Mineralogia Química

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Seminário Mineralogia Química, curso Técnico em Mineração da AM Educacional, Pintinga - AM 2014.

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Mineralogia Química

  1. 1. Mineração Mineralogia Química Arleilson André Francielson Augusto Aline Pitinga 2013
  2. 2. MINERALOGIA: é o ramo da Geologia que estuda os minerais, sua composição, propriedades, gênese e ocorrência.
  3. 3. Para que se estude e se conheça os minerais, é necessário conhecer suas propriedades.
  4. 4. Físicas: -Clivagem -Fratura -Dureza (tenacidade) -Densidade relativa ou peso específico.
  5. 5. Ópticas: -Brilho -Cor -Traço
  6. 6. Organolépticas: -Sabor -Odor -Tato
  7. 7. Magnéticas: Os minerais magnéticos são compostos de ferro e no seu estado natural são Atraídos por um imã. Podem ser: Fortemente magnéticos Ex: magnetita Moderadamente magnéticos Ex: hematita Fracamente magnéticos Ex: Turmalina
  8. 8. Térmicas: Condutibilidade: consta da distribuição de calor no mineral de partícula a partícula. Fusibilidade: é a propriedade que os minerais têm de fundir-se pelo calor.
  9. 9. Químicas: Esta propriedade depende da composição química, da geometria do arranjo atômico interno e da natureza das forças elétricas que mantêm os átomos unidos.
  10. 10. Mineralogia Química: Ramo da mineralogia que se ocupa da química dos minerais em íntima ligação com as suas característica físicas e estruturais. Começou com Goldschmidt (1926) que formulou os princípios gerais que regem a estrutura dos cristais (empilhamento regular de átomos, íons ou grupos mais complexos).
  11. 11. A organização sistemática dos minerais em classes baseia-se em critérios meramente químicos, considerando o ânion dominante ou o radical aniônico e foi proposta por Dana no seu célebre System of Mineralogy (1850). Atualmente é a classificação mais aceita.
  12. 12. Polimorfismo Isomorfismo Pseudomorfismo
  13. 13. Polimorfismo: ocorre quando minerais diferentes possuem a mesma composição química e o arranjo atômico interno diferente.
  14. 14. Polimorfismo MINERAIS COMPOSIÇÃO QUÍMICA SISTEMA CRISTALINO Diamante Grafita C C Cúbico Hexagonal Pirita Marcassita C C Cúbico Rômbico Pirita Marcassita CaCO3 CaCO3 Romboédrico Rômbico
  15. 15. Isomorfismo: ocorre quando minerais de composição química diferente, mas análoga, cristalizam no mesmo sistema.
  16. 16. Isomorfismo MINERAIS COMPOSIÇÃO QUÍMICA SISTEMA CRISTALINO Calcita Dolomita Magnesita CaCO3 CaMg(CO3)2 MgCO3 Romboédrico Romboédrico Romboédrico
  17. 17. Pseudomorfismo ou falsa-forma: quando o mineral se altera, de forma a modificar sua estrutura interna, preservando, no entanto, sua forma externa.
  18. 18. Pseudomorfismo MINERAL ORIGINAL COMPOSIÇÃO QUÍMICA MINERAL RESULTANT E COMPOSIÇÃO QUÍMICA SISTEMA CRISTALINO Pirita Magnetita FeS2 Fe2O Fe2O2 Limonita Limonita 2Fe2O3 3Hı2O 2Fe2O3 3Hı2O Cúbico Cúbico Hematita Pirrotita Fe2O3 Fe3S6 Limonita Limonita 2Fe2O3 3Hı2O 2Fe2O3 3Hı2O Hexagonal Hexagonal
  19. 19. ORIGEM Os minerais podem ser classificados de acordo com sua origem, sendo: Minerais magmáticos são aqueles que resultam da cristalização do magma e constituem as rochas ígneas ou magmáticas. Diamante
  20. 20. ORIGEM Minerais metamórficos originam-se principalmente pela ação da temperatura, pressão litostática e pressão das fases voláteis sobre rochas magmáticas, sedimentares e também sobre outras rochas metamórficas. Granada
  21. 21. ORIGEM Minerais sublimados são aqueles formados diretamente da cristalização de um vapor, como também da interação entre vapores e destes com as rochas dos condutos por onde passam. Enxofre
  22. 22. ORIGEM Minerais pneumatolíticos são formados pela reação dos constituintes voláteis oriundos da cristalização magmática, desgaseificação do interior terrestre ou de reações metamórficas sobre as rochas adjacentes. Turmalina
  23. 23. ORIGEM Minerais formados a partir de soluções originam-se pela deposição devido a evaporação, variações de temperatura, pressão e porosidade. Gipsita Evaporação do solvente: neste processo a precipitação ocorre quando a concentração ultrapassar o coeficiente de solubilidade pelo processo de evaporação, fato que ocorre principalmente em regiões quentes e secas, formando sulfatos (anidrita, gipsita etc.), halogenetos (halita, silvita etc.) etc.
