Filossilicatos e Tectossilicatos

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1 Filossilicatos e Tectossilicatos
Mineralogia Filossilicatos e Tectossilicatos

2 Filossilicatos 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.

3 Unidade Estrutural (Si4O10)4-
Os tetraedros de (SiO4)-4 compartilham três O-2 da base com outros 3 tetraedros adjacentes, formando placas ou folhas de extensão infinita.

4 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.

5 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

6 Exemplos de argilo-minerais
Caolinita - Al2Si2O5 (OH)4 Folhas de extensão infinita de tetraedros com O-2 “livres” nos ápices, que se ligam ao Al+3 em coordenação octaédrica. Isoestrutural = gibbsita - Al2(OH)6 ou Al(OH)3 (não é argila, mas possui propriedades semelhantes)

7 Caolinita - Al2Si2O5 (OH)4 Estrutura básica (1:1)

8 Caolinita - Al2Si2O5 (OH)4 Hábito: Micáceo Clivagem: Perfeita em {001} Dureza: 2 - 2,5 Densidade relativa: 2,6g/cm3 Brilho: fosco Cor: Geralmente branco, variando conforme grau de “impureza”

9 Exemplo II: Pirofilita Al2Si4O10(OH)2
Estrutura Básica (2:1)

10 Exemplo II: Pirofilita AlSi4O20(OH)4
Hábito: agregados radiais ou tabulares Clivagem: Basal perfeita {001} Dureza: 1 – 1,5 Densidade: 2,6 - 2,9g/cm3 Brilho: micáceo a perláceo Cor: Branco, verde, cinza ou pardo.

11 Exemplo III: Talco Mg3Si4O10(OH)2
Argilo-mineral tipo 2:1 Talco Mg3Si4O10(OH)2

12 Exemplo III: Talco Mg3Si4O10(OH)2
Hábito: Micáceo Clivagem: Perfeita em {001} Dureza: 1 Densidade: 2,7-2,8 g/cm3 Brilho: Perláceo Cor: Verde pálido, amarelo ou cinza-esverdeado Untuoso ao tato

13 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+

14 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.

15 Exemplo I:Muscovita KAl2(AlSi3O10)(OH)2
Hábito - Micáceo Clivagem - Perfeita em {001} Dureza ,5 Densidade - 2,76 - 3,1 g/cm3 Brilho - Vítreo a sedoso Cor - Incolor, transparente

16 Tectossilicatos 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.

17 Estrutura tridimensional dos tectossilicatos

18 Sistema Cristalino: Romboédrico (trigonal) Hábito: prismático
Exemplos: Quartzo (< 570o C); Tridimita (870o o 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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20 MINERAIS DE SÍLICA coesita -quartzo cristobalita tridimita

21 FELDSPATOS XVIII 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

22 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)  Temperaturas < 600°C: estrutura se contrai  exsolução de microclínio e albita = pertita 1/2 de Si4+ substituído por Al3+  Ca2+ ou Na+ série dos plagioclásios

23 Representação espacial dos Feldspatos
Clivagem {001} e {010}

24 Exemplo I: Albita NaAlSi3 O8
Hábito - Tabular Clivagem -  em {010}, em {001} Dureza - 6 a 6,5 Densidade - 2,61 g/cm3 Brilho – nacarado a vítreo Cor - Incolor, branco ou esverdeado

25 Exemplo II: Anortita CaAl2 Si2 O8
Hábito - Tabular Clivagem - em {010}, {001} Dureza - 6 a 6,5 Densidade: 2,76 g/cm3 Brilho - Vítreo a nacarado Cor - esverdeado, amarelo ou vermelho-carne

26 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 .

27 Exemplo: Sodalita Na8[AlSiO4]6Cl2
Sistema – cúbico (simples) Clivagem -  ruim Dureza – 5,5 a 6 Densidade: 2,27-2,33 g/cm3 Fratura - Conchoidal Brilho - vítreo Cor – cinzento, azul ou verde

28 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.

29 Exemplo: Escolecita CaAl2Si3O10.3H2O
Clivagem - Perfeita (110) Dureza ,5 Densidade - 2,1 - 2,4 g/cm3 Brilho - vítreo a sedoso Cor - Incolor, cinza, amarelo, azul