Propriedades físicas

As propriedades físicas dos minerais, que podem ser utilizadas para identifica-los e classifica-los, são:

 

MORFOLOGIA DE MINERAIS E AGREGADOS DE MINERAIS

 

HÁBITO: o termo hábito é usado para designar a forma externa de um cristal de determinado mineral, ou do agregado constituído por este e por outros. Desta forma, o hábito pode refletir a estrutura interna do mineral (cubo, romboedro, prisma, etc.); irregularidades de seu crescimento (capilar, fibroso, esqueletiforme, etc.) ou o arranjo que o conjunto de cristais constituem (fibro-radial, geodo, drusa, etc.), refletindo o ambiente de sua formação. Os principais termos utilizados para descrever o hábito dos minerais são:

 

Hábito de cristais individuais:

• Acicular: quando os cristais de um mineral são delgados, compridos e finos semelhantes a agulhas.
• Capilar ou filiforme: quando os cristais de um mineral são semelhantes a cabelos ou fios.
• Laminado: quando os cristais de um mineral são alongados e achatados como a lâmina de uma faca.
• Cúbico: quando os cristais de um mineral ocorrem na forma de cubos.
• Octaédrico: quando os cristais de um mineral ocorrem na forma de octaedros.
• Tabular: quando os cristais de um mineral ocorrem na forma achatada segundo uma direção e alongados segundo outra direção, semelhante a tábuas.
• Prismático: quando os cristais são compridos segundo uma direção e possuem 3, 4, 6, 8 ou 12 faces, todas paralelas a direção de maior comprimento.
• Colunar: quando os cristais são robustos (grossos) e compridos segundo uma direção. Este hábito é semelhante ao prismático, porém não exibem faces bem delimitadas.
• Lamelar: quando os cristais ocorrem formando pequenas lamelas.
• Escamoso: quando os cristais ocorrem constituindo escamas, semelhante a escamas de peixe.
• Foliáceo: quando um mineral se separa facilmente em lâminas ou folhas.
• Micáceo: semelhante ao anterior, mas o mineral pode ser fendido em lâminas muitíssimo delgadas, como nas micas verdadeiras.
• Granular: quando um mineral consiste em grãos pequenos ou grandes de formas irregulares.

 

Hábito de agregados de cristais:

• Agregado foliáceo: agregados de mineral de hábito escamoso ou lamelar, que se separam facilmente em lâminas ou folhas.
• Agregado micáceo: semelhante ao anterior, mas o mineral pode ser fendido em lâminas muitíssimo delgadas, como nas micas.
• Agregado lamelar ou tabular: quando o mineral consiste em agregados de indivíduos achatados, semelhantes a lamelas sobrepostas umas às outras ou aderindo umas às outras.
• Agregado plumoso: agregados consistindo em escamas finas com estrutura divergente ou semelhante a penas.
• Agregado granular: quando um mineral consiste em um agregado de grãos pequenos ou grandes.
• Agregado dendrítico: arborescente, em ramos delgados divergentes, semelhantes em algo a uma planta, constituído de cristais mais ou menos distintos.
• Agregado reticulado: grupos de cristais delgados semelhantes a retículos.
• Agregado divergente ou radiado: grupos de cristais radiados.
• Agregado drusiforme: uma superfície é drusiforme, quando coberta por uma camada de cristais pequenos.
• Agregado colunar: grupos de indivíduos paralelos constituídos por indivíduos grossos semelhantes a colunas.
• Agregado laminado: um agregado de muitas lâminas achatadas.
• Agregado fibroso: agregado de minerais de hábito fibroso. O termo amianto (amiantiforme) ou asbesto (asbestiforme) refere-se ao hábito de silicatos definido por forma fibrosa, flexível ou não, correspondo a várias espécies de mineral usada principalmente na indústria de cimento amianto (tubos, caixas d’água, vasos, telhas, etc.); tecidos a prova de fogo, lonas de freios, isolantes térmicos em geral, emborrachado e outros. No cimento amianto as fibras aumentam a resistência dos produtos, permitindo a fabricação de paredes mais finas (mais leves). O maior número de variedades mineralógicas comercializadas como amianto ou asbesto pertence a minerais do Grupo dos Inossilicatos – Grupo dos Anfibólios e aos minerais do Grupo da Serpentina (filossilicatos). O termo asbesto provém do grego asbesto (incombustível, inextinguível, por sua resistência ao fogo), enquanto que o sinônimo amianto é derivado do latim amiantus. Alguns autores listam mais de 350 minerais com estrutura fibrosa, encontrados como minerais essenciais ou acessórios em rochas metamórficas e magmáticas.
• Agregado estrelado: grupos de indivíduos radiados formando grupos circulares ou semelhantes a estrelas.
• Agregado globular: grupo de indivíduos radiados formando grupos esféricos ou semi-esféricos.
• Agregado botrióide ou botrioidal: quando as formas globulares (agregados estrelados ou globulares) estão em grupos. A palavra deriva do grego, significando semelhante a um cacho de uvas.
• Agregado colomorfo: termo aplicado a agregados de forma arredondadas compostas por agregados de cristais radiais.
• Agregado reniforme: grupo de indivíduos radiados terminando em massas arredondadas que se assemelham a um rim.
• Agregado mamilar ou mamilonar: massas grandes, arredondadas, assemelhando-se a mamas, formadas por indivíduos radiados.
• Agregado esferoidal: é freqüentemente difícil distinguir entre os agregados representados pelos três últimos termos, resultando disto ter sido proposto o termo esferoidal para incluir todas as formas mais ou menos esféricas.

