Minerologia

MINERALOGIA

Mineral é um corpo natural sólido e cristalino formado em resultado da interação de processos físico-químicos em ambientes geológicos. Cada mineral é classificado e denominado não apenas com base na sua composição química, mas também na estrutura cristalina dos materiais que o compõem. Em resultado dessa distinção, materiais com a mesma composição química podem constituir minerais totalmente distintos em resultado de meras diferenças estruturais na forma como os seus átomos ou moléculas se arranjam espacialmente (como por exemplo a grafite e o diamante). Os minerais variam na sua composição desde elementos químicos, em estado puro ou quase puro, e sais simples a silicatos complexos com milhares de formas conhecidas. Embora em sentido estrito o petróleo, o gás natural e outros compostos orgânicos formados em ambientes geológicos sejam minerais, geralmente a maioria dos compostos orgânicos é excluída. Também são excluídas as substâncias, mesmo que idênticas em composição e estrutura a algum mineral, produzidas pela atividade humana (como por exemplos os betões ou os diamantes artificiais). O estudo dos minerais constitui o objeto da mineralogia.

SEUS USOS

Os minerais são utilizados pelo homem nas mais diferentes formas e atividades.

Seus usos variam: alguns são fontes de metais raros e essenciais, outros são usados como catalisadores ou fundidos em reações químicas. Alguns minerais são apreciados por seus valores estéticos, como peças de coleção ou pedras preciosas. Freqüentemente, a palavra 'mineral' é usada num sentido mais geral, para referir-se a qualquer material com valor econômico (tal como o petróleo) tirado do solo.

A mica é utilizada na produção de papel de parede, lubrificantes e tintas.

A turmalina é usada em manômetros.

Experiências ultra-sônicas utilizam o quartzo.

Na goma de mascar é empregada a calcita.

Isso sem falar na utilização dos metais, que também são minerais.

ESTRUTURA CRISTALINA

Estrutura cristalina de um cristal de sal (NaCl). Note-se a ordenação dos átomos.

Um dos pilares fundamentais do estudo dos minerais, e um dos elementos determinantes na sua classificação, é a determinação da sua estrutura cristalina (ou ausência dela), já que esse fator determina, a par com a composição química, a generalidade das propriedades do material e fornece indicações claras sobre os processos e ambientes geológicos que estiveram na sua origem, bem como o tipo de rochas de que poderá fazer parte.

Neste contexto, estrutura cristalina significa o arranjo espacial de longo alcance em que se encontram os átomos ou moléculas no mineral. Na natureza existem 14 arranjos básicos tridimensionais de partículas (neste caso átomos ou moléculas, entenda-se), designados por redes de Bravais, agrupados em 7 sistemas de cristalização distintos, que permitem descrever todos os cristais até agora encontrados (as exceções conhecidas são os quasecristais de Shechtman, os quais, contudo, não são verdadeiros cristais por não possuírem uma malha com repetição espacial uniforme).

É, portanto da conjugação da composição química e da estrutura cristalina que é definido um mineral, sendo em extremo comuns substâncias que em condições geológicas distintas cristalizam em formas diferentes, para não falar da similaridade de cristalização por parte de substâncias com composição química totalmente diversa.

De fato, dois ou mais minerais podem ter a mesma composição química, mas estruturas cristalinas diferentes, sendo nesse caso conhecidos como polimorfos do mesmo composto. Por exemplo, a pirite e a marcassite são ambos constituídos por sulfeto de ferro, embora sejam totalmente distintos em aspecto físico e propriedades.

Similarmente, alguns minerais têm composições químicas diferentes, mas a mesma estrutura cristalina, originando isomorfos. Um exemplo é dado pela halite, um composto de sódio e cloro em tudo similar ao vulgar sal de cozinha, a galena, um sulfeto de chumbo, e a periclase, um composto de magnésio e oxigênio. Apesar de composições químicas radicalmente diferentes, todos estes minerais compartilham da mesma estrutura cristalina cúbica.

As estruturas cristalinas determinam de forma preponderante as propriedades físicas de um mineral: apesar do diamante e grafite terem a mesma composição, a grafite é tão branda que é utilizada como lubrificante, enquanto o diamante é o mais duro dos minerais.

Para ser classificado como um "verdadeiro" mineral, uma substância deve ser um sólido e ter uma estrutura cristalina definida. Deve também ser uma substância homogênea natural com uma composição química definida. Substâncias semelhantes a minerais que não satisfazem estritamente a definição, são por vezes classificados como mineralóides.

Estão atualmente catalogados mais de 4 000 minerais, todos eles reconhecidos e classificados de acordo com a International Mineralogical Association (IMA), a instituição de referência na aprovação da classificação e nomenclatura internacional dos minerais.

De fora ficam materiais como a obsidiana ou o âmbar, que embora tenham caráter homogêneo, origem geológica e aspecto mineral dado pela sua origem, ocorrência e características macroscópicas, não são materiais cristalinos.

A forma do cristal é muito importante na identificação do mineral, pois ela reflete a organização cristalina da estrutura dos minerais e dá boas indicações sobre o sistema de cristalização do mineral. Algumas vezes o cristal é tão simétrico e perfeito nas suas faces que coloca em dúvida a sua origem natural. Porém, os cristais perfeitos são muito raros, pelo que a maioria dos cristais apenas desenvolve algumas de suas faces.

MINERAIS E ROCHAS

Embora na linguagem comum por vezes os termos mineral e rocha sejam utilizados de forma quase sinônima, é importante manter uma distinção clara entre ambos. É preciso não perder de vista que um mineral é um composto químico com uma determinada composição química e uma estrutura cristalina definida, como atrás foi apontado. Se é verdade que existem rochas compostas por um único mineral, na generalidade dos casos, uma rocha é uma mistura complexa de um ou diversos minerais, em proporções variadas, incluindo freqüentemente frações, que podem ser significativas ou mesmo dominantes, de material