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GUILLERMO RAFAEL B. NAVARRO, ANTENOR ZANARDO, CIBELE CAROLINA MONTIBELLER, THAIS GÜITZLAF LEME. (2017) Livro de referência de Minerais Comuns e Economicamente Relevantes: CICLOSSILICATOS. Museu de Minerais, Minérios e Rochas “Prof. Dr. Heinz Ebert” 1 Todos os direitos reservados. Proibida a reprodução. Para solicitar autorização de uso ou reprodução, entrar em contato com o Museu Heinz Ebert através do site www.museuhe.com.br CORDIERITA (cordierite) - Mineral do Grupo dos Ciclossilicatos. Polimorfo da indialita. Forma série com a sekaninaíta. Mg2Al4Si5O18 ou (Mg,Fe 2+ )2Al4Si5O18. Homenagem a Pierre Louis A. Cordier (1777-1861), geólogo francês. Cristalografia: Ortorrômbico, classe bipiramidal-rômbica (2/m 2/m 2/m), pseudo-hexagonal. Grupo espacial e malha unitária: Cccm, ao = 17,079Å, bo = 9,730Å, co = 9,356Å, Z = 4. Padrão de raios X do pó do mineral: Ângulo de difração 2 ( , 1,540598 Å) θ CuKα λ= 1 10 20 30 40 50 60 Intensidade (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 8,51500Å(44) 8,40895Å(100) 4,89547Å(15) 4,09798Å(22) 4,08599Å(30) 3,38098Å(30) 3,36087Å(16) 3,14778Å(19) 3,12617Å(35) 3,03822Å(22) 2,99969Å(19) 2,64767Å(9) 2,62206Å(8) 2,33750Å(10) 1,69049Å(14) 1,68043Å(8) Figura 1 posição dos picos principais da cordierita em difratograma de raios X (modificado de Bystroem, 1942). Estrutura: na estrutura da cordierita, cada tetraedro SiO4 está unido a dois outros tetraedros SiO4, através do compartilhamento de átomos de oxigênio localizados nos vértices do tetraedro, de modo a formar um anel com seis tetraedros (Si6O18) 12- . Estes anéis ocorrem dispostos perpendicularmente ao eixo “c”. Os anéis Si6O18 são unidos verticalmente na estrutura através de átomos de Al (em coordenação 4) e Mg em coordenação 6 (octaedros). A estrutura é de tal modo que os anéis hexagonais ocorrem alternadamente com “camadas” de tetraedros de Al e octaedros de Mg. A disposição dos anéis forma “canais”, que podem ser ocupados por átomos maiores (como Na, K, etc) e outros ânions (como (OH)) e H2O. Anéis Si AlO (átomos em coordenação 4) 5 18 Átomos em coordenação 6 Átomos em coordenação 4 (OH), K, Na, etc c b a c b a Figura 2 - estrutura da cordierita. (modificado de Gibbs, 1966; http://webmineral.com/jpowd/JPX/jpowd.php?target_file=Cordierite.jpx#.WI4iVOSQx9A Hábito: normalmente forma agregados granulares (pseudo-hexagonais) a maciços, compactos. Os cristais são prismáticos curtos estriados || [001]. Geminação: frequente, sobre (110) e (130) simples, lamelar ou cíclica, rara segundo (021) e (101).

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GUILLERMO RAFAEL B. NAVARRO, ANTENOR ZANARDO, CIBELE CAROLINA MONTIBELLER,

THAIS GÜITZLAF LEME. (2017)

Livro de referência de Minerais Comuns e Economicamente Relevantes: CICLOSSILICATOS.

Museu de Minerais, Minérios e Rochas “Prof. Dr. Heinz Ebert”

1 Todos os direitos reservados. Proibida a reprodução.

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CORDIERITA (cordierite) - Mineral do Grupo dos Ciclossilicatos. Polimorfo da indialita. Forma série com a sekaninaíta. Mg2Al4Si5O18 ou (Mg,Fe2+)2Al4Si5O18. Homenagem a Pierre Louis A. Cordier (1777-1861), geólogo francês.

Cristalografia: Ortorrômbico, classe bipiramidal-rômbica (2/m 2/m 2/m), pseudo-hexagonal. Grupo espacial e malha

unitária: Cccm, ao = 17,079Å, bo = 9,730Å, co = 9,356Å, Z = 4.

