Minerais e sua identificação
O que são minerais?
Os minerais são corpos sólidos com estrutura cristalina, naturais (não há intervenção humana),inorgânicos (excluem compostos de carbono,C, e hidrogénio,H) e com composição definida ou variável dentro de certos limites.
Propriedades utilizadas na identificação de minerais
As propriedades que permitem a identificação dos minerais agrupam-se em dois tipos: as físicas e as químicas.
Propriedades físicas dos minerais:
As propriedades físicas mais utilizadas na identificação dos minerais são as propriedades óticas - a cor, a risca e o brilho -, as propriedades mecânicas - a clivagem, a fratura e a dureza - e a densidade.
Propriedades físicas dos minerais:
As propriedades físicas mais utilizadas na identificação dos minerais são as propriedades óticas - a cor, a risca e o brilho -, as propriedades mecânicas - a clivagem, a fratura e a dureza - e a densidade.
A cor é a característica mais evidente na observação dos minerais. A observação da cor dos minerais deve ser realizada à luz natural difusa e em superfícies de fratura recente. Relativamente a este item, os minerais podem ser:
- Idiocromáticos, quando apresentam uma cor característica e própria em toda a sua superfície (ex.: magnetite, malaquite, galenite e pirite).
- Alocromáticos, quando não apresentam uma cor constante (ex.. quartzo).
A risca ou traço corresponde à cor do mineral quando é reduzido a pó fino. Esta é uma característica importante na identificação dos minerais porque a risca mantém-se constante, mesmo que a cor do mineral varie. É facilmente determinada friccionando o mineral sobre uma placa de porcelana fosca.
Nos minerais idiocromáticos e nos metais nativos a cor da risca é igual à do mineral. Nos minerais alocromáticos de brilho vulgar a risca é branca ou quase branca. Nos minerais alocromáticos de brilho metálico, e que não sejam metais nativos, a risca é escura ou mesmo preta.
O brilho ou lustre é o modo como o mineral reflete a luz difusa, quando esta incide sobre uma superfície de fratura recente. Podem considerar-se três tipos de brilho:
- o brilho metálico, em que a luz é refletida de modo semelhante ao dos metais polidos (ex.: galenite);
- o brilho submetálico, semelhante ao brilho metálico, mas sensivelmente mais fraco (ex.. volframite);
- o brilho não metálico ou vulgar.
A clivagem é a propriedade que o mineral tem de, quando sujeito a uma pancada, se dividir em lâminas ou poliedros limitados por superfícies planas bem definidas - superfícies de clivagem -, onde as ligações químicas dos cristais que formam o mineral são mais fracas. A clivagem pode ser perfeita, imperfeita ou inexistente.
A fratura corresponde à capacidade de o mineral quebrar em várias direções não coincidentes com os planos de clivagem, originando fragmentos com superfícies mais ou menos irregulares. Dadas as suas características, esta propriedade dos minerais revela que todas as ligações químicas são igualmente fortes. A fratura pode ser classificada em concoidal, escamosa, laminar, irregular, fibrosa ou terrosa.
A dureza consiste na resistência que o mineral oferece ao ser riscado por outro mineral ou por determinados objetos. A dureza de um mineral é avaliada em termos comparativos. Determina-se que um mineral é mais duro que outro quando, depois de pressionado, deixa um sulco no outro mineral.
A determinação da dureza de um mineral é feita recorrendo a escalas de dureza como a escala de Mohs.
A densidade de um mineral depende de vários fatores, como a sua composição química, a pressão e a temperatura a que se formou. Para determinar a densidade de um mineral pode recorrer-se à balança de Jolly, que fornece a relação existente entre o peso de um determinado volume do mineral no ar e o peso de igual volume de água.
Propriedades químicas dos minerais:
Para a identificação dos minerais pode recorrer-se a alguns testes químicos, como, por exemplo, o teste do sabor salgado para identificar a halite, ou o teste da efervescência para identificar a calcite.
Formação de rochas sedimentares
A génese das rochas sedimentares implica duas etapas fundamentais:
- Sedimentogénese: elaboração dos materiais que as vão constituir até à sua deposição;
- Diagénese: evolução posterior dos sedimentos, conduzindo à formação de rochas consolidadas.
Sedimentogénese
A sedimentogénese engloba três etapas: a meteorização e erosão; o transporte; e a sedimentação (deposição).
Meterorização
À superfície da crosta terrestre afloram rochas que ficam expostas à acção de variados agentes, tais como a água, o vento, o ar, as mudanças de temperatura e os próprios seres vivos. Estes agentes, actuando sobre as rochas, provocam a sua alteração física e química, fenómeno que é designado por meteorização.
As rochas de um modo geral, expostas aos agentes da geodinâmica externa, experimentam, simultaneamente, dois tipos de transformações. Uma alteração química, designada por meteorização química, em que certos minerais dão lugar a outros mais estáveis em diferentes condições ambientais, e uma desagregação mecânica – meteorização física, que pode não estar necessariamente relacionada com a alteração mineralógica.
