O documento descreve o ciclo das rochas e conceitos fundamentais sobre minerais e rochas. Resume que as rochas são fragmentadas por agentes geológicos e convertidas em sedimentos, que podem ser transformadas em novas rochas através de processos como metamorfismo, magmatismo ou sedimentação. Também define minerais e rochas, e explica propriedades como estrutura cristalina, classificação química, isomorfismo e polimorfismo.

1. MINERAIS
Margarida Barbosa Teixeira

2. Ciclo das rochas
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3. Ciclo das rochas
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Através da ação dos agentes geológicos externos, no exterior da
crosta, as rochas preexistentes fragmentam-se e são convertidos
em sedimentos. Estes são transportados para zonas mais baixas,
bacias sedimentares, onde originam rochas sedimentares.
Esta rochas sedimentares, tal como as magmáticas ou
metamórficas, podem, no interior da geosfera, ser submetidas a
condições de alta pressão e/ou temperatura, como acontece em
zonas de atividade tectónica, transformando-se em rochas
metamórficas, ou fundir-se para formar magma e, por solidificação,
originar uma nova rocha magmática ou ígnea.

4. Ciclo das rochas
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O magma formado em profundidade pode:
 solidificar lentamente no interior da geosfera formando rochas
magmáticas plutónicas ou intrusivas,
 ascender, através de uma erupção vulcânica, e solidificar
rapidamente à superfície, gerando rochas magmáticas vulcânicas
ou extrusivas.
As rochas situadas a grande profundidade acabam por aflorar à
superfície:
 por erosão dos materiais que as cobrem
 impulsionadas pelos movimentos tectónicos das placas litosféricas
(por exemplo, a formação de uma cordilheira origina a elevação de
conjuntos rochosos enormes).

5. Rocha
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Rocha – unidade estrutural da crosta e do manto, que possui
características próprias, formada, geralmente, por um ou mais
minerais associados
Basalto Calcário
Granito
Arenito Turmalina Gnaisse
Gesso
Pirite

6. Mineral
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Mineral – corpo sólido com estrutura cristalina, natural, inorgânico
e com composição definida ou variável dentro de certos limites.
Turmalina
Pirite
Gesso

7. Mineral
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Quartzo
Quartzo fumado leitoso Berilo (esmeralda)
Halite (NaCl) Biotite
Magnetite

8. Mineral
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 Corpo sólido   Água, petróleo, e mercúrio não são minerais.
 O gelo de um glaciar pode ser considerado um mineral.
 Cristalino   As partículas apresentam um arranjo
ordenado (arranjo regular, periódico, dos
átomos, iões ou moléculas em 3 direções do
espaço).
 Natural   Na sua formação não há intervenção humana.
 Inorgânico   Âmbar, carvão e petróleo não são minerais.
 Com composição química definida   É formada pelos mesmos
ou variável dentro de certos limites elementos nas mesmas
 proporções.
 Alguns elementos podem se
intersubstituir em proporções variáveis.

9. Mineral
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 Mineralóide  Corpo sólido, natural, inorgânico, sem estrutura cristalina
(com estrutura amorfa ou vítrea – a distribuição das partículas é aleatória).
Ex. Opala (sílica amorfa hidratada).
Opala

10. Estrutura cristalina
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Os minerais ocorrem na natureza sob a forma de cristais.
Os cristais são porções de matéria mineral com estrutura interna ordenada
que, sob condições favoráveis de formação, podem ser limitados por faces
planas.
O cristal pode ser:
- euédrico – mineral totalmente limitado por faces bem desenvolvidas.
- subédrico – o mineral apresenta faces parcialmente bem desenvolvidas.
- anédrico – o mineral não apresenta qualquer tipo de faces.

11. Estrutura cristalina
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A cristalização é condicionada por fatores externos:
- agitação do meio
- tempo
- espaço disponível
-temperatura.
Uma estrutura só é cristalina quando os seus átomos ou iões se dispõem
ordenadamente formando uma rede tridimensional regular e característica
de cada espécie mineral – rede cristalina.

12. Estrutura cristalina
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 Rede cristalina
Rede cristalina - Rede tridimensional formada pela repetição, em
3 direções do espaço, do paralelepípedo-malha ou malha elementar.
Paralelepípedo-malha ou malha elementar é a unidade
paralelepipédica formada em função do tipo e comportamento dos átomos
ou iões que constituem o mineral.

13. Classificação dos Minerais
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14. Propriedades químicas dos Minerais
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 Identificação de minerais por testes químicos

15. Propriedades químicas dos Minerais
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 Classificação
química de
minerais

16. Propriedades químicas dos Minerais
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 Classificação química de minerais
Elementos nativos
A maioria das espécies minerais é constituída por dois ou mais elementos
que se combinam entre si, de acordo com as suas afinidades químicas.
Os minerais constituídos apenas por um elemento químico – elementos
nativos – são raros (ouro, a prata, o diamante, o enxofre e o cobre).

