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Disciplina: Geologia Metalúrgica
Curso: Engenharia de Processamento Mineral
TEMA:
Introdução à Geologia Metalúrgica (Mineralogia)
Elaborado por: Gilberto R. Goba Sabonete (Geólogo)
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1. INTRODUÇÃO A MINERALOGIA
• Mineralogia: deriva da palavra latina MINERA (mina, jazigo
de minério).
• Deu origem ao adjetivo e substantivo português MINERAL,
acrescido do sufixo Grego LOGIA (ciência, estudo).
• A Mineralogia é a ciência que trata do estudo minerais, que
são recursos naturais utilizados desde os primórdios da história
da humanidade, sendo importantes no desenvolvimento
tecnológico dos dias actuais e para o futuro.
• A Mineralogia define-se como o ramo das Ciências Geológicas
que se dedica ao estudo dos minerais, através das suas
propriedades, composição, estrutura, gênese e modos de
ocorrência.
• Dedica-se ao estudo não somente dos minerais úteis, ou com
importância econômica (minérios), mas de todas as
substâncias mineralizadas.
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1. INTRODUÇÃO A MINERALOGIA (Cont.)
• Também faz o estudo das formas cristalinas e das
propriedades físicas, químicas e estruturais dos minerais.
• Centra-se também na relação entre as formas cristalinas e as
propriedades, lugares de origem e associações mais
características para, a partir de todos estes elementos procurar
reconstituir a sua gênese.
1.1 DIVISÕES DA MINERALOGIA
• A Mineralogia divide-se em duas partes principais que são:
Mineralogia geral e Mineralogia Descritiva.
• Mineralogia Geral: a parte da Mineralogia que se ocupa do
estudo das propriedades dos minerais, em geral e da sua
génese.
• Na Mineralogia Geral, podem ainda considerar-se vários
ramos: Mineralogia Física, Mineralogia Química, Mineralogia
Morfológica, Mineralogia óptica e Minerogenia.
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• Mineralogia Física: que se dedica ao estuda das propriedades
físicas dos minerais.
• Mineralogia Química: que se ocupa da composição química e
das propriedades químicas dos minerais.
• Mineralogia Morfológica: que visa o estudo dos carácteres
morfológicos dos minerais.
• Mineralogia óptica: que se ocupa do estudo e interpretação
das propriedades ópticas dos minerais.
• Minerogenia: que investiga a génese e modos de ocorrência
dos minerais.
• Mineralogia Descritiva: parte da mineralogia que faz o estudo
descritivo e sistemático das diferentes espécies de minerais,
tendo em consideração as suas características cristalográficas,
composição química e estrutura cristalina, associações mais
frequentes, aplicações e principais ocorrências.
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1.2 MINERALOGIA – BREVE HISTÓRICO
• O físico e engenheiro de minas George Bauer (conhecido pelo
seu nome latinizado Georgious Agricola): em 1556, publica um
trabalho com uma descrição detalhada das práticas mineiras da
altura e uma definição das propriedades físicas dos minerais.
• Niels Stensen, em latim Nicholas Steno (1669): por meio de
seu estudo sobre cristais de quartzo ele notou que, apesar das
diferenças de origem, tamanho ou forma dos cristais, os
ângulos entre as mesmas faces de diferentes cristais eram
constantes (lei da constância dos ângulos interfaciais).
• Em 1780, Carangeot inventou um dispositivo usado para
medir os ângulos das interfaces dos cristais, chamado de
goniômetro de contacto.
• René-Juste Haüy (1743-1822): mostrou que os cristais eram
construídos pelo empilhamento de blocos idênticos, que
designamos por células unitárias; considerado o “Pai da
cristalografia matemática”.
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1.2 MINERALOGIA – BREVE HISTÓRICO (Cont.)
• Abraham G. Werner (1750-1817): uniformizou a
nomenclatura para descrição de minerais.
• J. J. Berzelius (1779-1848): reconheceu que os minerais são
compostos químicos e proporcionou os fundamentos para a
classificação química dos minerais.
• Em 1815, Cordier investigou, sob o microscópio, fragmentos
de minerais triturados imersos em água. Esse método de
imersão revelou-se uma importante técnica para o estudo das
propriedades ópticas dos fragmentos minerais.
• Em 1828, William Nicol inventou o prima de Nicol que é um
dispositivo que permitiu o estudo do comportamento da Luz em
minerais e estabeleceu os fundamentos da mineralogia óptica.
• Wilhehn Comrad Roentgen em 1895: descobriu os raios-x,
amplamente usados em estudos de minerais e cristais.
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1.2 MINERALOGIA – BREVE HISTÓRICO (Cont.)
• Max von Laue (1912): descobriu a difração dos raios X em
cristais e desenvolveu uma técnica para obtenção de imagem
do arranjo atômico ordenado de materiais cristalinos.
• Em 1914 William Henry Bragg e William Lawrence Bragg (pai
e filho): usaram os raios-X para determinar a estrutura a
cristalina dos minerais.
