Este documento discute propriedades físicas e químicas de minerais que podem ser usadas para identificação. Inclui detalhes sobre cor, risca, brilho, clivagem, fractura, dureza e densidade de minerais, assim como testes químicos simples.

1. UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAIBA
CENTRO DE TECNOLOGIA
ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL
 Prof. Belarmino Barbosa Lira
belarminoblira@yahoo.com.br

2. GEOLOGIA APLICADA
Propriedades dos minerais

3. Mineral – corpo sólido, natural, com composição química definida
ou variável dentro de certos limites, inorgânico e com
textura cristalina característica.
Mineral
Minerais herdados Minerais de
neoformação
Rochas

4. Minerais herdados – minerais que fazem parte de rochas sedimentares
e que provieram de rochas preexistentes, tendo sido modificados
fisicamente devido ao transporte.
Exemplos: quartzo, feldspatos e micas, especialmente a moscovite, as
anfíbolas, as piroxenas, a calcite, etc.
Minerais de neoformação – minerais novos, que fazem parte de rocha
sedimentar e originados devido a reacções químicas ocorridas na fase
de sedimentogénese ou de diagénese.
Exemplos: calcite, dolomite, minerais de argila, halite e gesso.

5. Na caracterização das rochas, é imprescindível o
conhecimento da sua composição mineralógica.
A composição química e a organização estrutural
da matéria cristalina conferem aos minerais
determinadas propriedades físicas e químicas que
auxiliam na sua identificação.

7. A composição química e o arranjo estrutural das partículas
constituintes dos minerais são próprias de cada mineral.
A determinação destas características requer o uso de
equipamento de laboratório.
Pode fazer-se a identificação de minerais recorrendo a
determinadas propriedades físicas ou químicas que, de algum
modo, reflectem a sua composição e estrutura, fazendo ensaios
simples.
É possível fazer a observação de algumas dessas propriedades
no campo, enquanto que outras devem ser realizadas em
laboratório.

8. Para identificar um mineral podem utilizar-se
quatro tipos de técnicas:
Análise dos caracteres físicos macroscópicos;
Estudo das propriedades ópticas com o
microscópio petrográfico;
Estudos por raios X;
Ensaios químicos para determinar a sua
composição.

9. Propriedades físicas
Entre as propriedades físicas mais utilizadas na
identificação de minerais, podemos destacar:
Propriedades ópticas – cor, risca e brilho;
Propriedades mecânicas – dureza, clivagem,
fractura;
Densidade.

10. Cor dos minerais
Idiocromático – mineral que Alocromático – mineral
apresenta cor constante. que apresenta cor variável.
Exemplos: Exemplos:
•Verde para a malaquite; •Quartzo – incolor, branco,
róseo, violeta, amarelo ou
•Cinzento para a galenite;
negro.
•Amarelo de latão para a pirite.

11. A diversidade da cor pode ser:
Devido a variações na composição química, em que
certos elementos são substituídos na rede cristalina
Como a cor raramente é única para cada mineral e
porque a verdadeira cor pode ser alterada, esta
característica não constitui uma propriedade confiável
na identificação de minerais.

12. Risco ou traço
- cor do mineral reduzido a pó;
- a cor do traço de um mineral não coincide sempre com a
sua cor;
- diferentes variedades da mesma espécie mineral exibem
sempre o traço com a mesma cor;
O traço é uma propriedade constante, enquanto que a cor
pode ser uma propriedade variável.
Exemplo: a pirite tem cor amarelo – latão e o risca é preto.

13. Para se determinar a cor do traço, risca-se com o mineral a
superfície despolida de uma porcelana. Método aplicável nos
minerais com dureza inferior à da porcelana.

14. Brilho ou lustre
O brilho consiste no efeito produzido pela qualidade e intensidade
da luz reflectida numa superfície de fractura recente do mineral.
Reflexão da luz nos minerais.

15. Os minerais podem ter
Brilho metálico, brilho intenso semelhante ao observado nos metais
Brilho não metálico ou vulgar, característico dos minerais
transparentes ou translúcidos.