 

Hábito de uma miscelânea de agregados de cristais:

• Estalactítico: quando um mineral ocorre em cones ou cilindros pendentes. Estalactites formam-se pela deposição de águas contendo minerais que gotejam do teto de alguma cavidade.
• Concêntrico: o mineral consiste em camadas mais ou menos circulares superpostas umas sobre as outras em redor de um centro comum.
• Pisolítico: um mineral consistindo em massas arredondadas do tamanho aproximado de ervilhas.
• Oolítico: um agregado mineral formado de pequenas esferas assemelhando-se a ovas de peixe.
• Bandado: quando um mineral ocorre em faixas estreitas de cor ou textura diferentes.
• Maciço: um mineral composto de material compacto com forma irregular, sem qualquer aparência peculiar, como os descritos antes.
• Amigdalóide ou amigdaloidal: quando uma rocha, como o basalto, contém nódulos com a configuração de amêndoas.
• Geodos: quando uma cavidade é revestida pela deposição de material mineral, mas não é completamente cheia, a concha mineral mais ou menos esférica chama-se geodo. O mineral é muitas vezes listrado, dadas as deposições sucessivas de material, e a superfície interna está coberta frequentemente por cristais salientes (drusiformes).
• Concreções: massas aproximadamente esféricas formadas pela deposição de material sobre um núcleo.

 

CLIVAGEM: Diz-se que um mineral possui clivagem quando, aplicando-se uma força adequada, ele sempre se rompe de modo a produzir superfícies planas, lisas definidas e paralelas entre si e a planos reticulares, ou seja, a possíveis faces do cristal. A clivagem pode ser perfeita como nas micas, mais ou menos indistinta como no berilo e na apatita, ou faltar de todo como em alguns cristais. Na descrição de uma clivagem deve-se indicar sua qualidade, facilidade de produção e direção cristalográfica. Se expressa a direção pelo nome ou pelos índices de forma a que a clivagem é paralela:

• cúbica {100} ou {001} = (ex. galena);
• octaédrica {111} = (ex. fluorita, diamante);
• dodecaédrica {110} ou {011} = (ex. esfalerita, sodalita);
• romboédrica {10Ī1} = (ex. calcita, dolomita);
• prismática {110} (ex. barita, piroxênios, anfibólios);
• pinacoidal ou basal {001} (ex. topázio);
• micácea {001} (clivagem pinacoidal basal típica das micas, como muscovita, biotita, talco, clorita, etc.);
• etc.

 

A qualidade se expressa como perfeita (calcita, fluorita), boa (feldspatos, anfibólios), regular (epidoto), indistinta (olivina) etc.

 

PARTIÇÃO: A partição é quando um mineral, ao ser submetido a uma dada tensão, pressão ou impacto, se rompe em superfícies planas paralelas a estruturação interna do mesmo, em função de menor resistência estrutural disposta paralelamente a determinadas formas do mineral, decorrentes de “defeitos”, segregações ou geminações ocorridas durante e/ou após a formação do mineral. Este fenômeno assemelha-se à clivagem, mas ao contrário da clivagem não ocorre em todos os exemplares de um determinado mineral, ou seja, não é característica que sempre está presente, vai depender de desequilíbrios cristaloquímicos e/ou deformações, portanto da história de formação do mineral. Ocorre em cristais geminados (especialmente os geminados polissintéticos), nos que tiveram desmisturação (exsolução) ou que tenham desenvolvidos planos de fraqueza em função de esforços tectônicos, que atuaram durante ou posteriormente à sua formação. Nestes espécimes, há somente certo número de planos em uma determinada direção ao longo da qual o mineral se romperá.

