1. MINERALOGIA E CRISTALOGRAFIA
1- Introdução
Chama-se mineral qualquer composto químico sólido de ocorrência natural, formado a
partir de processos inorgânicos. Os minerais, com poucas exceções, possuem o arranjo
interno ordenado, característico do estado sólido. Quando as condições são favoráveis,
podem ser limitados por superfícies planas, lisas e assumem formas geométricas regulares
conhecidas como cristais. O estudo destes corpos sólidos e das leis que governam o seu
crescimento, forma externa e estrutura interna, chama-se cristalografia. Um sólido
cristalino pode ter faces bem formadas, imperfeitamente formadas ou não possuir faces.
Certas substâncias cristalinas existem com granulações tão finas que a natureza cristalina
só pode ser identificada com ajuda do microscópio. Outros cristais são ainda menores e só
se consegue estudá-los por difração de raios X. Quando uma substância cristalina não
possui estrutura interna ordenada, é chamada mineralóide. Quando um mineral possui uma
quantidade relativamente elevada de determinado elemento, de modo que seja viável o seu
aproveitamento industrial, o mineral é chamado de minério. A um grupamento sólido natural
de vários minerais diferentes dá-se o nome de rocha.
Os cristais são formados principalmente por três modos:
A partir de solução: Se evaporarmos lentamente a água de uma solução de cloreto de
sódio, por exemplo, será alcançado um ponto em que a quantidade de água presente não
consegue mais reter todo o sal em solução e este começará a se precipitar, ou seja, parte
do cloreto de sódio assumirá a forma sólida. Quanto mais lenta for a evaporação da água,
mais bem formados e definidos serão os cristais de cloreto de sódio. Outras maneiras de
se cristalizar uma substância em solução é através do abaixamento da temperatura e do
abaixamento da pressão do sistema.
A partir de massa em fusão: Um bom exemplo é a formação de cristais de gelo
quando a água se congela. Quando a temperatura é abaixada suficientemente, a água não
consegue mais permanecer líquida e torna-se sólida, cristalizando-se em gelo. As moléculas
de água que antes estavam desorganizadas e se moviam livremente, agora assumem
posições fixas e se ordenam, formando uma estrutura cristalina. Outro exemplo
semelhante é a solidificação do magma (lava vulcânica). Quando o magma se resfria, os
vários íons presentes são atraídos entre si e formam estruturas cristalinas de diferentes
minerais.
A partir de vapor: O caso mais comum de cristalização a partir de um vapor é a
formação dos flocos de neve: o ar carregado de vapor resfria-se bruscamente e os cristais
de neve formam-se diretamente a partir do vapor. Também pode ser visto esse fenômeno
na sublimação do iodo: os cristais de iodo em m frasco sublimam e recristalizam-se nas
paredes. Também verifica-se a formação de cristais de enxofre em torno das bocas das
fumarolas nas regiões vulcânicas, onde os cristais se depositam a partir de vapores
impregnados de enxofre.
1.1) A estrutura interna dos cristais:
O fato mais importante e fundamental relativo a uma substância cristalina é que suas
partículas são dispostas de maneira ordenada, em unidades tridimensionais que se repetem
indefinidamente, formando o retículo cristalino, assim como os ladrilhos formam uma
calçada. Essas unidades formadoras do cristal são chamadas celas unitárias. O retículo é
definido pelas três direções e pelas distâncias, ao longo delas, nos quais a cela unitária se
repete. Experiências realizadas por Bravais, em 1848, demonstraram que,

2. geometricamente, são possíveis apenas 14 tipos de retículos espaciais. Outras combinações
de pontos destroem aquilo que o retículo exige: que a vizinhança em torno de cada ponto
seja idêntica àquelas em torno de todos os outros pontos. Veja os tipos de cela unitária
existentes:
Simetria de ângulos e
arestas
Tipo de retículo e pontos da cela unitária
Isométrico
= = = 90o
a=b=c
(1) P - pontos somente nos vértices
(2) I - pontos nos vértices e no centro da cela
(3) F - pontos nos vértices e no centro de todas as faces
Hexagonal
= = 90o
= 120o
a=b c
(4) C ou P - pontos somente nos vértices ou
cela hexagonal com pontos nos vértices e no centro das
extremidades
Romboédrico
= =
90o
(5) P ou R - pontos somente nos vértices