  24. 24. ORIGEM Perda de gás agindo como solvente: processo que ocorre quando uma solução contendo gases entra em contados com rochas provocando reação, a exemplo do que ocorre quando solução aquosa contendo dióxido de carbono entra em contato com rochas calcárias, caso em que o carbonato de cálcio é parcialmente dissolvido formando o bicarbonato de cálcio (CaH2(CO3)2), composto solúvel na solução. Caverna calcária
  25. 25. ORIGEM Diminuição da temperatura e/ou pressão: as soluções de origem profunda resultantes de transformações metamórficas (desidratação, descarbonatação, etc.) ou de cristalizações magmáticas normalmente contêm significativas quantidade de material dissolvido. Quando essas soluções esfriam ou a pressão diminui, formam-se minerais hidrotermais, depositados na forma de veios ou filões. Quartzo
  26. 26. ORIGEM Interação de soluções: O encontro de soluções aquosas com solutos diferentes, ao interagirem, pode formar composto insolúvel ou com coeficiente de solubilidade bem mais baixo, que se precipita. Como exemplo pode ser citado o encontro de uma solução com sulfato de cálcio (CaSO4) com outra contendo carbonato de bário (BaCO3), resultando na formação de um precipitado de barita (BaSO4). Barita
  27. 27. ORIGEM Interação de gases com soluções: A passagem de gás por uma solução contendo íons pode gerar precipitados, a exemplo do que ocorre com a passagem de H2S (gás sulfídrico) por uma solução contendo cátions de Fe, Cu, Zn etc., formando sulfetos de ferro como pirita (FeS2), calcopirita (CuFeS2), esfalerita (ZnS), etc.. Pirita
  28. 28. ORIGEM Ação de organismos sobre soluções: Esse processo resulta da ação dos organismos vivos, animais ou vegetais, sobre as soluções. Dessa forma um grande número de seres marinhos (corais, crinóides, moluscos etc.) extraem o carbonato de cálcio das águas salgadas para formar suas conchas e partes duras de seus corpos, resultando na formação de calcita (CaCO3) e, em menor quantidade, aragonita (CaCO3) e dolomita [MgCa(CO3)2]. Calcita
  29. 29. CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA Elementos Nativos Ouro (Au) Sulfetos Galena (PbS)
  30. 30. CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA Óxidos Hematita (Fe2O3) Halóides Fluorita (CaF2)
  31. 31. CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA Nitratos Salitre (KNO3) Boratos Bórax Na2B4O5(OH)4.8(H2O)
  32. 32. CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA Carbonatos Malaquita (CuCO3) Sulfatos Barita (BaSO4)
  33. 33. CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA Volframatos e Molibdatos Scheelita (CaWO4) Fosfatos Apatita (Ca5(PO4)3(F,OH,Cl))
  34. 34. CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA Silicatos Quartzo (SiO2) Feldspato – Microclínio(KAlSi3O8)
  35. 35. CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA Vanadinita Pb5(VO4)3Cl Granada Fe3Al2(Si3O12) Azurita Cu3(CO3)2(OH)2
  36. 36. CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA Cassiterita (SnO2) Densidade relativa: 6,8 – 7,1 Densidade relativa – É o número que indica quantas vezes certo volume de mineral é mais pesado que o mesmo volume de água a 4 ºC. Na maioria dos minerais, a densidade relativa varia entre 2,5 e 3,3. Alguns minerais que contém elementos de alto peso atômico (Ba, Sn, Pb, Sr, etc. ) apresentam uma densidade superior a 4.
  37. 37. CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA Compostos: combinação definida
  38. 38. CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA Compostos: combinação variável dentro de certos limites aceitáveis.
  39. 39. A formação química dos minerais depende de sua composição, de como eles estão atomicamente organizados internamente, e da natureza das forças elétricas que mantêm esses átomos unidos.
  40. 40. Mineração Mineralogia Química Arleilson André Francielson Augusto Aline Pitinga 2013

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