Padrão de raios X do pó do mineral:

Ângulo de difração 2 ( , 1,540598 Å)θ CuKα λ =1

10 20 30 40 50 60

Inte

nsid

ad

e (

%)

100

90

80

70

60

50

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)

8,40895Å(100)

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3,3

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2,6

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)

2,3

37

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Å(1

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1,6

90

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Å(1

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1,6

80

43

Å(8

)

Figura 1 – posição dos picos principais da cordierita em difratograma de raios X (modificado de Bystroem, 1942).

Estrutura: na estrutura da cordierita, cada tetraedro SiO4 está unido a dois outros tetraedros SiO4, através do compartilhamento de átomos de oxigênio localizados nos vértices do tetraedro, de modo a formar um anel com seis tetraedros (Si6O18)12-. Estes anéis ocorrem dispostos perpendicularmente ao eixo “c”. Os anéis Si6O18 são unidos verticalmente na estrutura através de átomos de Al (em coordenação 4) e Mg em coordenação 6 (octaedros). A estrutura é de tal modo que os anéis hexagonais ocorrem alternadamente com “camadas” de tetraedros de Al e octaedros de Mg. A disposição dos anéis forma “canais”, que podem ser ocupados por átomos maiores (como Na, K, etc) e outros ânions (como (OH)) e H2O.

Anéis Si AlO

(átomos em coordenação 4)

5 18

Átomos em coordenação 6

Átomos em coordenação 4

(OH),K, Na, etc

c

b a

c b

a

Figura 2 - estrutura da cordierita. (modificado de Gibbs, 1966; http://webmineral.com/jpowd/JPX/jpowd.php?target_file=Cordierite.jpx#.WI4iVOSQx9A

Hábito: normalmente forma agregados granulares (pseudo-hexagonais) a maciços, compactos. Os cristais são prismáticos curtos estriados || [001]. Geminação: frequente, sobre (110) e (130) simples, lamelar ou cíclica, rara segundo (021) e (101).

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(001)

(130)

(110)

(100)

(001)(011)

(010)

(130)

(110)

(100)

(111)

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a b

c

a b

c

bc

a

cb

a

Figura 3 – cristais de cordierita. (modificado de www.smorf.nl; www.mineralienatlas.de)

Propriedades físicas: três direções de clivagem, uma direção de clivagem imperfeita {010} e duas fracas segundo {001} e {100}; fratura: conchoidal a irregular; quebradiço; Dureza: 7-7,5; densidade relativa: 2,53-2,78 g/cm3. Transparente a translúcido; azul acinzentado, azul lilás, azul escuro, vede-azulado, esverdeado, cinza; cor do traço: branco; brilho: vítreo.

Propriedades óticas: Cor: incolor ou azul muito pálido em seção delgada. Relevo: fraco negativo a baixo positivo, n ><

bálsamo ( = 1,527-1,560, = 1,532-1,574, = 1,537-1,578). Pleocroísmo: X = amarelo pálido, verde, Y = azul-violeta,

violeta, Z = azul pálido. Orientação: = c, β = a, = b. Plano Ótico (PO): (100). Biaxial (-), sendo que a variedade

magnesiana pode ser biaxial (+) com 2V maior que 80°. = 0,005-0,018. 2V = 35º-106º, geralmente 80º-89º (+) e 70º-89º (-). Dispersão: fraca a marcada, r < v, mas pode ser r > v. Absorção: Z > Y > X.

Figura 4 – Fotomicrografias de seções delgadas. A), B) lâmina de pó de cordierita. C), D) cordierita gemológica (safira d’água). E), F), G, H), I) cristais de cordierita em granulito. J), K), L) halos pleocróicos em cristais de cord ierita. Crd:

cordierita. Hl: halos pleocróicos. Pl: plagioclásio. Zrn: zircão. N.D. nicóis descruzados. N.C. nicóis cruzados.

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B)A)

1 ordemo

2 ordemo

3 ordemo

0,03

0,00

0,02

0,01

0,04

0,05

Cores de Interferência

Esp

ess

ura

da

Lâm

ina (

em

mm

)

0,018: 0,005

PO

a

b

c

Figura 5 – A) orientação ótica de cristal de cordierita (modificado de Deer et al., 1981). B) carta de cores mostrando o

intervalo das cores de interferência e valores de birrefringência máxima ( = - ) de cristais de cordierita com espessura de 0,030 mm.

