Minerais e Rochas - O Que é Um Mineral?
MINERAIS E ROCHAS
O QUE É UM MINERAL?
Denominam-se minerais
as substâncias inorgânicas naturais de composição química definida, com
estrutura sólida cristalina determinada, com arranjo atômico ordenado, que às
vezes se apresentam em formas geométricas mais ou menos regulares.
As principais características
dos minerais são:
Origem inorgânica
natural
Estrutura sólida
cristalina
Composição química
definida
Arranjo atômico
ordenado
Substância química
inorgânica natural, homogênea, sólida, cristalina, com fórmula
química definida e arranjo atômico ordenado.
Minerais podem ser
íons que são espécies químicas carregadas eletricamente e são formados por
átomos que perderam ou receberam elétrons. Os cátions são íons positivos
derivados da perda de elétrons por átomos neutros. Já os ânions são íons negativos
formados pelo recebimento de elétrons por átomos neutros.
Os minerais são
compostos químicos inorgânicos formados naturalmente e que apresentam uma
estrutura molecular bem definida.
Os minerais podem ser formados no próprio planeta Terra ou chegar na Terra
através de meteoritos e demais corpos espaciais extraterrestres.
Atualmente, existem catalogados mais de cinco mil
minerais e, à medida que os estudos geológicos avançam, mais e mais minerais
vão sendo descobertos, alguns deles de origem extraterrestre.
Nosso planeta possui cerca de 5.800 minerais
conhecidos, ao passo que apenas cerca de 480 foram encontrados em meteoritos
(minerais extraterrestres) (Wei-Haas,2022).
Ao estudar o material do meteorito rochoso, El Ali,
encontrado na Somália, em 2019, os pesquisadores notaram vários cristais com
composições inusitadas. Análises posteriores, incluindo uma comparação com
minerais desenvolvidos sinteticamente em laboratório, confirmaram uma suspeita:
a composição e a estrutura dos minerais não tinham precedentes na natureza
terrestre.
Chris Herd, curador da coleção de meteoritos da
Universidade de Alberta, no Canadá batizou um dos minerais de Elaliita,
em homenagem ao próprio meteorito, o segundo de Elkinstantonita, em
homenagem a Lindy Elkins-Tanton, cientista planetária da Arizona State
University, nos Estados Unidos, e investigadora principal da próxima missão
Psyche, pela NASA, que irá explorar um asteróide metálico.
O Instituto de Tecnologia da Califórnia, que já
havia descoberto dezenas de novos minerais, identificou o terceiro mineral,
batizando-o de Olsenito em homenagem ao falecido Edward Olsen,
ex-curador do Museu Field de História Natural de Chicago, nos Estados Unidos,
que havia teorizou a existência deste mineral que agora leva seu nome.
Outro exemplo de mineral extraterrestre é a Wassonita,
mineral descoberto em um meteorito coletado na Antártica na década de 1960.
Um mineral é um sólido homogêneo de ocorrência
natural, formado inorgânico, com uma composição química definida e um arranjo
atômico ordenado (Mason et al. 1968).
Cristal
Os cristais são formados quando há um ambiente
favorável (lento resfriamento e lento aquecimento). Os grupos de átomos
(moléculas) se juntam em forma ordenada. É definido numa geometria em que as
faces são planas.
“Toda formação em Cristal é identificado como
matéria mineral, mas nem todo mineral se apresenta em forma de cristais”.
Os minerais se formam por cristalização, a partir
de líquidos magmáticos ou soluções termais, pela recristalização em estado
sólido e ainda, como produto de reações químicas entre sólidos e líquidos.
Como vimos:
“Um mineral é um composto químico
homogêneo de ocorrência natural, de origem inorgânica, com uma composição
química definida e um arranjo atômico ordenado e com estrutura sólida
cristalinas.” (Mason et al. 1968) (ufpel).
O conceito mais aceto, é o citado a seguir:
Um mineral é um sólido, homogêneo,
natural, com uma composição química definida (mas geralmente não fixa) e um
arranjo atômico altamente ordenado. É geralmente formado por processos
inorgânicos. (Klein & Hurlbut, 1999).
Simplificando:
Substância química inorgânica natural,
homogênea, sólida, cristalina, com formula química definida e arranjo
atômico ordenado.
Pelos conceitos que vimos as principais
características dos minerais são:
Substância química homogênea natural sólida
Origem inorgânica
Composição química definida
Arranjo atômico ordenado
Estrutura cristalina
Ao contrário das substâncias amorfas, como madeira,
plásticos, cimento e vidros, as substâncias cristalinas possuem um arranjo
ordenado dos átomos, íons ou moléculas que a constituem. Esse empilhamento regular dos átomos
é que explica as faces planas dos cristais.
Algumas implicações do conceito:
Substância química inorgânica natural
Uma substância química inorgânica é uma substância
composta pela combinação de dois ou mais elementos que não contém carbono como
elemento principal, ou não provém de origem orgânica (seres vivos).
Sólido
As substâncias gasosas ou líquidas são excluídas do
conceito de mineral.
Assim, o gelo nas calotas polares é um mineral, mas
a água não. Algumas substâncias que fogem a esta definição ainda assim são
objeto de estudo do mineralogista. É o caso do mercúrio líquido, que pode ser
encontrado na natureza, em determinadas situações. Nestes casos, a substância é
chamada de mineralóide.
Homogêneo
Algo que não pode ser fisicamente dividido em
componentes químicos mais simples. Este conceito é obviamente dependente da
escala de observação, uma vez que algo que é aparentemente homogêneo a olho nu
pode ser constituído de mais de uma substância, quando observado em escala
microscópica.
Natural: exclui as substâncias geradas em
laboratório ou por uma ação consciente do homem. Quando estas substâncias são
idênticas em composição e propriedades a um mineral conhecido, o nome deste
mineral pode ser usado, acrescido do adjetivo “sintético” (por exemplo,
esmeralda sintética). Acima, consideramos o gelo das calotas polares como um
mineral. Entretanto, para seguir o conceito de mineral à risca, o gelo que
fabricamos na geladeira não constitui um mineral.
Composição química definida
Significa que um mineral é uma substância que pode
ser expressa por uma fórmula química. Por exemplo, a composição do ouro nativo
é Au, a do quartzo é SiO2, a da calcita é CaCO3, e assim por diante. Entretanto
em muitos minerais é possível a substituição de um ou mais elementos da fórmula
original por outros. Assim, a dolomita CaMg(CO3)2 admite a substituição de Mg
por quantidades variáveis de Fe e Mn, e a esfalerita ZnS admite a substituição
de Zn por quantidades variáveis de Fe. Em muitos casos, a composição química
dos minerais pode variar dentro de certos limites, sem que seja necessário
alterar o nome do mineral. Em outros casos as variações são tão grandes que
caracterizam uma espécie mineral distinta.
Arranjo atômico ordenado (estrutura cristalina)
Implica na existência de uma estrutura interna,
onde os átomos, íons ou moléculas estão dispostos em um padrão geométrico
regular. Este padrão obedece às regras de simetria que se estua em
cristalografia, e os sólidos assim constituídos pertencem a um dos sistemas
cristalinos: triclínico, monoclínico, ortorrômbico, tetragonal, hexagonal
(trigonal) e isométrico.
Sólidos que possuem tal arranjo interno ordenado
são chamados de cristalinos. Os que não o possuem são chamados de amorfos, e
fogem á classificação estrita de mineral, compondo o grupo dos mineralóides.
A obsidiana não é considerado um mineral por não
apresentar estrutura cristalina.
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