Introducão à mineralogia e a petrografia

Geologia para cursos técnicos
Módulo: Introdução à geologia

INTRODUÇÃO À
MINERALOGIA E À
PETROLOGIA
Wendell Fabricio (geólogo)
wendellfabricio@gmail.com
geologiaparatecnicos.blogspot.com

Objetivos
1) Conhecer os conceitos de minerais e rochas;
2) Obter noções básicas de cristalografia;
3) Reconhecer as diferentes propriedades dos minerais;
4) Conhecer os diferentes tipos de rochas e entender os
processos genéticos das mesmas;
5) Estudar o ciclo das rochas;
6) Obter noções básicas das características dos tipos de
rochas;

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O que são minerais e rochas?
Mineral é um corpo natural sólido e
cristalino formado em resultado da interação
de processos físico-químicos em ambientes
geológicos.
Rocha é um agregado sólido que ocorre
naturalmente e é constituído por um ou mais
minerais ou mineralóides.

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Sistemas de cristalização
• Os minerais ocorrem geralmente na forma
cristalizada. Todos os materiais cristalizados possuem
arranjo tridimensional ordenado e regular dos átomos
ou íons constituintes, formando retículos atômicos e
iônicos (veja figura no próximo slide). Conforme o
arranjo ordenado, cada cristal apresenta planos de
cristalização específicos.


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Ilustração esquemática de estrutura cristalina de
diamante (A, B, C) e grafita (D, E, F).

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Veja abaixo os seis prinicipais sistemas de
cristalizações existentes e alguns exemplos de
minerais


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Ilustração esquemática de
forma fundamental dos seis
sistemas cristalinas: A)
isotrópico; B) tetragonal; C)
ortorrômbico; D) monoclínico;
E) triclínico; F) hexagonal.


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Propriedades físicas dos minerais
Cada mineral possui suas
propriedades físicas específicas. As
propriedades físicas podem ser
examinadas com auxílio de
instrumentos simples, tais como
lupa, canivete, agulha, imã, etc.
Desta forma, são importantes para
a identificação rápida de minerais.
Algumas das principais
propriedades físicas dos minerais

são:
1) Clivagem
2) Fratura
3) Dureza
4) Peso específico
5) Brilho
6) Traço ou risca
7) Magnetismo
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Clivagem e fratura
Quando minerais são submetidos
a uma força externa destrutiva,
como um forte impacto por um
martelo, estes se rompem.
Existem várias maneiras de
rompimento físico, ou seja
desintegração mecânica, no qual,
clivagem, partição e fratura são
típicos.

Quatro diferentes tipos de clivagem e seus
exemplos de minerais


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Clivagem e fratura

Ao lado: Ilustração esquemática de clivagem
desenvolvida em: A) uma direção de muscovita; B)
duas direções de ortopiroxênio; C) três direções de
calcita.


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Dureza
• A dureza no sentido mineralógico corresponde a um
parâmetro de resistência mecânica da superfície dos
minerais. Quanto maior for força de interligação entre os
átomos constituintes, tanto maior será a dureza. A dureza
do mineral é definida através de ensaios de risco entre dois
minerais, isto é, quando a superfície de um mineral é
riscada por um outro mineral ou não. Em 1832, Mohs
apresentou
uma
escala
com
10
minerais
padrões, denominada de escala Mohs.

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Dureza


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Brilho
O brilho é a aparência geral na superfície dos minerais à luz refletida. Esta
propriedade é fácil de ser observada à olho nu ou à lupa. As expressões mais
utilizadas são brilho metálico e não metálico

Pirita: exemplo de brilho metálico


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Quartzo: exemplo de brilho não-metálico

Traço ou Risca
A cor de traço aparece quando o mineral a ser examinado é esfregado
sobre uma superfície bruta (não polida e não coberta) de uma placa de
porcelana. O traço é a cor do risco que fica sobre a porcelana.


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Peso específico
O peso específico (g/cm3) – também chamado de densidade
relativa - de cada mineral depende da sua composição química e
estrutura cristalina.


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Magnetismo
Minerais magnéticos são minerais que, em seu estado natural, são
atraídos por um imã. Normalmente em rochas ígneas e metamórficas.
A Magnetita (Fe3O4) - óxido de ferro e a Pirrotita (Fe(1 - x)S) são os
dois minerais magnéticos comuns.


Magnetita

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As rochas
Existem três tipos de rochas, de acordo com sua gênese (modo como
se formaram):

• Rochas Ígneas (ou Magmáticas);
• Rochas Metamórficas;
• Rochas Sedimentares.