Composição química: Aluminossilicato de magnésio. O número de átomos (cátions e ânions) por unidade de fórmula (a.p.u.f.) é calculado na base para 18. (O). (1) cordierita em cornubianito associada a granada, biotita, plagioclásio, ortoclásio, quartzo (Anglus, Escócia). (2) cordierita em cornubianito aluminoso (Aberdeenshire, Inglaterra). (3) cordierita em xisto associado a cianita, sillimanita e andaluzita (Smith Ridge, EUA). (1), (2), (3) análises compiladas de Deer et al. (1981).

(1) (2) (3)

SiO2 46,69 47,69 49,46

TiO2 0,34 tr. 0,01

Al2O3 32,00 32,52 33,58

Fe2O3 0,39 0,63 0,14

FeO 12,04 8,04 2,12

MnO 0,09 0,04 0,08

MgO 5,91 7,56 12,06

CaO 0,18 0,52 0,03

Na2O 0,28 0,53 0,14

K2O 0,16 0,42 0,30

H2O+ 1,95 1,85 1,71

H2O- 0,55 0,10

Total 100,05 100,35 99,73

Propriedades diagnósticas: ocorrência na forma de porfiroblasto de cor azul com fratura conchoidal em rochas metamórficas aluminosas. Assemelha-se ao quartzo, diferindo-se deste por fundir-se em bordas delgadas com o maçarico. É parcialmente decomposta em HCl. Petrograficamente, frequentemente possui halos pleocróicos de cor amarela no contato com minerais radioativos. Altera-se para filossilicatos (clorita, penina, sericita, etc.) exibindo então várias tonalidades de verde-acinzentado. Distingue-se do quartzo por este ter birrefringência menor e ser uniaxial (+). Oticamente assemelha-se ao plagioclásio, diferindo-se por sua maior alterabilidade, geminação de repetição cíclica e pelos halos pleocróicos amarelos gerados pelos minerais radioativos, em especial o zircão. A cordierita azul distingue-se da lazulita por esta ter relevo maior, pela extinção oblíqua e birrefringência maior. Distingue-se da safirina por esta apresentar índices de refração maiores e extinção oblíqua. Distingue-se da indialita pela birrefringência maior e pelo caráter ótico biaxial. Da osumilita por esta ser uniaxial (+) e ter birrefringência menor. As escapolitas com baixa birrefringência podem ser confundidas com a cordierita, da qual distinguem-se por estas serem uniaxiais.

Gênese: mineral formado por metamorfismo regional de alta temperatura e baixa pressão e de contato sobre material aluminoso (sedimentos argilosos). É encontrado em hornfels, gnaisses, xistos, granulitos, etc. Aparece, às vezes, em lavas, onde contém inclusões de vidro vulcânico. O produto de alteração da cordierita de cor verde é denominado de prasiolita (Do grego prasion (alho poró) + lithos (pedra), por sua cor).

Associação mineral: é um mineral comum em rochas metamórficas aluminosas e ocorre associado à sillimanita, feldspato potássico, muscovita, biotita, coríndon, espinélio, granada, andaluzita, estaurolita.

Ocorrências: no Brasil é encontrado no litoral do RJ, ES e BA, região de São José do Rio Pardo-Caconde; Vale do Paraíba, no nordeste brasileiro na região do Seridó e em muitas outras partes do território brasileiro.

Variedades: Safira-d’água - var. de cordierita transparente de cor azulada, usada como gema, que ocorre em cascalhos aluviais. Sekaninaíta - var. de cordierita rica em ferro. Encontrado em pegmatitos graníticos e em alguns granitos, associada a andaluzita e turmalina; pode ter também origem metamórfica aparecendo em gnaisses e migmatitos. Homenagem ao professor Josef Skanina, seu descobridor. (sin. ferro-cordierita).

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Usos: a cordierita transparente de boa cor azulada (safira d’água) é usada como gema.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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sites consultados: www.handbookofmineralogy.org

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www.mindat.org www.mineralienatlas.de http://rruff.info www.smorf.nl www.webmineral.com