LISTA DE EXERCÍCIOS 1Propriedades Físicas dos Minerais

1. Em um mundo sem luz, quais as propriedades capazes de definir um mineral?

Resposta: Na ausência de luz, propriedades como cor, brilho, traço e diafaneidade -importantes propriedades ópticas e que auxiliam na definição de um mineral – não poderiam ser observadas. No entanto, poderiam ser utilizadas para este fim propriedades que dependem de outros fatores sensoriais que não a visão, como as propriedades mecânicas flexibilidade e elasticidade, propriedades elétricas piezoeletricidade (o mineral quando aquecido produz pequenas cargas elétricas e de sinal oposto em cada uma das suas extremidades) e piroeletricidade (mineral produz carga elétrica constante e de pequena intensidade quando submetido a pressões segundo qualquer um dos eixos cristalográficos), a condutividade elétrica, magnetismo e densidade.

2. Qual é a propriedade essencial à definição de Dureza de um mineral? Justifique.

Resposta: A interação entre suas partículas constituintes: quanto maior a força de interligação entre eles, maior será a dureza do mineral. O diamante, por exemplo, é constituído por uma firme rede tetraéderica de carbono e seus átomos estão tão fortemente unidos que nenhum outro mineral (a não ser ele próprio) é capaz de riscá-lo o que lhe confere o número 10 na Escala de Mohs de dureza.

3. Em que situação um mineral exibirá duas durezas? Por que e onde isto ocorre?

Resposta: Existem casos em que vários exemplares de um mesmo mineral apresentamvalores diferentes de dureza e que confere ao mineral um valor máximo e outro mínimopara esta propriedade. Tais minerais são denominados anisotrópicos, ou seja, possuirãovalores diferentes de dureza segundo a direção considerada e cada vez que ocorrem doisplanos com propriedades diferentes. Um exemplo de mineral anisotrópico (em relação àdureza) é a cianita, cuja dureza varia de 4,5 a 7,0 na Escala de Mohs (considerando asdireções vertical e horizontal, respectivamente).4. Minerais com maleabilidade são eternos?Resposta:A maleabilidade é uma propriedade que confere ao mineral a característica des e r a m a s s a d o e t r a n s f o r m a d o e m l â m i n a s s e m q u e e s t e s e r o m p a . N o e n t a n t o , a fragmentação do material nesta conformação não significa que não seja destruído por  processos mecânicos ou químicos. Então, se a força de atração entre as partículas nãofor intensa, esforços contínuos causam fadiga e consequentemente ruptura. A saber, umg e ó l o g o f r a n c ê s d e s c o b r i u u m d e p ó s i t o d e o u r o ( m i n e r a l a l t a m e n t e m a l e á v e l e considerado de grande durabilidade) cujas partículas estão cheias de poros – o que indicaforte corrosão química (Superinteressante, junho de 1993).5. Por que a cor do traço de um mineral pode ser diferente da cor do mesmo?Resposta:A cor do traço de um mineral pode não corresponder à cor do mesmo, uma vezque a primeira propriedade refere-se à cor do material no seu estado pulverizado e, asegunda, a maneira como ele reflete a luz. A cor do mineral, então, dependerá da área deexposição, uma vez que diferentes comprimentos de

onda dependem da superfície domineral. Deste modo, a cor poder ser uma propriedade variável, enquanto a cor do traço éconstante e será a mesma para diferentes variedades do mesmo mineral.