16. Em certos casos, o brilho é o do tipo metálico, mas sensivelmente
mais fraco, designando-se por brilho submetálico.
Exemplos de brilhos:
A: Brilho metálico B: Brilho submetálico
(pirite) (wolframita)
C: Brilho adamantino D: Brilho vítreo
(diamante) (quartzo)

17. BRILHO

19. CLIVAGEM
- tendência de alguns minerais
fragmentarem;
- devido à aplicação de uma
força mecânica;
- segundo superfícies planas e
brilhantes, de direcções bem
definidas e constantes.

20. CLIVAGEM

21. Os planos de clivagem são sempre paralelos a uma face,
efectiva ou possível, do cristal.
 Os tipos de clivagem podem ser definidos em:
 Perfeita - quando a ruptura ocorre segundo superfícies
de clivagem lisas e brilhantes; raramente os minerais
clivam de outro modo. Ex.: mica, calcite, galena;
 Imperfeita - a ruptura ocorre segundo superfícies de
clivagem com algumas irregularidades. Ex.: granada,
anfíbolios, piroxenios;
 Inexistente - o mineral não cliva. Ex.: quartzo.

23. FRACTURA
Designa-se por fractura, ao modo pelo qual um mineral se rompe, quando a
ruptura não ocorre ao longo de superfícies de clivagem.
As superfícies de factura não correspondem, contrariamente às superfícies de clivagem,
a planos reticulares da estrutura do mineral, mas sim a superfícies que os intersectam e
segundo as quais as ligações químicas são mais fracas.
Podem ser definidos, essencialmente, quatro tipos de fractura:
Conchoidal - superfícies de fractura lisas e curvas semelhantes à superfície interna de
uma concha (exemplos: quartzo);
Fibrosa - as superfícies de fractura assemelham-se a estilhaços ou fibras;
Serrilhada - superfícies de fractura dentadas, com bordos cortantes;
Irregular - superfícies de fractura rugosas, irregulares.

24. O quartzo não apresenta clivagem visível e, quando percutido,
desagrega-se em fragmentos com superfícies mais ou menos
irregulares, sem direcção privilegiada.
Fractura
Revela que todas as ligações
são igualmente fortes, qualquer
que seja a direcção
considerada.
As superfícies de fractura não
se repetem paralelamente a si
mesmas e podem apresentar
diferentes aspectos.

25. DUREZA
- Resistência que o mineral oferece ao ser riscado (sulcado) por
outro mineral ou por determinados objectos.
- É condicionada pela estrutura e pelo tipo de ligações entre as
partículas e, por isso, pode variar com a direcção considerada.

26. DUREZA
A utilização da escala de Mohs apenas proporciona valores
relativos e não valores absolutos.
A determinação de valores absolutos de dureza é complexa e
implica a utilização de aparelhos muito especializados.
Uma desvantagem da utilização da escala de Mohs é que o
aumento da dureza absoluta entre os diferentes termos não é
sempre o mesmo, fazendo-se de um modo descontínuo.

27. A determinação da
dureza dos minerais
é feita em relação
aos termos de uma
escala de dureza;
- uma das escalas de dureza relativa mais conhecidas é a escala de
Mohs, em homenagem ao mineralogista Friedrich Von Mohs;
- esta escala é constituída por 10 termos, colocados por ordem crescente
de dureza, desde o menos duro, o talco, até ao diamante, que é o corpo
natural mais duro que se conhece;
- qualquer mineral da escala risca todos os que estão abaixo dele, não
sendo riscado por eles.

28. - um mineral é mais duro que outro se, e só se, o riscar, sem se deixar riscar por ele;
- dois minerais têm a mesma dureza se se riscam ou não se riscam mutuamente;
- determina-se seleccionando-se uma aresta viva, com a qual se experimenta riscar os
sucessivos termos da escala de Mohs;
- os termos da escala devem ser percorridos no sentido decrescente de dureza, para se
evitar o constante desgaste dos minerais menos duros;
- quando não se dispõe de uma escala de Mohs, podem utilizar-se diferentes materiais,
como:

29. Escala de Mohs comparada com uma escala de dureza
absoluta.
A diferença de dureza
absoluta entre o
corindo e o diamante é
muito maior do que
aquela que existe entre
o topázio e o corindo.

