSILICATOS . (OH) e F.A)Grupo do berilo: Sistema hexagonal. Água Marinha = berilo azul (Sc). formando longos canais. Cs. Na. verde (presença de Fe e Sc) e transparente Morganita = berilo rosa (presença de Li) Esmeralda = cor verde Heliodoro = amarelo (presença de U) . que permitem a introdução de íons Li. com os anéis se empilham Si6O18)Al2Be3 paralelamente entre si ao longo do eixo c. lepidolita. clivagem.Vítreo. Ocorre também em nefelina-sienitos.Associado a quartzo.Conchoidal Brilho .Imperfeita em {0001} Dureza .Direções ópticas e cristalográficas Hábito .8 Fratura .2. estriado.7. Propriedades Diagnósticas .6 .8 Cristal prismatico Densidade relativa .5 . morganita) e fonte do elemento berilo. propriedades ópticas. água marinha. resinoso Associação . Clivagem . muscovita. turmalinas. dureza.2.Prismático. hábito ( em geral colunar).Gema (esmeralda. granular. . colunar.Encontrado em cavidades de granitos e granitos pegmatíticos. Ocorrência . micaxistos e margas. cassiterita.Cor. Usos . Al). . sendo Y = Mg . dravita Y = (Fe. Os prismas têm estriações verticais bem marcadas que produzem um efeito triangular arredondado.F)4] Al6Y3Na.Mn). chorlitas Y = (Li. com fórmula geral = [(Si6O18)(BO3) (OH. A turmalina é distinguida pelos seus prismas de três faces.B) Grupo da Turmalina São romboédricas. elbaíta Apresenta-se geralmente sob a forma de Cristais de longos e delgados a prismáticos e colunares grossos geralmente com secção triangular. nenhum outro mineral comum apresenta três faces. -ricas em ferro vão desde o preto ou preto-azulado ao castanho escuro. azul. Turmalina lapidada Os cristais podem ser verdes numa extremidade e cor-de-rosa na outra ou verdes no exterior com interior cor-de-rosa (este último tipo é por vezes chamado turmalina melancia).A turmalina apresenta uma grande variedade de cores.ricas em magnésio são castanhas a amarelas e . . -Os cristais bicoloridos e multicoloridos são relativamente comuns. vermelho. amarelo ou cor-de-rosa etc. verde. -Muito raramente são incolores. reflectindo variações da composição do fluido durante a cristalização.as ricas em lítio apresentam-se praticamente em todas as cores do arco-íris. . só existe na germanita (GeO3)Cu. . tripla (wollastonita). dois tetraedros próximos têm sempre um O em comum e a composição estequiométrica é sempre SiO3. o aspecto geométrico varia em função do período da cadeia. o qual pode ser simples (desconhecida nos silicatos.INOSSILICATOS EM CADEIAS SIMPLES • Nestas cadeias. quíntupla (rodonita). dupla (piroxênios). Pelo contrário.4. 4.INOSSILICATOS EM CADEIAS SIMPLES germanita (GeO3)Cu piroxênio wollastonita rodonita . mas.5% de Cálcio na série clinoenstatita – ferrosilita-15% nas pegeonitas e -50% na série diopsidio – hedenbergita-.Cristalizam no sistema ortorrômbico Enstatita = [(SiO3)2] Mg2 Hipertstenio = [(SiO3)2] (Mg. Fe) 2 Ortoferrosilita = [(SiO3)2] Fe2 B – Clinopiroxênios calco-ferromagnesianos –monoclínico Contém Fe e Mg. admitem até .Classificação dos Piroxênios A = Ortopiroxênios . C – Clinopiroxênios alcalinos Jadeita = [(SiO3)2] AlNa Espodumenio = [(SiO3)2] AlLi Aegerina = [(SiO3)2] Fe3 . Cristal de augita em rocha Direções ópticas e cristalográficas • Hábito - Prismático, tabular Clivagem - Boa em {110} Dureza - 5 - 6,5 Densidade relativa - 3,2 - 3,6 Partição - Presente em {100} e {010} Brilho - Lustroso a vítreo Cor - Verde a marrom-escuro Associação - Associada a pigeonita, diopsídio, plagioclásios. Propriedades Diagnósticas - Associação mineral e propriedades ópticas. Ocorrência - Ocorre em muitas rochas ígneas ferromagnesianas como gabros, doleritos e basaltos. Ca Wollastonita Exemplos: Piroxênios quadrilaterais Cpx: diopsídio hedenberguita Diopsídio clinopiroxênios Hedenberguita Opx: enstatita ferrosilita pigeonita ortopiroxênios Enstatita Mg Ferrosilita Fe .contém sempre grupos (OH) -1.5.INOSSILICATOS EM EM CINTAS •Os vértices livres dos tetraedros estão dispostos de maneira que fiquem ambos os lados do plano da tira: sillimanita corresponde aos anfibólios. os quais estão situados no centro das malhas hexagonais. + (OH)-7 . 