 

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 usam-se comumente para designar as diferentes espécies de fratura:

• Conchoidal: quando a fratura tem superfícies lisas, curvas, semelhantes à superfície interna de uma concha. Esta é a observada mais comumente em substância como o vidro e o quartzo.
• Fibrosa ou estilhaçada: quando o mineral se rompe mostrando estilhaços ou fibras.
• Serrilhada ou denteada: quando o mineral se rompe segundo uma superfície dentada, irregular, com bordas cortantes.
• Desigual ou irregular: quando o mineral se rompe formando superfícies rugosas e irregulares.
• Rugosa: ao se romper o mineral exibe uma superfície rugosa.
• Lisa: ao se romper o mineral tem aparência lisa, e as suas irregularidades não são visíveis.

 

TENACIDADE: é a resistência que um mineral oferece ao ser rompido, esmagado, curvado ou rasgado, ou seja, sua coesão. Os termos a seguir são usados para descrever as várias espécies de tenacidade observada nos minerais:

• Quebradiço: um mineral é quebradiço quando pulveriza ou se rompe facilmente a exemplo da calcita.
• Maleável: um mineral é maleável quando pode ser transformado em lâminas delgadas por percussão a exemplo do ouro, cobre, prata, ferro, etc.
• Séctil: um mineral é séctil quando pode ser cortado em aparas delgadas com um canivete a exemplo do ouro, gipso, cerargirita, etc.
• Dúctil: um mineral é dúctil quando pode ser estirado para formar fios a exemplo da prata, ouro, cobre, etc.
• Flexível ou plástico: um mineral é flexível quando pode ser curvado e/ou encurvado, mas este não retoma a sua forma anterior, quando a pressão cessa a exemplo da clorita, talco, ouro, etc..
• Elástico: um mineral é elástico quando pode ser curvado e/ou encurvado, e este retorna a forma anterior, ao cessar a pressão a ex. da muscovita, flogopita, etc.
• Tenaz: mineral que apresenta grande resistência ao choque ou esforço, ou seja, grande resistência para ser fragmentado a exemplo do quartzo.
• Frágil: quebra-se facilmente com o martelo e os fragmentos saltam para os lados, a exemplo do enxofre.
• Friável: quebra-se facilmente com o martelo, porém os fragmentos ficam no lugar, podendo ser o mineral quebrado por simples pressão, sem bater, a exemplo da bauxita e do gipso.

 

DUREZA: A dureza de um mineral é geralmente definida como a sua resistência ao risco ou corte, ou seja, é a resistência que sua superfície lisa oferece ao ser riscado. O grau de dureza é determinado, observando-se a facilidade ou dificuldade relativa com que um mineral é riscado por outro. Uma precisão qualitativa lhe foi dada pelo mineralogista austríaco Mohs em 1822, que propôs a seguinte escala de dureza relativa:

 

Dureza	Mineral padrão para comparação	Composição	Agentes simples para comparação
1	Talco	Mg3Si4O10(OH)2	palito de fósforo = (1 – 2)
2	Gipsita	CaSO4.2H2O	unha = (2 – 2,5)
3	Calcita	CaCO3	moeda de cobre = (3)
4	Fluorita	CaF2
5	Apatita	Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)	canivete de aço comum = (5,2), vidro = (5,5)
6	Ortoclásio	KalSi3O8	aço de lima = (6,5)
7	Quartzo	SiO2	porcelana comum (6,5 – 7)
8	Topázio	Al2SiO4(F,OH)2	porcelana de alta alumina (8,5 – 9)
9	Coríndon	Al2O3
10	Diamante	C

 

 

DENSIDADE RELATIVA: A densidade relativa (dr) de um mineral é um número que expressa a relação entre seu peso e o de um volume igual de água a 4°C. Se um mineral tem 2 por densidade relativa, isto significa que um espécime dado deste mineral pesa duas vezes mais que o mesmo volume de água. A densidade relativa de um mineral é característica, de importância fundamental e é altamente constante para espécimes do mesmo mineral, se este é puro, desprovido de cavidades, inclusões e essencialmente constante em composição. De acordo com a densidade os minerais são classificados como:

• Leves: minerais que possuem densidade menor que 2,89 g/cm³ (bóiam no bromofórmio).
• Pesados: minerais que possuem densidade superior a 2,89 g/cm³ (afundam no bromofórmio).
• Muito Pesados: minerais que possuem densidade superior a 4,0 g/cm³ (afundam com certa facilidade no bromofórmio).
• Extremamente Pesados: minerais que possuem densidade superior a 7,0 g/cm³ (afundam com extrema facilidade no bromofórmio).