1.3 ONDE ENCONTRAMOS MINERAIS E O QUE PODEMOS
APRENDER COM OS MESMOS?
• Os minerais são encontrados em todo nosso universo. Eles
são produtos de complexos processos terrestres e planetários
que ocorreram em um amplo intervalo de temperaturas e
pressões.
• Eles ocorrem em qualquer parte, desde planetas, asteróides e
cobrem leitos dos rios e oceanos, etc. Essas ocorrências
minerais fornecem chaves para compreensão da origem,
evolução e comportamento dos planetas do sistema solar.
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1.3 Continuação
• Por exemplo, os minerais encontrados em meteoritos contêm
elementos químicos que registraram a evolução do sistema
solar.
• Na Terra, mudanças mineralógicas no manto podem estar
relacionadas com terremotos profundos e com o movimento
das placas tectônicas.
• Muitos minerais têm valor econômico e são importantes nas
indústrias modernas, saúde e política.
• Vários aspectos da geologia estão ligados à mineralogia tais
como a geoquímica de fluídos (reações de equilíbrio químico
com minerais), a geofísica (propriedades das rochas ligadas às
propriedades físicas dos minerais), etc.
• O conhecimento da mineralogia é importante para a
compreensão das rochas bem como do funcionamento da terra
e dos planetas.
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1.4 Mineralogia e Relação com Outras Ciências Geológicas
• A petrologia é o ramo da geologia que envolve o estudo das
rochas, sua composição e os processos que as formaram. Uma
rocha é um agregado de minerais coerentes, consolidado e de
ocorrência natural.
• Decifrar a composição, textura, o ambiente de origem
(posicionamento tectónico) e evolução das rochas requer um
entendimento de seus constituintes - os minerais.
• A geoquímica diz respeito à abundância, distribuição e
migração de elementos químicos (e seus isótopos) na Terra e
materiais planetários. Esses elementos químicos estão
fundamentalmente contidos em minerais, rochas e solos. Além
disso, os fluidos dentro da Terra transportam componentes
químicos de um reservatório para outro.
• Entender a troca de elementos entre esses diferentes
reservatórios requer o conhecimento dos minerais e de como
eles reagem, especialmente na interface fluido-mineral.
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1.4 Mineralogia e Relação com Outras Ciências Geol. Cont.)
• A paleontologia é o estudo da vida antiga. Os fósseis de
plantas e animais estão preservados devido a muitos processos
de substituição mineral.
• A geomicrobiologia é um campo multidisciplinar que envolve
o estudo das interações da geologia, mineralogia, biologia e
microrganismos. Os minerais podem podem prover um
substrato para o crescimento microbiano e serem uma fonte de
suprimentos da vida de alguns micróbios.
• Estudos dos planetas e dos meteoritos. O campo dos
meteoritos é dedicado ao estudo da química e mineralogia de
amostras de meteoritos. Os estudos dos planetas envolvem, em
parte, o estudo das rochas e outros materiais que foram
coletados pelas missões científicas em outros planetas e luas.
• Esses estudos ajudam a desvendar a história geológica dos
planetas e a origem do Sistema Solar.
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1.4 Mineralogia e Relação com Outras Ciências Geol. Cont.)
• A geocronologia é o estudo do tempo relacionado à história
da Terra. A evolução da Terra pode ser desvendada por meio do
estudo da idade dos materiais terrestres e a duração das
sequências de eventos que ocorreram para a formação e
alteração das rochas e minerais.
• A geologia estrutural e a tectônica avaliam o movimento das
rochas e as estruturas resultantes. O modo como uma rocha se
Deforma é determinado, em parte, pela composição
mineralógica da formação rochosa.
• A geofisica é o estudo da física da Terra, enfatizando suas
propriedades físicas e seu comportamento geológico dinâmico.
As propriedades dos minerais e rochas são parâmetros básicos
que controlam os processos geofísicos.
• A geologia econômica é o estudo da distribuição de depósitos
minerais úteis, das considerações econômicas envolvidas na
sua recuperação, da avaliação de reservas e recursos.
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• Geologia Ambiental é o ramo da Geologia que aplica os
conhecimentos geológicos para a resolução de problemas
ambientais decorrentes da interação entre o meio físico e o
Homem.
1.5 Mineralogia e Relação com Outras Áreas
• A Mineralogia é particularmente relacionada com a química
inorgânica pelo fato dos minerais serem compostos químicos
inorgânicos. Os minerais, por serem sólidos químicos
complexos da própria natureza, ajudam os químicos a entender
os materiais inorgânicos complicados.
• A disciplina da ciência e engenharia de materiais é um campo
multidisciplinar que se encontra na produção de novos
materiais para uma função especifica. Estas disciplinas usam
minerais como modelos para o desenvolvimento de novos
materiais.
• A arqueologia aplica os princípios científicos para o estudo de
povos e culturas antigas.