30. DENSIDADE
A densidade absoluta, ou massa volúmica, de uma substância traduz
a massa por unidade de volume.
A densidade depende da dureza das partículas (átomos ou iões) que
constituem o mineral e do tipo de arranjo dessas partículas.
Para a identificação dos minerais, recorre-se à densidade relativa,
podendo utilizar-se qualquer dos métodos usados em física.

31. Um dos métodos possíveis para avaliar a densidade
consiste em determinar:
•O peso do mineral no ar – P;
•O peso do mineral mergulhado na água – P’.
A diferença P - P’ dá o valor da impulsão (I), ou seja, o valor do peso
de um volume de água igual ao volume do mineral mergulhado.
A densidade relativa é calculada através da seguinte fórmula:

32. No laboratório de Mineralogia recorre-se muitas vezes a um
instrumento, balança de Jolly.
Funciona como um dinamómetro, permitindo determinar o peso de
uma amostra de mineral pela deformação de uma mola.
A densidade do mineral, consiste na relação entre o peso de um
determinado volume do mineral e o peso de igual volume de água
a 4 ºC.
.

33. PROPRIEDADES QUÍMICAS
Alguns testes podem ser utilizados para fazer o
diagnóstico de minerais.
É o caso do teste do sabor salgado para a halite (NaCl) ou
da efervescência produzida por ação do ácido clorídrico
sobre a calcite.

34. Dedução de uma fórmula química
Análise da calcopirita S:Cu:Fe = 2:1:1 => CuFeS2
1 2 3 4
Percentagem Peso Atômico Proporções Atômicas Relação Atômica
Ca=34,30 63,54 =0,5398 ~ 1
Fe=30,59 55,85 =0,5477 ~ 1
S=34,82 32,07 =1,0857 ~ 2
Se o mineral for um composto oxigenado

35. Gipsita
1 2 3 4
% Peso Proporções Relação
Molecular Moleculares molecular
Cao = 32,44 56,10 = 0,578 ~1
SO4 = 46,61 80,06 = 0,582 ~1
H2O = 20,74 18,00 = 1,152 ~2
CaO.SO4.2H2O
Composição Teórica de um Mineral

36. A calcite e outros carbonatos reagem com o ácido clorídrico,
fazendo efervescência devido à libertação de CO2 durante a
reacção.
A calcite e a
aragonite, reagem a
frio de forma
evidente, com
efervescência
abundante.
Na dolomite, a
efervescência só se
verifica a quente ou
O calcário faz efervescência com os ácidos.
quando o mineral é
reduzido a pó.

37. Determinadas as propriedades dos minerais, a sua identificação é
possível utilizando consulta de tabelas em que estão registadas as
principais características dos diferentes minerais.
Actualmente existem também programas de software que permitem a
identificação de minerais, tendo em consideração as suas
propriedades.

39. Os principais minerais
Feldspato:
O feldspato é na verdade um grupo grande de minerais de
propriedades químicas e físicas parecidas.
É o mais comum dos minerais na crosta terrestre.
Silicato de Al, P, Na ou Ca.
É um mineral com duas boas clivagens, dureza 6 na escala
de Mohs.
Facilmente decomposto pelo intemperismo químico,
transformando-se em argila.

40. Quartzo:
Segundo mineral mais importante na formação
das rochas magmáticas.
Sua fórmula química é Si O² (Dióxido de silício),
tem dureza 7 na escala de Mohs, sendo portanto
mais duro do que os feldspatos

41. Mica
Mineral escuro, que se rompe facilmente em finas
lâminas flexíveis devido à sua boa clivagem
placóide, facilmente alterada pelo intemperismo
químico em climas úmidos e quentes, dando
origem a argilas.
É um silicato hidratado de Al, Fe e Mg, podendo
conter também Mn e Ti