3. a=b=c
Tetragonal
= = = 90o
a=b c
(6) P - pontos somente nos vértices
(7) R - pontos nos vértices e no centro de todas as faces
Ortorrômbico
= = = 90o
a b c
(8) P - pontos somente nos vértices
(9) C - pontos nos vértices e nos centros de duas faces
opostas
(10) I - pontos nos vértices e no centro da cela
(11) F - pontos nos vértices e nos centros de todas as faces
Monoclínico
= = 90o
a b c
(12) P - pontos somente nos vértices
(13) C - pontos nos vértices e no centro das extremidades
Triclínico
(14) P - pontos somente nos vértices
a
b
c
1.2) A forma externa dos cristais:
O agrupamento das celas unitárias de um cristal é o que define sua forma geométrica
externa. Para isso influem diversos fatores naturais, tais como a temperatura, a pressão, a
natureza da solução, a velocidade do crescimento do cristal, a tensão superficial e a
direção do movimento da solução. Não é raro achar em uma dada localidade muitos cristais
do mesmo mineral, tendo todos a mesma aparência. Todavia, cristais do mesmo mineral
procedentes de outras localidades podem ter aparência inteiramente diferente. São
construídos com as mesmas celas unitárias, mas agrupados de tal modo que produzem uma
forma externa diferente.
2- Eixos cristalográficos
Todos os cristais mostram, pelo arranjo de suas faces, uma simetria definida, o que
permite agrupá-los em diferentes classes. Ao descrever os cristais, achou-se conveniente
tomar, segundo os métodos da geometria analítica, certas linhas que passam pelo centro do
cristal como eixos de referência. Estas linhas imaginárias chamam-se eixos
cristalográficos, e se tomam paralelamente às arestas de interseção das faces principais
do cristal. As posições dos eixos cristalográficos são mais ou menos fixadas pela simetria
do cristal, pois na maior parte dos cristais elas são eixos de simetria, ou perpendiculares ao
plano de simetria.
3- Características dos cristais
3.1) Clivagem:
Diz-se que um mineral possui clivagem quando, aplicando-se uma força adequada, ele
se rompe de modo a produzir superfícies planas definidas. A clivagem pode ser perfeita,
como nas micas, mais ou menos indistinta, como no berilo e na apatita, ou não existir, como
em alguns cristais. A clivagem depende da estrutura do cristal e ocorre somente
paralelamente aos planos de átomos. Se um grupo de planos de átomos paralelos tem entre
si uma força de ligação fraca, é provável que a clivagem ocorra ao longo desses planos. A
grafita, por exemplo, tem uma clivagem em placas. Dentro das placas existe uma ligação
forte, mas entre elas há uma ligação fraca, dando origem à clivagem. Uma ligação fraca
geralmente acompanha-se de um espaçamento reticular grande, pois a força de atração não

4. consegue manter os planos bem juntos entre si. Na descrição de uma clivagem deve-se
indicar sua qualidade, expressando-a como perfeita, boa, má, regular etc.
3.2) Partição:
Certos minerais, quando sujeitos a tensão ou pressão, desenvolvem planos de menor
resistência estrutural ao longo dos quais podem romper-se subsequentemente. Quando se
produzem superfícies planas em um mineral por meio de seu rompimento ao longo de algum
desses planos predeterminados, diz-se que o cristal tem uma partição. este fenômeno
assemelha-se à clivagem, porém, nem todos os espécimes de um mineral o apresentarão,
mas somente os que são germinados ou que tenham sido sujeitos a pressão adequada.
Mesmo nestes espécimes, há somente um certo número de planos em uma determinada
direção ao longo do qual o mineral se romperá.
3.3) Fratura:
Entende-se por fratura de um mineral a maneira pela qual ele se rompe quando isto
não se produz ao longo de superfícies de clivagem ou de partição. Os termos seguintes
indicam diferentes espécies de fratura:
Concóide - Quando a fratura tem superfície lisa, curva, semelhante à superfície
interna de uma concha.
fibras.
Fibrosa ou Estilhaçada - Quando o mineral se rompe mostrando estilhaços ou
Serrilhada - Quando o mineral se rompe segundo uma superfície denteada,
irregular, com bordas cortantes.
Desigual ou Irregular - Quando o mineral se rompe formando superfícies rugosas e
irregulares.
3.4) Dureza:
A dureza de um mineral (designada por D) é a resistência que sua superfície lisa
oferece ao ser riscada por outro mineral, por uma lima ou um canivete. A dureza também
depende da estrutura interna do cristal: quanto mais fortes as forças de união entre seus
átomos, tanto mais duro será o mineral. O grau de dureza de um mineral é expressado por
um número, que significa a facilidade ou dificuldade de ser riscado, em comparação aos
outros minerais. Na escala seguinte, os minerais estão dispostos na ordem crescente de sua
dureza:
1- Talco
6- Ortoclásio
2- Gipso
7- Quartzo
3- Calcita
8- Topázio
4- Fluorita
9- Coríndon
5- Apatita
10- Diamante
O talco, número 1 da escala, tem uma estrutura constituída de placas tão debilmente
unidas entre si que a pressão dos dedos é suficiente para fazer deslizar uma placa sobre a
outra. Em contraste está o diamante, de maior grau de dureza da escala, constituído de
átomos de carbono tão firmemente ligados entre si que nenhum outro mineral é capaz de
separá-los de modo a produzir um sulco na sua superfície.
3.5) Tenacidade:
Conhece-se como tenacidade a resistência que um mineral oferece ao ser rompido,