17. Propriedades químicas dos Minerais
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 Classificação química de minerais
Os sulfuretos

18. Propriedades químicas dos Minerais
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 Classificação química de minerais
Os óxidos e hidróxidos

19. Propriedades químicas dos Minerais
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 Classificação química de minerais
Silicatos
Os silicatos são os principais constituintes das rochas.
Os silicatos constituem cerca de 95% do peso e do volume da crosta terrestre.
A estrutura básica dos silicatos é o tetaedro (SiO4)4- :
• o silício (Si4+) ocupa a região central, rodeado por
quatro átomos de oxigénio (02-);
• o silício pode ser substituído pelo alumínio (Al3+) -
aluminossilicatos;

20. Propriedades químicas dos Minerais
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 Classificação química de minerais
Diferentes arranjos dos tetaedros nos silicatos
 Os tetaedros tendem a unir-se entre si por uma série de catiões,
que atuam como um cimento de ligação Mg2+, Fe2+, Ca2+, N+, K+ , ...

21. Propriedades químicas dos Minerais
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 Classificação química de minerais
Diferentes arranjos dos tetaedros nos silicatos

22. Propriedades químicas dos Minerais
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 Isomorfismo e polimorfismo
Durante muito tempo pensou-se que os minerais ficariam caracterizados pela
composição química e a estrutura interna.
Em alguns minerais ocorrem variações nestas características
Isomorfismo e polimorfismo

23. Propriedades químicas dos Minerais
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 Isomorfismo
Alguns iões, por apresentarem raios iónicos semelhantes, podem
intersubstituir-se nas redes cristalinas, como por exemplo:
Ca2+ e Na+;
Si4+ e Al3+;
Fe3+ e Mg2+.

24. Propriedades químicas dos Minerais
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 Isomorfismo
Característica de dois ou mais minerais que possuem diferentes composições
químicas (devida essencialmente à substituição de catiões) e estrutura
cristalina semelhante.
Série isomorfa ou solução sólida é um conjunto de minerais que mantendo a
estrutura interna variam de composição química.

25. Propriedades químicas dos Minerais
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 Isomorfismo
Série isomorfa das plagióclases (feldspatos calco-sódicos)
As plagioclases são feldspatos em que os iões Na+ e Ca2+ se podem inter
substituir, visto terem raios iónicos muito semelhantes; o mesmo acontece
entre os iões Si4+ e Al3+ .
Entre a anortite e a albite existem outras plagioclases intermédias:
bitaunite, labradorite, andesite e a oligóclase.

26. Propriedades químicas dos Minerais
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 Isomorfismo
Série isomorfa das olivinas - minerais cuja fórmula química é (Fe,Mg)2 SiO4.
Como os raios iónicos do ferro e do magnésio são semelhantes, estes podem
se intersubstituir na estrutura cristalina, total ou parcialmente.

diferentes olivinas:
 Forsterite apenas apresenta magnésio,
 Outras olivinas com composição variável em Fe e Mg,
 Faialite apresenta apenas ferro.

27. Propriedades químicas dos Minerais
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 Polimorfismo
Característica de dois ou mais minerais que têm a mesma composição química
e estruturas cristalinas diferentes.
O carbonato de cálcio pode formar dois minerais diferentes, a calcite e a
aragonite.
O carbono pode cristalizar originando dois minerais diferentes - diamante e
grafite - com arranjos diferentes dos átomos de carbono.

28. Propriedades químicas dos Minerais
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 Polimorfismo
A linha vermelha marca os limites de
estabilidade entre a grafite e o
diamante, nas condições indicadas no
gráfico.
As formas cristalinas são diferentes
pois formaram-se em condições
diferentes:
- a baixa pressão forma-se a
grafite;
- a alta pressão forma-se o
diamante, mineral mais denso.

29. Propriedades físicas dos Minerais
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30. Propriedades físicas dos Minerais
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 Brilho
O brilho é o efeito produzido pela intensidade e qualidade da luz
refletida numa superfície de fratura recente do mineral.
O brilho pode ser:
- metálico – intenso, característico dos minerais opacos;
- submetálico – . semelhante mas menos intenso do que o metálico
. característico dos minerais quase opacos;
- não metálico - . característico dos minerais translúcidos e dos
transparentes.
. pode ser vítreo, sedoso, adamantino, resinoso, nacarado,
ceroso ou gorduroso.