6. O que ocorre quando um esforço excepcional é aplicado sobre um mineral comclivagem boa? (Leve em conta que o esforço seja aplicado homogeneamente sobreo mineral e não instantaneamente).Resposta: Quando for aplicado um esforço excepcional sobre um mineral de clivagemb o a , h a v e r á q u e b r a d a s l i g a ç õ e s f r a c a s e n t r e p l a n o s d e c l i v a g e m , r e s u l t a n d o e m superfície de deslizamento. No entanto, a fragmentação ocorrerá mais facilmente em ummineral de clivagem excelente. Um exemplo de mineral de clivagem boa é o feldspato.7. Por que existem diferentes tipos de fraturas? Justifique e ilustre onde for o caso.Resposta:Porque a fratura é controlada pela estrutura interna do mineral, e os mineraispossuem diferentes estruturas internas. A fratura ocorre quando a força das ligaçõesquímicas é mais ou menos a mesma em todas as direções e, portanto, o rompimento nãooco r r e ao l ongo de nenhuma d i r eção c r i s t a l og rá f i c a em pa r t i cu l a r . A lguns mine ra i s possuem estilos de fratura característicos, o que pode auxiliar em sua identificação. Asfo rmas ma i s conhec ida s de f r a t u r a s ão : concho ida l ( qua r t zo ) , f i b ro sa , s e r r i l hada e irregular.8. Por que os minerais do grupo das Micas são sempre um exemplo de clivagemexcelente? (A resposta pode se limitar ao quimismo do mineral).Resposta:Em função da composição química do mineral, as interações entre os planosparalelos é menos efetiva que as interações dentro dos planos, portanto é mais fácilsepará-los.9 . Qua l é a r e spos t a o f e r ec ida po r um mine ra l que ao s e r i l uminado ex iba a co r   branca? Justifique.Resposta:A cor de um mineral resulta da absorção seletiva da luz. O simples fato de omineral absorver mais um determinado comprimento de onda que os outros faz com queos comprimentos de onda restantes se componham numa cor diferente da luz branca quechegou ao mineral. Ao exibir a cor branca (quando iluminado) o mineral indica então quetoda a luz incidida foi transmitida, sendo que nenhum comprimento de onda foi absorvidope lo mine ra l . Os p r i nc ipa i s f a t o r e s que co l abo ram pa ra a abso rção s e l e t i va s ão a presença de elementos químicos de transição (Fe, Cu, Ni, Cr, V, etc) na composiçãoquímica do mineral. Assim, se o mineral apresenta-se branco, possivelmente ele nãoapresente metal de transição.10. A dureza de um mineral depende ou não do tamanho do seu grão? Justifique.Resposta:A dureza não depende do tamanho do grão e sim da estrutura cristalina domineral. Como a dureza esta relacionada com a intensidade das forças de ligação entreos átomos e moléculas, ou seja, depende do tipo de ligação. Então quanto mais forte for aligação entre os átomos maior será a dureza, mais elevado será o ponto de fusão e menor será o coeficiente de expansão térmica.11. Quais são as propriedades dos minerais limitadas à superfície dos mesmo?Resposta:hábito ou forma, clivagem, fratura, dureza, tenacidade, cor, traço e brilho.

