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Mineralogia
Filossilicatos e TectossilicatosFilossilicatos e Tectossilicatos
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FilossilicatosFilossilicatos
A palavra filossilicato deriva do grego phylon, que significa folha;
Possuem hábito achatado ou em escamas;
Cristalizam no sistema monoclínico;
Clivagem basal (001) proeminente a perfeita; As lamelas de clivagem (placas) são flexíveis, elásticas ou plásticas, raramente quebradiças.
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Unidade Estrutural (Si(Si44OO1010))4-4-
Os tetraedros de (SiO4)
-4 compartilham
três O-2 da base com outros 3 tetraedros adjacentes, formando placas ou folhas de extensão infinita.
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Estrutura
As folhas são unidas por cátions, que se ligam aos O-2 dos ápices dos tetraedros formando a estrutura.
As folhas são ligadas entre si por Forças de Van der Waals clivagem proeminente paralela às camadas.
Pode ser que ~1/2 dos Si+4 seja substituída por Al+3 a estrutura incorpora cátions divalentes como Ca, Fe e Mg em coordenação cúbica, o que aumenta a intensidade das F de ligação.
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Filossilicatos importantes: MICAS E ARGILO-MINERIAIS.
Os constituintes dos solo são, na sua maioria, argilo-minerais.
Fazem a liberação e retenção de nutrientes das plantas
Armazenam H2O entre as estações seca e
chuvosa Adsorvem gases atmosféricos
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Exemplos de argilo-minerais
Caolinita - Al2Si2O5 (OH)4
Isoestrutural = gibbsita - Al2(OH)6 ou Al(OH)3 (não é argila, mas possui propriedades semelhantes)
Folhas de extensão infinita de tetraedros com O-2 “livres” nos ápices, que se ligam ao Al+3 em coordenação octaédrica.
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Estrutura básica
(1:1)
Caolinita - Al2Si2O5 (OH)4
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Caolinita - Al2Si2O5 (OH)4
Hábito: MicáceoClivagem: Perfeita em {001}Dureza: 2 - 2,5Densidade relativa: 2,6g/cm3
Brilho: foscoCor: Geralmente branco, variando conforme grau de “impureza”
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Exemplo II: Pirofilita Al2Si4O10(OH)2
Estrutura Básica
(2:1)
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Exemplo II: Pirofilita AlSi4O20(OH)4
Hábito: agregados radiais ou tabularesClivagem: Basal perfeita {001}Dureza: 1 – 1,5Densidade: 2,6 - 2,9g/cm3
Brilho: micáceo a perláceoCor: Branco, verde, cinza ou pardo.
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Talco
Mg3Si4O10(OH)2
Argilo-mineral tipo 2:1
Exemplo III: Talco Mg3Si4O10(OH)2
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Hábito: MicáceoClivagem: Perfeita em {001}Dureza: 1Densidade: 2,7-2,8 g/cm3
Brilho: PerláceoCor: Verde pálido, amarelo ou cinza-esverdeado
Untuoso ao tato
Exemplo III: Talco Mg3Si4O10(OH)2
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MICAS Estruturas básicas construídas a partir de
filossilicatos 2:1 (ex. talco)
Substituição de Si4+ por Al3+ falta de carga +1
Compensação de carga pela entrada de K+ e Na+
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Exemplo I:Muscovita
KAl2(AlSi3O10)(OH)2
Na Muscovita temos 1/4 dos Si+4 substituído por Al+3. A diferença de cargas é compensada pelo encaixe de cátions monovalentes entre as folhas, com N.C. 12 (ex.: K+) em função destas ligações folha-cátion-folha, que não ocorrem nas argilas, a facilidade de deslizamento diminui e a dureza aumenta; e perde-se a sensação untuosa ao tato.
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Exemplo I:Muscovita
KAl2(AlSi3O10)(OH)2
Hábito - Micáceo Clivagem - Perfeita em {001}Dureza - 2 - 2,5Densidade - 2,76 - 3,1 g/cm3
Brilho - Vítreo a sedosoCor - Incolor, transparente
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TectossilicatosTectossilicatos
Caracterizam-se por apresentar todos os O2- dos tetraedros de (SiO4)4- compartilhados com outros tetraedros vizinhos.
