segunda-feira, 23 de Fevereiro de 2009

Rochas sedimentares: Minerais - identificação e propriedades

O calor interno da Terra e a energia solar à superfície provocam movimentos e transferências de materiais geológicos determinando assim a constante renovação e destruição de materiais – ciclo litológico (ver figura). É este ciclo que está na origem dos três tipos de rochas existentes na crusta e no manto: as rochas sedimentares (que se formam à superfície), as metamórficas (em zonas mais profundas da crusta), e as magmáticas (originadas a maiores profundidades, onde o material rochoso funde, constituindo o magma).
As rochas sedimentares, tal como as outras, são unidades naturais normalmente sólidas que entram na constituição da litosfera. São formadas por um ou por vários minerais associados.

Minerais – sua identificação
Os minerais são corpos sólidos, naturais (formados sem intervenção humana) e inorgânicos de estrutura cristalina (os seus elementos constituintes, átomos ou iões, apresentam-se de uma forma regular e ordenada de acordo com as três dimensões do espaço) com composição química definida ou variável dentro de certos limites.


A composição química e a estrutura cristalina determinam certas propriedades dos minerais, sendo algumas utilizadas na sua identificação pois permitem distingui-los uns dos outros.

Propriedades dos minerais
De entre as propriedades físicas e ópticas podem-se referir:
· Cor: pode ser muito variável, podendo existir várias cores no mesmo mineral, enquanto que alguns são transparentes. Alguns minerais têm uma cor própria não variável – idiocromáticos, como malaquite e pirite – ou podem ter cor variável – alocromáticos, como o quartzo que pode ser incolor, branco, amarelo e rosa. Isto deve-se à mistura de pequenas quantidades de certos elementos químicos, no caso do quartzo, ou à substituição de elementos por outros diferentes, variando assim a composição química e a cor. Por este motivo, esta propriedade não é muito fiável na identificação dos minerais.


· Brilho: é o efeito produzido pela luz ao reflectir numa superfície de fractura recente do mineral. Os minerais podem ter brilho metálico (como a galena-ver figura), como o observado nos metais, ou brilho não metálico ou vulgar. Há ainda o brilho submetálico, quando é do tipo metálico mas mais fraco (ex. volframite -na imagem).

· Risca ou traço: corresponde à cor do mineral quando reduzido a pó. Obtém-se normalmente por fricção sobre uma porcelana fosca que é muito dura. Em regra os minerais alocromáticos têm risca clara ou incolor e os minerais idiocromáticos não metálicos têm risca igual à sua cor; se forem minerais de brilho metálico a risca tende a ser negra. Esta propriedade é importante pois, mesmo que a cor do mineral varie, a risca, normalmente, mantém-se constante, podendo em certos casos, ser diferente da própria cor do mineral (ex. hematite).


De entre as propriedades físicas e mecânicas podem-se referir:
· Dureza: é a resistência que o mineral oferece à abrasão, ou seja, ao ser riscado por outro mineral ou por certos objectos. É condicionada pelo tipo de ligações entre as partículas, podendo variar com a direcção considerada.
A dureza relativa determina-se em relação a outros minerais com dureza padrão utilizando uma escala de dureza, a escala de Mohs.
A escala de Mohs (figura) é constituída por 10 termos por ordem crescente de dureza: o menos duro é o talco, e o mais duro é o diamante. Cada termo da escala de Mohs risca o termo imediatamente anterior, não sendo riscado por ele.
Se um mineral risca e é riscado por um termo da escala, ou se não se riscam entre si, possui a mesma dureza relativa correspondente a esse termo. Há casos em que a dureza do mineral fica compreendida entre a dureza de dois termos (ex. Biotite cuja dureza é 2,5). Os minerais de dureza superior ou igual a seis riscam o vidro.
A determinação da dureza absoluta já implica a utilização de aparelhos muito especializados. Uma desvantagem do uso da escala de Mohs é precisamente o facto de o aumento da dureza absoluta entre os diferentes termos fazer-se de forma descontínua e não ser sempre o mesmo (ver tabela).

· Clivagem: distingue-se quando o mineral sujeito a uma pancada com um martelo se fragmenta de forma regular e com direcção definida em superfícies planas e brilhantes, que se repetem paralelamente a si mesmas. A clivagem esta relacionada com a estrutura cristalina do mineral, resultando do posicionamento dos átomos e do facto de as ligações químicas serem mais fracas numa direcção do que noutra. Separam-se mais facilmente os planos ligados entre si por forças mais fracas. Qualquer plano paralelo ao plano de clivagem é outro potencial plano de clivagem.

· Fractura: distingue-se quando o mineral sujeito a uma pancada com um martelo se fragmenta de forma irregular e sem direcção definida. Isto deve-se às partículas da rede cristalina serem submetidas a forças fortes em todas as direcções. As superfícies da fractura não se repetem paralelamente entre si e apresentam diferentes aspectos.

Outra propriedade física é a:
· Densidade: a densidade absoluta ou massa volúmica (g/cm3) de uma substância depende da natureza das partículas (átomos ou iões) que constituem o mineral e do tipo de arranjo dessas partículas (estrutura cristalina). Pode ser determinada colocando-se uma amostra do mineral dentro de uma proveta com água, sendo a subida da água correspondente ao volume da amostra. Para determinar a massa da amostra utiliza-se uma balança.
Massa volúmica = M/V
A densidade relativa determina-se em relação à densidade da água, que se considera igual a 1, dividindo-se a massa volúmica do mineral pela massa volúmica da água. Pode-se também utilizar uma balança de Jolly, que determina o peso da amostra do mineral no ar (P) e mergulhado na água (P’). A densidade relativa obtém-se dividindo o peso da amostra fora de água pelo valor da impulsão (P-P’).

Há também propriedades químicas dos minerais:
· Teste do sabor salgado para a determinação da presença da halite (NaCl).
· Teste da efervescência pelo contacto com um ácido. Por exemplo, carbonatos como a calcite reagem com os ácidos libertando CO2, o que provoca efervescência. Este fenómeno ocorre a frio em determinados minerais e a quente noutros.
· Teste do cheiro – por exemplo, o argilito e argilas cheiram a barro quando bafejados.



Determinadas as propriedades dos minerais, a sua identificação é possível utilizando chaves dicotómicas ou consultando tabelas em que estão registadas as principais características dos diferentes minerais. Existem também programas de software que permitem a identificação de minerais, considerando as suas propriedades.

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