5. .INOSSILICATOS EM EM CINTAS •União de duas cadeias de período triplo ou quíntuplo: da origem as cintas de fórmula (Si6O17) –10 e (Si10O28) –16 são raras. A unidade estrutural em cinta [Si4O11 (OH)]2 está dirigida ao eixo c. Fe+3 . e Y = Al. dada as possibilidades de substituição iônica segundo a fórmula [Z4O11(OH)]2 (XY)7-8 onde: Z = Al. Mn. Fe+3. X = Mg. Fe+2. Ca. K. Na. Existe uma grande variedade química. K)2-3 (Mg.a – Anfibólios ferromagnesianos Antofilita (ortorrombico) cummingtonita .Na.Al)O11(OH)]2 (Ca. grunerita (monoclínico) b – X = Ca – Anfibólios cálcicos monoclínicos tremolita e actinolita [Si4O11(OH)]2 Ca2 (Mg.Fe)5 horblenda [Si3(Si.FeAl)5 . Y = Al23 Riebeckita X = Fe32. Y = Fe23 .c – X = Na: Anfibólios sódicos monoclínicos fórmula geral = [Si4O11(OH)]2 Na2(X32 Y23)+12 Glaucofano X = Mg32. Cristais de hornblenda Direções ópticas e cristalográficas . .Mineral comum.5 Brilho . peridotitos.Prismático.6 Densidade relativa . monzonitos e granodioritos. verde ou castanho Associação .Perfeita em {110} Dureza .3. dioritos.9 . cor. hábito e propriedades ópticas.Incolor.• Hábito . associado a minerais de rochas do tipo graníticas.2. gabro hornblendíticos.5 . fibroso ou granular Clivagem . sienitos. tonalitos.Pode ser identificada pelo seu traço amarelo-acinzentado ou castanho a vermelho.Vítreo Cor . acicular. Propriedades Diagnósticas . Tremolita .Vítreo ou sedoso Cor .Pode ser encontrada também em talco xistos e xistos cristalinos. escurecendo de acordo com o teor de ferro. Associação .2 Brilho . cor e análises químicas.a crisotila.2.Translúcido.6 Densidade relativa .Ocorre em calcários dolomíticos.9 .Hábito . talco e outros minerais fibrosos de anfibólio.5 .Perfeita em {110} Dureza . Ocorrência .Prismático Clivagem .3. Propriedades Diagnósticas hábito. 6 – Silicatos com tetraedros em folhas ou FILOSSILICATOS • Como possuem malha hexagonal. Fórmula estrutural é: [Si4O20 (OH) 2 ] –6 . é susceptível de poder conter íons OH-. estende-se de forma infinita num plano (001). . .todos cristalizam em cristais aplanados.sã de baixa densidade .apresentam excelente clivagem (001). .Este grupo caracteriza-se: . F)2 Y23X.dioctaédrica (Y23): mica branca ou muscovita. flogopita.5-0.Classificação das filitas: filitas com 4 capas: cloritas filitas com 2 capas: caolinita. serpentina 2 .1 .Al)3(OH)6 Chamosita = [Si2Al2O10(OH) 2 ](Fe42Al2)(OH)6 .9O10(OH) 2 ](Mg.5-31Al 0. . 3 – Cloritas . fengita .Classificação das Micas Fórmula geral = Z4O10(OH.trioctaedrica (Y32): tipo mica preta ou biotita.filitas com 4 capas Penina = [Si3. Muscovita: K Al2 [Si3AlO10] (OH)2 Direções ópticas e cristalográficas . xistos.Micáceo Clivagem . . Propriedades Diagnósticas . arenitos e pegmatitos.2. granitos.5 Densidade relativa .76 .2.Perfeita em {001} Dureza .Vitreo a sedoso Cor .Incolor.Pode ser identificada pelo hábito e cor.3.1 Brilho .• Hábito .2 . em rochas tais como gnaisses.Mineral comum. transparente Associação . atingindo dimensões métricas. onde forma cristais grandes. por resistir a altas temperaturas e choques térmicos. • Usos .As variedades exfoliáveis e limpas são empregadas na construção de aparelhos elétricos. telefones. hidrotermais e metamórficos. e com ele. Já se usou também em janelas. fabricase a mica sintética. sendo usado em condensadores. por seu baixo coeficiente de dilatação etc. reostatos. lâmpadas elétricas e fusíveis. aglomerado. por causa do seu baixo coeficiente de condutibilidade térmica.