5. esmagado, curvado ou rasgado. Em outras palavras, sua coesão. Os termos seguintes são
usados para designar as várias espécies de tenacidade dos minerais:
Quebradiço - Um mineral que se rompe ou pulveriza facilmente.
Maleável - Um mineral que pode ser transformado em lâminas delgadas por
percussão.
Séctil - Um mineral que pode ser cortado em aparas delgadas com um canivete.
Dúctil - Um mineral que pode ser estirado em forma de fios.
Flexível - Um mineral que se encurva e permanece na forma alterada mesmo após
cessar a pressão sobre ele.
Elástico - Um mineral que se encurva, mas retorna à sua forma original após cessar
a pressão sobre ele.
3.6) Densidade:
A densidade de um mineral (designada por d) é o número que expressa a relação
entre sua massa e o seu volume. A densidade depende da composição química do mineral e
de sua estrutura cristalina. Quando o mineral tem um arranjo estrutural constante, sua
densidade é fixa. Porém, a densidade pode variar se o mineral apresentar espécimes com
arranjos estruturais diferentes.
3.7) Brilho:
Chama-se brilho a aparência geral da superfície de um mineral à luz refletida. Os
termos seguintes são usados para designar os vários tipos de brilho que um mineral pode
ter:
Vítreo - O mineral tem um brilho semelhante ao de um vidro.
Resinoso - O mineral tem a apar6encia de uma resina ou verniz.
Gorduroso - O mineral parece estar coberto por uma camada de gordura ou óleo.
Nacarado - O mineral tem a aparência de uma pérola.
Sedoso - O mineral tem a aparência da seda.
Adamantino - O mineral tem um brilho como o do diamante.
3.8) Cor:
A cor de um mineral nem sempre é uma propriedade definida e constante. Vários
fatores podem alterar a coloração exibida por um mineral, tais como uma mudança na
composição química, a presença de impurezas, alterações na sua superfície etc. Por
exemplo, a substituição progressiva do zinco pelo ferro na esfalerita mudará sua cor do
brando, passando pelo amarelo e pelo castanho ao preto. Vários outros minerais apresentam
variações de cor semelhante a esta. No entanto, existem alguns poucos minerais, como a
fluorita, que apresentam grandes variação na cor, sem qualquer alteração aparente na
composição.
3.9) Traço ou Risco:
A cor do pó fino deixado por um mineral ao ser esfregado em uma peça de porcelana
polida chama-se traço ou risco. Embora a cor do traço possa variar amplamente, ela é
usualmente constante. A placa de porcelana tem dureza aproximadamente 7 e, por isso, não
pode ser riscada por minerais de maior dureza.

6. 3.10) Jogo de cores:
Diz-se que um mineral apresenta um jogo de cores quando, ao virá-lo, vêem-se várias
cores espectrais em rápida sucessão. Isto é muito comum no diamante e na opala preciosa.
3.11) Iridescência:
Um mineral é iridescente quando mostra uma série de cores espectrais em seu
interior ou sobre uma superfície. Uma iridescência interna é causada geralmente pela
presença de pequenas fraturas ou planos de clivagem, ao passo que uma externa é causada
pela presença de uma película ou revestimento superficial delgado.
3.12) Opalescência:
Opalescência é a reflexão leitosa ou nacarada do interior de um cristal. Observa-se
este fenômeno em algumas opalas, pedra-da-lua e olho-de-gato.
3.13) Embaçamento:
Diz-se que um mineral exibe embaçamento quando a cor da superfície difere da do
interior. Os minerais de cobre, a calcocita, a bornita e a calcoprita mostram com
frequência o embaçamento depois que superfícies recentes foram expostas ao ar.
3.14) Acatassolamento:
Alguns minerais apresentam, sob a luz refletida, uma aparência sedosa que resulta de
muitas inclusões dispostas paralelamente a uma direção cristalográfica. Quando se lapida
uma gema, na forma de cabuchão, de um mineral destes, ele é cruzado por um feixe de luz
que forma ângulos retos com a direção das inclusões. Esta propriedade, conhecida
por acatassolamento, é exibida pelo olho-de-gato, uma variedade gemológica do crisoberilo.
3.14) Asterismo:
Alguns cristais, especialmente os do sistema hexagonal, quando vistos na direção do
eixo vertical, mostram raios de luz como uma estrela. Este fenômeno, chamado asterismo,
origina-se de peculiaridades de estrutura ao longo das direções axiais ou de inclusões
dispostas em ângulos retos quanto a estas direções. O exemplo notável é a safira astérica
ou estrelada.
3.14) Pleocroísmo:
Alguns minerais possuem uma absorção seletiva da luz nas diferentes regiões
cristalográficas, podendo, assim, aparecer com várias cores, quando vistos em diferentes
direções na luz transmitida. Conhece-se esta propriedade como pleocroísmo. Exemplos
comuns são a turmalina, a cordierita e o espodumênio.
3.14) Luminescência:
Denomina-se luminescência qualquer emissão de luz por um mineral, que não seja o
resultado direto da incandescância. Na maioria dos casos a luminescência é tênue, podendo
ser observada somente no escuro. Existem vários tipos de luminescência:
Triboluminescência - O mineral se torna luminoso ao ser esmagado, riscado ou
esfregado. Geralmente são minerais não-metálicos, anidros e de boa clivagem. Ex: fluorita,
pectolita, calcita, ambligonita, feldspato, esfalerita e lepdolita.
Termoluminescência - O mineral emite luz visível quando aquecido a uma
temperatura abaixo do vermelho. Também ocorre geralmente em minerais não-metálicos e
anidros. Ex: fluorita, calcita, feldspato, lepidolita, escapolita e apatita.

