Propriedades minerais

1. 
Prof. Belarmino Barbosa LiraProf. Belarmino Barbosa Lira
[email protected]@yahoo.com.br
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAIBAUNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAIBA
CENTRO DE TECNOLOGIA CENTRO DE TECNOLOGIA
ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTALENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL

2. GEOLOGIA APLICADA
Propriedades dos minerais

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

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

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

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

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

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

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

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

12. Risco ou traço Risco ou traço
- cor do mineral reduzido a pó;- cor do mineral reduzido a pó;
- a cor do traço de um mineral não coincide sempre com a a cor do traço de um mineral não coincide sempre com a
sua cor; sua cor;
- diferentes variedades da mesma espécie mineral exibem diferentes variedades da mesma espécie mineral exibem
sempre o traço com a mesma cor;sempre o traço com a mesma cor;
O traço é uma propriedade constante, enquanto que a cor O traço é uma propriedade constante, enquanto que a cor
pode ser uma propriedade variável.pode ser uma propriedade variável.
Exemplo: a pirite tem cor amarelo – latão e o risca é preto.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 lustreBrilho ou lustre
O brilho consiste no efeito produzido pela qualidade e intensidade O brilho consiste no efeito produzido pela qualidade e intensidade
da luz reflectida numa superfície de fractura recente do mineral.da luz reflectida numa superfície de fractura recente do mineral.
Reflexão da luz nos minerais.

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

16. Em certos casos, o brilho é o do tipo metálico, mas sensivelmente Em certos casos, o brilho é o do tipo metálico, mas sensivelmente
mais fraco, designando-se por mais fraco, designando-se por brilho submetálicobrilho submetálico..

A: Brilho metálico
(pirite)
B: Brilho submetálico
(wolframita)

C: Brilho adamantino
(diamante)
D: Brilho vítreo
(quartzo)
Exemplos de brilhos:Exemplos de brilhos:

17. BRILHO

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

20. CLIVAGEM

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

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

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

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

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 Escala de Mohs comparada com uma escala de dureza
absoluta.absoluta.
A diferença de dureza A diferença de dureza 
absoluta entre o absoluta entre o 
corindo corindo e o e o diamantediamante é  é 
muito maior do que muito maior do que 
aquela que existe entre aquela que existe entre 
o o topáziotopázio e o  e o corindocorindo..

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 químicaDedução de uma fórmula química
11
PercentagemPercentagem
22
Peso AtômicoPeso Atômico
33
Proporções AtômicasProporções Atômicas
44
Relação AtômicaRelação Atômica
Ca=34,30Ca=34,30
Fe=30,59Fe=30,59
S=34,82S=34,82
63,5463,54
55,8555,85
32,0732,07
=0,5398=0,5398
=0,5477=0,5477
=1,0857=1,0857
~ 1~ 1
~ 1~ 1
~ 2~ 2
Análise da calcopirita
S:Cu:Fe = 2:1:1 => CuFeS
2
Se o mineral for um composto oxigenado

35. 11
%%
22
Peso Peso
MolecularMolecular
33
Proporções Proporções
MolecularesMoleculares
44
Relação Relação
molecularmolecular
Cao = 32,44Cao = 32,44
SO4 = 46,61SO4 = 46,61
H2O = 20,74H2O = 20,74
56,10 56,10
80,0680,06
18,0018,00
= 0,578= 0,578
= 0,582= 0,582
= 1,152= 1,152
~1~1
~1~1
~2~2
Gipsita
CaO.SO4.2H2O
Composição Teórica de um Mineral

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

37. Determinadas as propriedades dos minerais, a sua identificação é Determinadas as propriedades dos minerais, a sua identificação é
possível utilizando possível utilizando consulta de tabelasconsulta de tabelas em que estão registadas as em que estão registadas as
principais características dos diferentes minerais.principais características dos diferentes minerais.
Actualmente existem também Actualmente existem também programas de programas de softwaresoftware que permitem a que permitem a
identificação de minerais, tendo em consideração as suas identificação de minerais, tendo em consideração as suas
propriedades.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 O
²
(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