Meteorização Física
Provoca nas rochas uma desagregação em fragmentos de dimensões cada vez menores, mas que retêm as características do material original. Esta fragmentação aumenta a superfície exposta aos agentes de meteorização.
Agentes externos que podem actuar sobre as rochas e acelerar a sua fragmentação são, por exemplo:
- Efeito do Gelo (crioclastia): a água depositada nas fendas da rocha congela a baixas temperatura; o aumento de volume do gelo leva ao alargamento das fissuras;
- Acção mecânica da água e do vento: as águas de escorrência deslocam os sedimentos mais finos, formando colunas que ficam protegidas por detritos maiores. Essas colunas chamam-se chaminés-de-fada. Também a água e o vento transportam detritos que chocam com as rochas, acelerando o desgaste;
- Acção dos seres vivos: são exemplo as plantas, que alargam as fissuras das rochas com as suas raízes;
- Alívio de pressão (esfoliação): as rochas plutónicas são formadas em profundidade sob pressão. O alívio de material rochoso suprajancente leva à expansão da rocha, que fractura em camadas concêntricas.
- Termoclastia: as variações de temperatura conduzem a modificações no volume da rocha, fragilizando a sua estrutura;
- Haloclastia: os sais dissolvidos na água, que ocupa as fendas das rochas, vão precipitar. Os cristais formados aumentam as fissuras.
Meteorização Química
A maioria dos minerais gerados em profundidade torna-se instável nas condições superficiais. Esses minerais experimentam uma decomposição química traduzida pela alteração da estrutura interna, podendo verificar-se remoção ou introdução de elementos. Ocorrem processos complexos pelos quais se originam outros minerais mais estáveis:
- Hidrólise: leva à formação de novos minerais com desintegração do mineral original( ex.: feldspato dá lugar a minerais de argila);
- Dissolução: os minerais reagem com a água ou com um ácido e os seus iões dissolvem-se em solução (ex.: dissolução da halite).;
- Hidratação: combinação química dos minerais com a molécula de água, o que promove o aumento de volume do material (ex.: a limonite forma-se pela hidratação da hematite);
- Oxidação: ocorrem reacções de oxirredução nos minerais (ex.: aparecimento de ferrugem);
- Carbonatação: as águas acidificadas (resultantes, por exemplo, da interacção da água com o dióxido de carbono atmosférico) podem reagir com minerais, formando produtos solúveis. No caso em que o ácido carbónico reage com o carbonato de cálcio, são removidos, em solução, iões cálcio e iões hidrogenocarbonato.
Erosão
Após a meteorização, as partículas degradas vão ser removidas dos locais onde foram originadas pelos agentes erosivos, para depois sofrerem transporte.
Transporte
Corresponde à deslocação dos detritos, por diversos agentes de transporte, até ao local onde serão depositados. Consoante o agente (água, vento) que os transporta, os sedimentos deslocam-se por diferentes processos (suspensão, saltação, deslizamento, rolamento) e apresentam aspectos diferentes, quanto ao calibre, brilho, rolamento.
Se os sedimentos apresentarem todos aproximadamente o mesmo tamanho classificam-se como sedimentos bem calibrados. Caso contrário, classificam-se como sedimentos mal calibrados.
Quanto ao grau de arredondamento, se os sedimentos forem muito arredondados significa que foram transportados com grande energia. Caso contrário, se os sedimentos forem angulosos, significa que foram transportados por um agente transportador de pouca energia.
Se os sedimentos apresentarem um certo brilho, quer dizer que o agente transportador foi a água. Se se apresentarem baços, o agente transportador foi o vento.
Sedimentação
Verifica-se quando o agente transportador perde energia e os sedimentos se depositam. Pode ocorrer em ambientes terrestres, mas é mais importante e frequente em ambientes aquáticos. A sedimentação dá-se, em regra, segundo camadas sobrepostas, horizontais e paralelas. Às camadas originadas dá-se o nome de estratos, que quando se formam, comprimem as camadas inferiores. Às superfícies de separação de estratos dá-se o nome de juntas de estratificação. Cada estrato fica entre dois outros, sendo o de cima denominado por tecto e o de baixo, muro.
Existem também casos de estratificação entrecruzada, que revela uma variação na intensidade da força ou da direcção do agente transportador.
Diagénese
A diagénese é um conjunto de processos físico-químicos que ocorrem após a sedimentação e pelos quais os sedimentos se transformam em rochas sedimentares coesas.
- Compacção e desidratação: novas camadas vão-se sobrepondo a outras, durante a sedimentação, o que vai aumentar a pressão a que as camadas inferiores ficam sujeitas. Devido ao peso dos sedimentos que se sobrepõem, a água incluída nos interstícios dos materiais é expulsa, e as partículas ficam mais próximas, diminuindo o volume da rocha, que se torna mais compacta e mais densa.
Trabalho elaborado por: Cleide Moreira