Estrutura tridimensional contínua, fortemente unida e eletricamente estável
Constituem aproximadamente 64% da crosta.
Quartzo, feldspatos, zeólitas e escapolitas.
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Estrutura tridimensional dos tectossilicatos
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Exemplos:
Quartzo (< 570o C); Tridimita (870o - 1.470o C); Cristobalita (> 1.470o C)) = SiO2
Pela disposição helicoidal dos tetraedros de (SiO4)-4
não há planos + fracos NÃO HÁ CLIVAGEM
Sistema Cristalino: Romboédrico (trigonal)
Hábito: prismático
Muitas variedades coloridas, devido a pequenas quantidades de “impurezas” (Ametista - Fe), Róseo (Ti), quartzo leitoso (micro-inclusões fluidas).
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MINERAIS DE SÍLICA
-quartzo
coesita
tridimita
cristobalita
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FELDSPATOS XVIII ZIV4O8
Z = Si4+ e Al3+ X = Na+, K+, Ca+2, Ba2+, Sr2+, Pb2+
Fe+2 e Mg2+ são íons muito pequenos para ocuparem os sítios cristalográficos da estrutura
São os silicatos mais abundantes da crosta
Formam séries isomorfas: albita-oligoclásio-andesina-labradorita-bytonita-anortita e albita-sanidina-ortoclásio-microclínio (var. amazonita)
Cristalizam no sistema monoclínico e triclínico
Fatores que influenciam na estrutura dos feldspatos:
Raio iônico dos cátions Ordenamento dos tetraedros de Al – Si e dos íons X:
depende da temperatura e do número de Al3+ para manter o balanço de cargas
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FELDSPATOS ALCALINOS
¼ de Si4+ substituído por Al3+ K+ ou Na+ ortoclásio (microclínio/sanidina) ou albita: formam solução sólida completa somente a altas temperaturas (> 600°C)
1/2 de Si4+ substituído por Al3+ Ca2+ ou Na+ série dos plagioclásios
Temperaturas < 600°C: estrutura se contrai exsolução de microclínio e albita = pertita
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Representação espacial dos Feldspatos
Clivagem {001} e {010}
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Exemplo I: Albita NaAlSi3 O8
Hábito - TabularClivagem - em {010}, em {001}Dureza - 6 a 6,5 Densidade - 2,61 g/cm3
Brilho – nacarado a vítreo
Cor - Incolor, branco ou esverdeado
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Exemplo II: Anortita CaAl2 Si2 O8
Hábito - TabularClivagem - em {010}, {001}Dureza - 6 a 6,5 Densidade: 2,76 g/cm3
Brilho - Vítreo a nacaradoCor - esverdeado, amarelo ou vermelho-carne
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Grupo dos feldspatóides
Grupo de minerais quimicamente semelhantes aos feldspatos, porém com proporção de sílica nitidamente inferior na composição. Também chamados de feldspatos insaturados.
São aluminossilicatos tridimensionais, com estrutura bem espaçosa, em cujos interstícios estão os cátions e vários espécimes hospedam ânions simples ou complexos.
Assim, na Sodalita, o Cl é um constituinte essencial, o CO3 na Cancrinita, o SO4 na Noseana e SO4, S e Na na Lazurita .
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Exemplo: Sodalita Na8[AlSiO4]6Cl2
Sistema – cúbico (simples)
Clivagem - ruimDureza – 5,5 a 6Densidade: 2,27-2,33 g/cm3
Fratura - ConchoidalBrilho - vítreoCor – cinzento, azul ou verde
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Grupo das Zeólitas
As espécies são formadas por cadeias de anéis tetraédricos de SiO4 e AlO4, ligadas pelos cátions Na, Ca, K, Ba, Sr
Estrutura aberta, com grandes canais, nos quais a água e outras moléculas podem se alojar.
Também são chamadas de peneiras moleculares
Fazem troca catiônica.
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Clivagem - Perfeita (110)Dureza - 5 - 5,5 Densidade - 2,1 - 2,4 g/cm3
Brilho - vítreo a sedosoCor - Incolor, cinza, amarelo, azul
Exemplo: Escolecita CaAl2Si3O10.3H2O