LISTA DE EXERCÍCIOS 2  Propriedades físicas e a constituição químico/estrutural dos minerais1. Quais são, do ponto de vista químico, as relações entre dois minerais de umamesma Paragênese?Resposta:Os minerais de uma mesma paragênese formaram-se no mesmo intervaloc r í t i c o d e c r i s t a l i z a ç ã o , n a s m e s m a s c o n d i ç õ e s t e r m o d i n â m i c a s d e p r e s s ã o e temperatura.2. Explique detalhadamente a participação da água na cristalização e na fusão deum determinado mineral.Resposta: 3 . Po r que a Sé r i e de Bowen p roduzem sempre o mesmo t i po de rocha , embora variem muito as condições geológicas de cristalização?Resposta:O t i po de rocha é de t e rminado pe l a compos i ção qu ímica que depende da natureza do magma de origem. Dessa forma, rochas formadas em diferentes condiçõesgeo lóg i ca s ( t empe ra tu r a e p r e s são ) ap re sen t a r ão a mesma compos i ção , po i s t em o mesmo magma de origem.4. Quais são os bens minerais associados à Série de Bowen?Resposta:Produção de concentração metálica. Ex: formação do ouroCristalização fracionadaVariação de FaseComposição simplificadaReações descontínuas5. Explique os minerais zonados com respeito a Serie de Bowen.Resposta:Cristal zonado é um cristal único de um mineral que tem uma composiçãoquímica diferente na sua parte interna e externa. Um mineral zonado possui uma Série deBowen mais rica em detalhes. Ex: vários elementos da natureza A, A1, A2, A3 de formaprogressiva.6. De que maneira os processos de alteração atuam sobre rochas produzidas noinicio e no fim Serie de Bowen?Resposta:A s r o c h a s d o i n i c i o d a S e r i e d e B o w e n s ã o f o r m a d a s e m g r a n d e s p r o f u n d i d a d e s e a l t a s t e m p e r a t u r a s , p o r i s s o e s t ã o s u j e i t a s a s o f r e r a l t e r a ç õ e s hidrotermais e não sofrem ações intempéricas. Já as rochas do fim da serie podem sofrer ações hidrotermais e intempéricas por serem formadas mais próximas a superfície.7. De que maneira são repartidos nos minerais os vários tipos de ligações, nosvários contextos geológicos?Resposta:De mane i r a ge r a l , a s l i gações s imp le s en t r e o s á t omos s ão ma i s f o r t e s e , portanto, mais estáveis do que as ligações duplas ou triplas, que são menos estáveis,sendo quebradas mais facilmente e reagindo. Ou seja, os minerais com ligações simplessão mais estáveis do que os minerais que possuem ligações duplas e triplas entre osá tomos de sua compos i ção . Em uma rocha vu l cân i ca , po r exemplo , não ex i s t i r i am ligações metálicas, pois estas são fortes e como tempo de resfriamento seria pequeno,não haveria para essas ligações

se formarem. As rochas vulcânicas terão ligações maisfracas do que as rochas formadas mais profundamente, pois estas terão um maior tempode resfriamento e cristas mais bem formados, com interações fortes entre si.  8. As durezas são maiores em minerais produzidos no inicio ou no fim da evoluçãoda Serie de Bowen?Resposta:No inicio, pois os minerais com maior temperatura de cristalização. Os mineraisrecém formados apresentam dureza maior, porque a composição do magma que geraesse minerais apresenta elementos metálicos em maior quantidade. Ocorre uma exceçãopara o quartzo e o feldspato que são formados no final de Serie de Bowen.9 . De que mane i r a o s m ine ra i s podem se r f o rmados no i n t e r i o r do p l ane t a , em condições totalmente naturais?Resposta:Mudanças na temperatura e pressão mesmo que momentâneas, podem fundir o s m ine ra i s ma i s t a rd io s e p r e se rva r o s ma i s p r ecoces . Ex : De fo rmação em e s t ado plástico em estado rígido.10. Pode ocorrer alteração de minerais no interior do planeta Terra?Resposta:S i m . P o r q u e n o i n t e r i o r d o p l a n e t a o c o r r e u m f e n ô m e n o c h a m a d o hidrotermismo, que consiste na alteração de minerais pela circulação de fluidos no interior da crosta.11. Relacione o processo de cristalização fracionada com as Séries de Bowen.Resposta:A evo lução qu ímica do magma po r me io de r e s f r i amen to e conseqüen t e cristalização é denominada cristalização fracionada. Este fenômeno é muito importanteem discussões de composição química e mineralógica de rochas ígneas. Tanto na fusãoparcial, quanto na cristalização fracionada, a composição química do magma evolui demáfica para félsica. Em 1928, N.L. Bowen apresentou um modelo de evolução magmáticaconforme a explicação acima, com base nos ensaios físico-químicos e observações derochas ígneas naturais. Segundo o modelo dele, todas as variedades de rochas ígneassão derivadas a partir de um único magma primário de composição basáltico. A variedadequímica de rochas ígneas é devida à diferenciação por meio de cristalização fracionada apa r t i r do magma p r imá r io ba sá l t i co . E l e e sc l a r eceu a ex i s t ênc i a de r e ações f í s i co -químicas entre o magma e os minerais cristalizados, denominada de princípio de reação,e p r o p ô s d u a s s é r i e s d e r e a ç ã o e m f u n ç ã o d o r e s f r i a m e n t o m a g m á t i c o : s é r i e s descontínua e contínua.