 

TRAÇO: é a cor do pó fino que um mineral deixa ao ser esfregado em uma superfície mais dura. Este pode ser determinado esfregando-se o mineral sobre uma peça de porcelana de cor branca, não polida (dureza ~7). A cor do pó pode ser idêntica à do mineral ou bem diferente, podendo variar quanto à intensidade e mesmo matiz da cor, na dependência de variação na composição dos espécimes que exibem solução sólida. Embora a cor de uma mineral seja frequentemente variável, o seu traço tende a ser relativamente constante, e portanto é uma propriedade extremamente útil na identificação do mineral.

 

LUMINESCÊNCIA: é qualquer emissão de luz produzida por um mineral que não seja resultado direto de incandescência. Este fenômeno pode ser produzido de várias maneiras. Na maioria dos casos a luminescência é muito fraca (tênue), sendo melhor observada somente no escuro. Os tipos de luminescência são:

•  Triboluminescência: fenômeno no qual alguns minerais tornam-se luminosos ao serem esmagados, riscados ou esfregados. A triboluminescência é mais comum nos minerais não metálicos e anidros, mostrando boa clivagem. Como exemplos podemos citar a ambligonita, o feldspato e a calcita, a fluorita, a esfalerita, a lepidolita e a pectolita que podem ser triboluminescentes.
•  Termoluminescência: é a propriedade de alguns minerais emitirem luz visível quando aquecidos a uma temperatura abaixo do vermelho. A luz visível inicial geralmente tênue aparece a uma temperatura entre 50ºC e 100ºC, cessando usualmente de ser emitida a temperaturas superiores a 475ºC. Esta propriedade é melhor mostrada por minerais não-metálicos e anidros. Como exemplo podemos citar a fluorita (principalmente a variedade clorofana, que recebeu este nome devido a luz verde emitida), a calcita, a apatita, a escapolita, a lepidolita e o feldspato.
•  Fluorescência: fenômeno no qual um mineral torna-se luminescente durante a exposição a luz ultravioleta, aos raios x ou aos raios catódicos .
•  Fosforescência: fenômeno no qual a luminescência perdura após a interrupção dos raios excitantes .A fluorescência é a luminescência mais exibida por minerais, sendo também mais fácil de ser reproduzida. Entretanto a fluorescência não se pode predizer, pois em muitos casos, algumas espécimes de um dados mineral a exibem enquanto outras não. A fluorescência é produzida normalmente pela excitação com a luz ultravioleta. Minerais que normalmente exibem a fluorescência são a fluorita, a willemita, a scheelita, a calcita, a escapolita, o diamante, a hialita, a autunita, etc.

 

FUSIBILIDADE: fusibilidade corresponde a maior ou menor facilidade de um mineral sofre fusão ao ser aquecido. Para observar a fusão devem ser utilizados fragmentos pontiagudos, que dever ser introduzidos na chama justamente além da extremidade do cone interno. Se ele se funde e se arredonda, perdendo seu contorno nítido, diz-se que é fusível na chama da vela, bico de Bunsen ou maçarico. Dessa maneira, os minerais dividem em duas classes: fusíveis e não fusíveis, sendo que os minerais fusíveis podem ser classificados de acordo com a facilidade de que se fundem, entretanto deve-se ressaltar que para esses ensaios comparativos é necessário usar fragmentos do mesmo tamanho e serem uniformes as condições de ensaio. Os graus de fusibilidade são classificados pela escala de von Kobell:

 

E.F.	T ºC	Observações	Exemplo
1	525ºC	Funde-se facilmente na chama (mesmo na chama de vela).	estibinita
2	800ºC 965ºC	Funde-se facilmente na chama de maçarico, mas dificilmente na chama do bico de Bunsen ou no tubo fechado. A calcopirita no tubo fechado sofre decriptação.	calcopirita ou natrolita
3	1.050ºC	Funde-se facilmente na chama de maçarico, mas é infusível na chama do bico de Bunsen ou no tubo fechado. As lascas finas apenas são arredondadas nas pontas na chama do bico de Bunsen.	almandina
4	1.296ºC	As extremidades finas fundem facilmente na chama de maçarico, mas dificilmente fragmentos maiores se fundem.	actinolita
5	1.300ºC	Funde-se nas extremidades com dificuldade na chama de maçarico, fragmentos maiores não fundem.	ortoclásio
6	1.400ºC	Somente as extremidades finas fundem e se tornam arredondadas na chama de maçarico.	bronzita
7	>1.400ºC	Infusível (não funde na presença da chama de maçarico).	quartzo