7. Fluorescência e Fosforescência - Os minerais que se tornam luminescentes durante
a exposição à luz ultravioleta, aos raios X ou aos raios catódicos são fluorescentes. Diz-se
que um mineral é fosforescente se a luminescência perdura após a interrupção dos raios
excitantes.
3.14) Diafaneidade:
Conhece-se por diafaneidade a propriedade que alguns minerais têm de permitirem
que a luz os atravesse. Usa-se os seguintes termos para designar os diferentes graus dessa
propriedade:
Transparente - O contorno de um objeto visto através do mineral é perfeitamente
definido.
Translúcido - Não se consegue distinguir exatamente um objeto através dele, mas
pode-se enxergar formas embaçadas.
Opaco - O mineral é opaco quando a luz não consegue atravessá-lo, mesmo em suas
bordas mais delgadas.
3.14) Refração da luz:
O poder de refração da luz que um mineral possui tem muitas vezes efeito distinto
sobre a aparência do mineral. As substâncias com um índice de refração (n) alto, pouco
comuns, têm aparência difícil de definir, falando-se geralmente em brilho adamantino.
Alguns espécimes de diamante (n = 2,419) e de cerussita (n = 2,1), por exemplo, possuem
uma cintilação tão intensa que chegam a apresentar aparência de aço, que os minerais de
índice de refração baixo não possuem. Muitos minerais não-opacos possuem um índice de
refração próximo de 1,5 o que lhes dá o brilho de vidro, designado como vítreo. Bons
exemplos desses minerais são o quartzo e o feldspato.
3.14) Dupla refração da luz:
Todos os minerais cristalinos, exceto os que pertencem ao sistema isométrico,
mostram o fenômeno da dupla refração da luz. Isto é, quando um raio luminoso penetra num
desses minerais, desdobra-se em dois raios divergentes, cada um deles caminhando através
do mineral com velocidade característica e tendo seu índice de refração próprio. Na
maioria dos minerais, essa dupla refração é tão pequena que só pode ser determinada com
aparelhos especiais. A calcita, no entanto, exibe dupla refração tão forte que pode ser
observada facilmente.
3.14) Piezeletricidade:
Diz-se que um cristal possui piezeletricidade quando se desenvolve uma carga
elétrica na sua superfície, ao exercer-se pressão noas extremidades de um de seus eixos.
Somente podem mostrar esta propriedade os minerais que se cristalizam em classes de
simetria a que falta um centro da mesma, tendo assim, eixos polares. O quartzo
provavelmente é o mineral piezelétrico mais importante, pois uma pressão extremamente
leve, paralelamente a um eixo, pode ser revelada pela carga elétrica produzida. Por causa
disso, emprega-se o quartzo amplamente em placas cuidadosamente orientadas para
controlar a frequência do rádio. Tem-se também utilizado a turmalina, em menor escala, na
construção de aferidores de pressão.
3.15) Pireletricidade:
Chama-se pireletricidade o desenvolvimento simultâneo de cargas elétricas positiva e

8. negativa nas extremidades opostas de um eixo do cristal, sob condições adequadas de
alteração da temperatura. Somente apresentam esta propriedade os cristais que possuem
um único eixo polar.
3.16) Magnetismo:
Diz-se que possuem magnetismo os minerais que, em seu estado natural, são atraídos
por um ímã. Os dois únicos minerais comuns magnéticos são a magnetita e a pirotita. Existe
uma variedade de magnetita que tem por si própria o poder de atração e a polaridade de um
ímã verdadeiro. Muitos outros minerais, especialmente os que contêm ferro, são atraídos
pelo campo magnético de um eletroímã poderoso.