31. Propriedades físicas dos Minerais
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 Cor
Alocromáticos
corindo
Idiocromáticos
Quanto à cor os minerais classificam-se em idiocromáticos e alocromáticos.
Idiocromáticos - cor própria não variável.
Alocromáticos - cor variável, devido à presença de elementos que
substituem os elementos do mineral.
Ex: o corindo, geralmente incolor, se integrar ferro e titânio fica azul (safira), se integrar crómio
fica vermelho (rubi).

32. Propriedades físicas dos Minerais
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 Risca
A risca é a cor do mineral quando
reduzido a pó; é constante, mas por
vezes diferente da cor do mineral.
Determina-se raspando o mineral numa
placa de porcelana opaca.

33. Propriedades físicas dos Minerais
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 Risca / Brilho
Geralmente:
Brilho Luz Risca
Metálico Opacos Preta
Submetálico Quase opacos Igual à cor (idiocromáticos)
Não metálico Translúcidos/transparentes Clara ou incolor (alocromáticos)

34. Propriedades físicas dos Minerais
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 Clivagem
Clivagem é a tendência do mineral
se dividir preferencialmente
segundo superfícies planas e
brilhantes, em determinadas
direções bem definidas e
constantes.
Os planos de clivagem resultam de
ligações químicas entre as
partículas mais fracas em
determinadas direções da rede
cristalina.
O mineral divide-se segundo essas
direções.

35. Propriedades físicas dos Minerais
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 Fratura
As partículas da rede cristalina estão submetidas a forças igualmente
fortes em todas as direções.
O mineral divide-se segundo superfícies irregulares, sem direção
privilegiada.
Fragmentos de superfícies irregulares e de diferentes tamanhos.

36. Propriedades físicas dos Minerais
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 Dureza 1 – Talco
2 – Gesso
Dureza é resistência que o mineral oferece
ao ser arriscado por outro mineral, ou por 3 – Calcite
determinados objetos.
4 – Fluorite
5 – Apatite
6 – Ortóclase
7 – Quartzo hialino
8 – Topázio
9 – Corindo hialino
10 - Diamante
Escala de Mohs

37. Propriedades físicas dos Minerais
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 Dureza
Ensaios preliminares – para delimitar os termos da escala a utilizar.

38. Propriedades físicas dos Minerais
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 Dureza
A dureza relativa é medida segundo uma escala crescente de dez termos -
escala de Mohs.
Na escala de Mohs o aumento da dureza absoluta entre diferentes membros
não é sempre o mesmo (o intervalo de dureza absoluta entre minerais consecutivos é muito
diferente).
Traduz a facilidade ou dificuldade com que um mineral se desgasta
quando é sujeito à ação da erosão e transporte.
Determina-se riscando (provocando um sulco com uma aresta viva) um dos
minerais da escala e vice-versa
Um mineral:
- que risque e seja riscado por um termo da escala, ou se não se riscarem
entre si, possui a mesma dureza relativa;
- é mais duro que outro se o riscar sem se deixar riscar por ele;
- risca todos os termos da escala de menor dureza e é riscado por todos os
que possuem dureza superior;

39. Propriedades físicas dos Minerais
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 Densidade
Densidade absoluta  . Massa volúmica (g/cm3).
. Densidade absoluta ou massa volúmica de uma
substância é a massa por unidade de volume.
• Depende da massa das partículas e do arranjo das
mesmas na rede tridimensional.
Densidade relativa . Densidade relativa à densidade da água, que se
considera igual a 1 (1 g/cm3).
. Os minerais de brilho:
- não metálico têm densidade “média” (ex. quartzo d= 2,7);
- metálico têm densidade elevada (ex. pirite d= 5,0 ; ouro d= 15)

40. Propriedades físicas dos Minerais
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 Densidade
Determinação da densidade absoluta ou massa volúmica
Através da determinação da massa e do volume do mineral
A subida da água na proveta
corresponde ao volume da amostra.
Massa volúmica = m/v = 2,9g/cm3

41. Propriedades físicas dos Minerais
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 Densidade
Determinação da densidade relativa
A densidade relativa de um mineral é a relação entre a massa volúmica do
mineral e a massa volúmica da água a 4ºC.
Massa volúmica = M/V = 2,9g/cm3
D= Massa volúmica do mineral = 2,9g/cm3 = 2,9
Massa volúmica da água 1g/cm3

42. Propriedades físicas dos Minerais
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 Densidade
Determinação da densidade relativa
Usando a balança de Jolly.
A deformação da mola da
balança de Jolly permite
a determinação do peso
do mineral .
Par – Págua é o valor da
impulsão, ou seja, o peso de
um volume de água igual ao
volume do mineral.

43. Propriedades dos Minerais
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