 

 

MAGNETISMO: É a propriedade dos minerais de serem atraídos por um imã, sendo muito poucos os minerais que são naturalmente atraídos ou repelidos por um imã comum, apresentando-se de forma notável apenas nos minerais: magnetita, pirrotita e ilmenita. É muito útil para a determinação de alguns minerais, para a orientação no planeta, na prospecção e beneficiamento de minérios. Quanto à intensidade do magnetismo, os minerais podem ser:

• Fortemente magnéticos: magnetita, pirrotita e ilmenita;
• Moderadamente magnéticos: ilmenita, siderita, almandina, cromita, hematita, goethita;
• Debilmente magnéticos: turmalina, espinélio e;
• Sem magnetismo: quartzo, calcita, feldspatos, topázio, coríndon, etc.

 

PIEZELETRICIDADE: Um cristal é piezelétrico quando desenvolve uma carga elétrica na sua superfície, ao se exercer uma pressão nas extremidades de um de seus eixos. Tal propriedade somente pode ser mostrada por minerais que cristalizam em classes de simetria a que falta um centro da mesma, tendo, assim, eixos polares (existem vinte e duas classes que permitem isso). O quartzo é provavelmente o mineral piezelétrico mais importante (devido a sua abundância), pois uma pressão extremamente leve, paralelamente a um eixo a (qualquer um dos três eixos a), pode ser revelada pela carga elétrica produzida.

 

PIROELETRICIDADE: Chama-se piroeletricidade o desenvolvimento simultâneo de cargas elétricas (+ e -) nas extremidades opostas de um eixo do cristal, sob condições adequadas de alteração de temperatura . A piroeletricidade primária ou verdadeira é observada em cristais que pertencem às dez classes cristalinas que possuem um único eixo polar c.

 

RADIOATIVIDADE: Minerais radioativos são aqueles que emitem radiação devido a presença de elementos radioativos, tais como U e Th, em sua composição (ex. uraninita – UO₂, coffinita – U(SiO₄)_1-x(OH)_4x) . As propriedades radiativas são de grande importância uma vez que servem para a datação de rochas, minerais e processos geológicos, geração de energia, mapeamentos, prospecção mineral e também para a determinação de minerais. Os minerais apresentam tipos e intensidades variáveis de radiatividade, na dependência do tipo e quantidade de elementos radioativos.

 

SOLUBILIDADE: solubilidade de uma substância é a quantidade da substância que se dissolve em determinado peso ou volume de solvente (isto é, produto ou fase que dissolve) . A solubilidade de uma substância sólida depende da natureza do solvente e do soluto, da concentração do solvente e das condições de pressão e temperatura.

 

DELIQUESCÊNCIA: é o fenômeno pelo qual alguns minerais podem absorver a umidade do ar atmosférico e dissolver-se aos poucos pela água absorvida.

 

DESIDRATAÇÃO: é o fenômeno físico-químico pelo qual alguns minerais perdem a água de cristalização (ou a água de constituição, que é a água que participa, faz parte da estrutura cristalina dos minerais, na forma de H₂O e não (OH), ocupando lugares específicos na estrutura). Por este processo, minerais hidratados se transformam em variedades ou espécimes menos hidratados ou desidratados, que frequentemente aparecem como pó branco, ou de cores mais claras, na superfície dos minerais pretéritos, em contato com a atmosfera.

 

HIGROSCOPIA: é o fenômeno físico-químico que ocorre em alguns minerais, que têm a capacidade de absorver a umidade do ar.

 

SABOR: alguns minerais apresentam sabor característico quando colocados na boca em função de suas solubilidades em água. Estes minerais apresentam normalmente sabor salgado, adstringente ou ácido.

 

EFLORESCÊNCIA: é o fenômeno físico-químico formado pela dissolução de minerais ou componentes solúveis de rochas ou material artificial (concreto, cimento, telha, tijolos, etc.) por água de infiltração, conata ou de formação, que por movimento capilar das soluções, causada por evaporação e/ou compactação trazem até a superfície, ou até poros próximos à superfície, o produto de solubilidade. Com a evaporação da água os elementos químicos dissolvidos são depositados na forma de pó, cristais aciculares, fibrosos ou granulares, minúsculos ou grandes na dependência das condições ambientais e do tempo.