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Silvia F. de M. Figueirôa Estruturas cristalinas em silicatos GM 861 – Mineralogia.

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1 Silvia F. de M. Figueirôa Estruturas cristalinas em silicatos GM 861 – Mineralogia

2 Classificação e abundância dos minerais da crosta terrestre

3 Silvia F. de M. Figueirôa Abundância dos minerais na crosta terrestre Pelo gráfico anterior, percebe-se claramente que os silicatos, de qualquer tipo, perfazem ~ 90% do volume de minerais na crosta minerais formadores de rochas O restante, devido a sua baixa abundância, é chamado de minerais acessórios.

4 Silvia F. de M. Figueirôa (SiO 4 ) -4 é o bloco construtor básico dos silicatos Outros cátions podem ser considerados como a argamassa que une tijolos tetraédricos Si, O e Al são considerados elementos formadores de estruturas, ao passo que cátions mais iônicos, como Mg e K, são considerados elementos modificadores de estruturas.

5 Silvia F. de M. Figueirôa Tipos de silicatos A classificação depende de como os tetraedros de (SiO 4 ) -4 estão unidos entre si, i.é., quantidade de vértices compartilhados = orto (ou neso) silicatos, sorossilicatos, ciclossilicatos, inossilicatos, filossilicatos e tectossilicatos.

6 Silvia F. de M. Figueirôa

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8 Tipos de estruturas de silicatos A maior ou menor polimerização dos tetraedros de sílica dependerá, sobretudo, da disponibilidade de cátions no magma em fusão e de sua proporção relativamente à sílica. Dependendo do R.I. do cátion ele comporá estruturas de alguns tipos de silicatos e não de outros, pois irão variar os sítios cristalográficos disponíveis para as diferentes coordenações.

9 Silvia F. de M. Figueirôa

10 Estruturas & propriedades A dureza dos silicatos, em geral, é média a alta (~ 5 - 8) pois a ligação Si- O é forte e a polimerização dos tetraedros favorece estruturas coesas. A forte ligação Si-O é também responsável, na maioria dos casos, por temperaturas de fusão altas.

11 Silvia F. de M. Figueirôa ORTOSSILICATOS (Unidade Estrutural (SiO 4 ) -4 ) Os tetraedros de (SiO 4 ) -4 são independentes, ou seja, NÃO compartilham O -2 dos vértices. Os tetraedros são unidos diretamente pelos cátions da estrutura. olivinas [(Mg, Fe)SiO 4 ] granadas [A 3 B 2 (SiO 4 ) 3 ] zircão [ZrSiO 4 ] alumino-silicatos (cia- nita/sillimanita/andaluzi- ta = Al 2 SiO 5 ) titanita [TiCaSiO 5 ] topázio[Al 2 SiO 4 (F,OH) 2 ] estaurolita [Fe 2 Al 9 O 7 (SiO 4 ) 4 (OH)]

12 Silvia F. de M. Figueirôa Explorando um exemplo Grupo das Olivinas: (cor verde oliva e verde acinzentado) Os principais minerais desse grupo são a Forsterita (Mg 2 SiO 4 ) e a Fayallita (Fe 2 SiO 4 ), que formam entre si Solução Sólida Total (completa substituição iônica entre Mg e Fe) Sistema Cristalino = ortorrômbico ForsteritaFayallita A 4,756 Å 4,817 Å B 10,195 Å10,477 Å C 5,981 Å6,105 Å

13 Silvia F. de M. Figueirôa Diferenças entre Fo e Fa ? Cela Unitária Fa > Fo ? ? Densidade Fa = 4,37 g/cm 3 > Fo = 3,27 g/cm 3 ? T º fusão Fo = 1.890º C > Fa = º C R.I. Fe 2+ = 0,74 Å > R.I. Mg 2+ = 0,66 Å

14 Silvia F. de M. Figueirôa Como é a Clivagem ? A distribuição regu- lar dos tetraedros de (SiO 4 ) -4 e dos cátions ausência de planos mais fracos ausência de clivagem

15 Silvia F. de M. Figueirôa Estrutura das olivinas

16 Silvia F. de M. Figueirôa SOROSSILICATOS [Unidade Estrutural = (Si 2 O 7 ) -6 ] Os tetraedros de (SiO 4 ) -4 comparti- lham um O -2 dos vértices. Os pares de tetraedros são unidos pelos cátions da estrutura. Melilita [Ca 2 Mg(Si 2 O 7 ] Lawsonita [CaAl 2 (Si 2 O 7 )(OH) 2. H 2 O] Calamina [Zn 4 (Si 2 O 7 )(OH) 2.H 2 O]

17 Silvia F. de M. Figueirôa Estrutura de um sorossilicato

18 Silvia F. de M. Figueirôa Explorando um exemplo Grupo dos Epídotos: a fórmula geral pode ser escrita: X 2 VIII Y 3 VI (Si 2 O 7 ) (SiO 4 ) (OH) O (SiO 4 ) indica presença de tetraedros isolados - Particularidade: há cátions com R.I. grande, pois X admite coordenação cúbica (N.C. 8) X = Ca, Y, Ce, La, Sc, Pb, Ba, K, Na; Y = Al, Mg, Be, Zn Exemplos: Epídoto [Ca 2 (Al, Fe)Al 2 O(SiO 4 )(Si 2 O 7 )(OH)] Alanita [(Ca, Ce) 2 (Al, Fe) 3 (SiO 4 )(Si 2 O 7 )(OH)] Vesuvianita [Ca 10 (Mg, Fe) 2 Al 4 (SiO 4 ) 5 (Si 2 O 7 ) 2 (OH) 4 ]

19 Silvia F. de M. Figueirôa Epídotos Sistema cristalino = monoclínico Hábito = prismático, colunar ou mesmo acicular


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