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Rochas Ígneas
As rochas ígneas (do latim ignis, fogo) são também conhecidas como
rochas magmáticas. Elas são formadas pela solidificação (cristalização) do
magma, que é um líquido com alta temperatura, em torno de 700 a
1200oC, proveniente do interior da Terra.
As rochas ígneas podem conter jazidas de vários metais
(ouro, platina, cobre, estanho, etc.) e trazem à superfície do planeta
importantes informações sobre as regiões profundas da crosta e do manto
terrestre.
O tamanho dos cristais das rochas ígneas é, em geral, proporcional ao
tempo de resfriamento do magma, isto é, quanto mais lenta for a
cristalização de um magma, maiores são os cristais formados e vice-versa.

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Rochas Ígneas
Magmas cristalizados a grandes profundidades no interior da
crosta esfriam lentamente, possibilitando que seus cristais se
desenvolvam até atingir tamanhos visíveis a olho nu (>> 1 mm). Rochas
ígneas deste tipo são denominadas rochas plutônicas, como por
exemplo o granito.
Nos vulcões, o magma (lava) atinge a superfície da crosta e entra
em contato com a temperatura ambiente, resfriando-se muito
rapidamente. Como a solificação é praticamente instantânea, os cristais
não têm tempo para se desenvolver, sendo portanto muito
pequenos, invisíveis a olho nu (<<1mm). Rochas deste tipo são
denominadas rochas vulcânicas, como o basalto.

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Rochas Ígneas
Diagrama
mostrando
dois
diferentes tipos de
rochas ígneas: As
rochas vulcânicas
(ex.: Basalto) e as
rochas plutônicas
(ex.: Granito)


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Rochas Sedimentares
As rochas sedimentares são o produto de uma cadeia de
processos que ocorrem na superfície do planeta e se iniciam pelo
intemperismo das rochas expostas à atmosfera.
As rochas intemperisadas perdem sua coesão e passam a ser
erodidas
e
transportadas
por
diferentes
agentes
(água, gelo, vento, gravidade), até sua sedimentação em depressões da
crosta terrestre, denominadas bacias sedimentares. A transformação
dos sedimentos inconsolidados (p. ex. areia) em rochas sedimentares
(p. ex. arenito) é denominada diagênese, sendo causada por
compactação e cristalização de materiais que cimentam os grãos dos
sedimentos.

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Rochas Sedimentares
As rochas sedimentares fornecem importantes informações sobre as
variações ambientais ao longo do tempo geológico. Os fósseis, que são
vestígios de seres vivos antigos preservados nestas rochas, são a chave para
a compreensão da origem e evolução da vida.
A importância econômica das rochas sedimentares está em
conterem, em determinadas situações, petróleo, gás natural e carvão
mineral, que são as principais fontes de energia do mundo moderno.
As rochas sedimentares formadas pela acumulação de fragmentos de
minerais ou de rochas intemperizadas são denominadas rochas clásticas ou
detríticas, como o arenito. Existem também rochas sedimentares formadas
pela precipitação de sais a partir de soluções aquosas saturadas (p. ex.
evaporito) ou pela atividade de organismos em ambientes marinhos (p. ex.
calcário), sendo denominadas rochas não-clásticas ou químicas.

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Rochas Sedimentares


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Rochas Metamórficas
As rochas metamórficas são o produto da transformação de
qualquer tipo de rocha, quando esta é levada a um ambiente onde as
condições físicas (pressão, temperatura) são muito distintas daquelas
onde ela se formou. Nestes ambientes, os minerais podem se tornar
instáveis e reagir formando outros minerais, estáveis nas condições
vigentes.
Como os minerais são estáveis em campos definidos de pressão
e temperatura, a identificação de minerais das rochas metamórficas
permite reconhecer as condições físicas em que ocorreu o
metamorfismo.

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O estudo das rochas metamórficas permite identificar grandes
eventos geotectônicos ocorridos no passado, fundamentais para o
entendimento da atual configuração dos continentes.
As cadeias de montanhas (por exemplo Andes, Alpes, Himalaias) são
grandes deformações da crosta terrestre, causados pelas colisões de placas
tectônicas. As elevadas pressões e temperaturas existentes no interior das
cadeias de montanhas durante sua edificação são o principal mecanismo
formador de rochas metamórficas.
O metamorfismo pode ocorrer também em outras situações, ao longo
de planos de deslocamentos de grandes blocos de rocha (alta pressão) ou
nas imediações de grandes volumes de magmas, devido à dissipação de calor
(alta temperatura).

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Ciclo das rochas


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Referências bibliográficas
• Akirisa Motoki; Mineralogia e Petrologia para iniciantes –
Universidade Estadual do Rio de Janeiro (apostila didática de apoio ao
curso), 2003 – não publicada
• Press, Siever, Grotzinger e Jordan; Para Entender a Terra - Bookman.
Porto Alegre, 2006
• http://www.unb.br/ig/glossario
• Lenz, V. & Amaral, S. E; Geologia Geral - Cia Editora Nacional, 1978


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