• Ocorrência . . • Excelente isolante elétrico.Formada por processos pneumatolíticos. como substituto do vidro. mas seu pó é um bom isolante térmico. forma-se também na cristalização magmática de rochas ácidas. • É usada normalmente em placas. Cristais de biotita Direções ópticas e cristalográficas . Pode ser identificada pela hábito e cor.Perfeita em {001} Dureza . Propriedades Diagnósticas .Argamassas para revestimentos arquitetônicos. .2. onde exibe evidências de mudanças composicionais com a variação da temperatura.3.É formada por processos magmáticos hidrotermais e metamórficos. às vezes marrom-escuro ou verde-escuro Associação .2.5 – 3 Densidade relativa .Mineral comum.5 Brilho – Micáceo Cor . Ocorrência . pressão e composição litológica.Hábito – Micáceo Clivagem . constituindo-se em bom geotermômetro.7 .Preto. Usos . pode estar associado a fesdspatos e outras micas. 4 – As serpentinas .filitas com 2 capas Existem duas variedades polimórficas que respondem a fórmula [Si4O10(OH)2]Mg6 (OH)6. que apresenta-se em folhas monoclínicas ou hexagonais crisótilo (monoclínico ou ortorrômbico). Antigorita. . em folhas aspecto fibroso. • 5 – Família das argilas São silicatos hidratados com estrutura de filitas. Principal mineral de alteração de tipo laterítico. -caulinita: [Si4O10(OH) 2 ]Al4(OH)6. diferente de absorver. que por aquecimento. perdem a água absorvida (fenômeno superficial de uma aderência de superfície. mas pode ser de outras origens. . que implica incorporação íntima de uma substância em outra) e a água de sua constituição que possuem para transformar-se a alta temperatura em materiais refratários. e 66% da sílica permanece no mineral. cerâmica. o que possibilita seu uso pela indústria de papel. onde todo o potássio é totalmente eliminado pela quebra pela água. em condições de drenagem menos eficientes. formado através da seguinte reação: 2 KAlSi3O8 + 11 H2O → Si2Al2O5(OH)4 + 4H4SiO4 + 2K+ + 2OHA caulinita é utilizada na fabricação de porcelana. . apresenta uma coloração muito alva. 1:1.A caulinita é um argilo-mineral de alumínio hidratado. comprimidos e. formado pelo intemperismo gerado pela hidrólise parcial. se apresentar um grau de pureza muito alto. 7 – Silicatos com tetraedros em edifícios de três dimensões ou TECTOSSILICATOS A – Família do silício B – Família dos feldspatos C – Família dos feldspatóides D – Família das escapolitas E – Família das Zeólitas . • Estrutura do tipo tectossilicatos. • *Baixa refringência. sem átomos estranhos. • Minerais muito resistentes. . • Ausência de clivagem e com fratura conchoidal. . .A – FAMÍLIA DO SILÍCIO Características gerais: • Composição química simples e constante: SiO2. . . . . • Dureza elevada. . • Na opala e calcedônia pode ocorrer teores variáveis de água. trigonal β .tetragonal β .hexagonal Cristalino Tridimita α .Classificação Variedades Grupos Espécies Quartzo Polimórficas α .rômbica β .A – FAMÍLIA DO SILÍCIO .hexagonal Cristobalita α .cúbica Criptocristalino Amorfo Calcedônias Opala Lechatelierita quadrático ** *** Asmanita (meteoritos) Físico-químicas * . . . • . A calcedônia e a opala são produtos de crescimento da sílica num contexto sedimentar (sílex. jaspe.) A opala. chert • • A ágata. uma variedade colorida segundo bandas paralelas ou concêntricas. etc.A – FAMÍLIA DO SILÍCIO • ** Ágata. mas. silex. chert.. considerado como amorfo. na realidade está constituído por cristais de cristobalita e tridimita desordenados. ônix.) ou ígneo (nódulos de ágata. • O quartzo-verde é conhecido como "aventurina" .• O quartzo-puro é conhecido como "cristal-derocha" ou simplesmente quartzo. • O quartzo-amarelo é conhecido como "citrino". • O quartzo-rosa é conhecido como "quartzo-rosa". • O quartzo-violeta é conhecido como "ametista". Lavas solução sólida entre feldspatos Na até feldspatos K. • . somente a altas temperaturas. triclínicos. Intrusivas a baixa temperatura se tem miscibilidade entre os termos extremos (os íons K e Na têm raios iônicos que diferem em mais de 15%): pertita.os plagioclásios. . o microclínio é triclínico • Feldspatos sódicos: [Si3AlO8]Na são triclínicos • Feldspatos cálcicos: [Si2Al2O8]Ca.os feldspatos alcalinos (albita (Na).FAMÍLIA DOS FELDSPATOS • 1 – Classificação: Existem dois grupos: • . (Na. Ca) • Feldspatos Potásicos: [Si3AlO8]K. O ortoclásio é monoclínico.• B . ortoclásio (K). Classificação KAlSi3O8 NaAlSi3O8 CaAl2Si2O8 . Feldspatos alcalinos: KAlSi3O8 Ortoclásio (monoclínico) Microclina (triclínico) Sanidina (monoclínico) . Brancos. vermelho ou verde. • Associação .Clivagens perfeitas {001}e {010} Dureza .Microclínio • Hábito .5 Densidade relativa .2.6.Vítreo Cor .63 Brilho .Mineral comum . cinza-claro.2.6 .53 . amarelo-claro.Prismático Clivagem . As variedades muito puras e ou de boa coloração. metamórficos. a exemplo da amazonita. cangas etc. Ocorrência . Usos . Baveno ou albita e periclina gerando aspecto axadrezado.É a variedade de feldspato alcalino mais freqüente. finamente moído. gerado por processos magmáticos.• Propriedades Diagnósticas .Vidrado de louças e porcelanas. pneumatolíticos e/ou hidrotermais de alta temperatura e mesmo processos diagenéticos. porcelanato e. clivagem perfeita em duas direções formando ângulos diferente de 90º. presença de exsoluções (pertita) etc. adubo potássico.Maclas simples e de repetição segundo as leis de Carlsbad. são usadas como pedras de adorno e gemas. . fabricação do vidro. possuem dois tipos de clivagem (001) e (010).cor branca tipo porcelana.• 3 – Plagioclásios • Constituem uma série isomorfa completa. que vai da anortita até albita. .sua fácie (010) está sempre muito desenvolvida. .seu alongamento pode fazer-se tanto seguindo o eixo c como o eixo a . . raramente incolores.estão quase sempre misturados. . Características morfológicas dos feldspatos . Ca)(Al.Si)4O8 Membro final NaAlSi3O8 Membro final CaAl2Si2O8 Albita Anortita .Plagioclásios (triclinícos) (Na. Andesina (30-50 % An) Labradorita (50-70 % An) Bytownita (70-90 % An Anortita (90-100 % An) . com esqueleto estrutural da tridimita.FAMÍLIA DOS FELDSPATÓIDES • A – Grupo da nefelina (Ne).Grupo da sodalita: com a forma estrutural em caixas de cubo octaédricos. C . • . Ca) (S. estável até 900° com temperaturas C.[SiAlO4]6Na8Cl2.é estável a baixa pressão (lavas) • Analcima: • . [SiAlO4]Na3K. • Leucita + líquido Na nefelina + Feldspato K. mais altas passa ao sistema cristalino cúbico.[Si2AlO6]Na. SO4). H2O. . O termo lápis-lazúli corresponde a uma rocha rica em lazurita.cúbico • . com calcita e pirita. É o feldspatóide mais comum • B – Grupo da Leucita: com esqueleto estrutural da cristobalita. Lazurita: [SiAlO4]6(Na. hexagonal. .[Si2AlO6]K • .sistema tetragonal • .• C . -(analcima do grupo cúbico).FAMÍLIA DAS ZEOLITA • Possuem longos canais que contem moléculas de H2O. H2O. • Esta água pode perder-se. C. • As zeolitas podem mudar seus cátions (Ca + 2Na+1 ou Si. [Si2AlO6]Na. . [Si3Al2O10]Na2. • A água expulsada pode ser substituída por outros compostos como H2S.zeolitas . Ca) fibrosas (natrolita). Na. 7H2O. . por aquecimento interior a 200° ou ser retomada. 2H2O . Al. Cl4. Hg etc. [Si7Al2O18]Ca.• D .laminares (Heulandita). sem a destruição do mineral.. Cristais aciculares de natrolita . DENSIDADE DE PRINCIPAIS SILICATOS .