SUBCLASSE TECTOSSILICATOS Grupo do Quartzo

Incluem-se neste grupo as diferentes modificações do anidrido silícico, tanto as polimorfas cristalinas como as amorfas. Na Natureza existem quatro formas de SiO4: quartzo- tridimita-, cristobalita-e o gel de sílex. As três primeiras: quartzo, tridimita- e a cristobalita-, são formas polimorfas de temperatura superior, inestáveis nas condições ambientais.

QUARTZO, SiO2. — Cristais enantiomórficos romboédricos, de conformação variada segundo o tipo de jazida. O quartzo comum apresenta-se em cristais de hábito prismático hexagonal, com dois romboedros de igual desenvolvimento que se parecem com uma pirâmide hexagonal (jacinto de Compostela) (fig. 1), enquanto que as variedades de cristal de rocha (fig. 2) e quartzo defumado (fig. 3), por exemplo, os cristais de quartzo de São Gottard, são ricos em facetas de hábito claramente romboédrico, com faces de trapezoedro trigonal, direito ou esquerdo, e que comunicam ao cristal o seu caráter dextrógiro ou levógiro.

A maioria dos cristais de quartzo são macias de complemento de sutura irregular e de compenetração íntima, de modo que parecem cristais simples e somente podem ser reconhecidos pelas faces de trapezoedros ou por meios físicos (piezoeletricidade, atividade óptica, etc). Os cristais se unem nestas macias segundo quatro leis importantes que são:

I. Lei do Delfinado: a macia tem atividade óptica e apresenta-se nos quartzos alpinos, em Zinkenslock, maciço de Aare (Suíça).

II. Lei do Brasil: o conjunto tem o centro de

simetria e não tem atividade óptica. É macia típica do quartzo ametista (fig. 4) que encontra-se no Brasil e cujos exemplares são muito apreciados em joalheria.

III. Em alguns cristais observa-se a existência simultânea das duas leis descritas anteriormente.

IV. Lei do Japão on da Gardeta (figura 5); apresenta-se com freqüência nos quartzos japoneses.

Muitos quartzos alpinos encontram-se en forma de agregado uniplanar, fornecendo os quartzos

helicoidais, em que dois cristais com os eixos ternários

girados um certo ângulo, unem-se pela face de prisma, tomando aspecto helicoidal.

Apresenta-se em grupos e drusas, principalmente nos geodes alpinos, em magníficos cristais, ou bem como elemento fundamental das rochas ácidas (granito, pegmatito, etc). É incolor e completamente transparente, embora possa oferecer variadíssimas colorações e tornar-se translúcido e mesmo opaco

(quartzo leitoso). Brilho vítreo. O quartzo rosado não

apresenta faces cristalinas e provém dos pegmatitos (Brasil, Bolívia, etc).

Opticamente é uniáxico com birrefringência débil e positiva. Tem a propriedade de girar o plano de vibração da luz polarizada (polarização rotatória), quando o raio luminoso segue a direção do eixo de simetria que é eixo óptico do cristal (vide lâmina A/8); este giro realiza-se para a direita ou para a esquerda (cristais dextrógiros e levógiros) coincidindo com a

natureza das faces trapezóides.

Mineral duro e frágil, é piezoelétrico, fenômeno que somente apresentam os cristais não centralizados, por cujo motivo tem grande importância técnica no ultra- som. Quimicamente é SiO2 puro, algumas vezes com pequeníssimas quantidades de impurezas que lhe comunicam a cor; somente é atacado pelo FH e por meio da fusão com KOH.

É o mineral mais abundante e freqüente da crosta terrestre; elemento fundamental das rochas eruptivas, sedimentares e metamórficas, forma também a ganga da maioria de filões, o denominado quartzo filoniano.

Entre as variedades criptocristalinas do quartzo devem ser citadas a Calcedônia (fig. 6), agregados duros e homogêneos com estrutura fibrosa microscópica, translúcido, freqüentemente com belas colorações que, quando reveste vazios amigdalóides recebe o nome de ágata; o ônix e a carnéola (coralina), esta última de cor vermelha sangue, emprega-se em joalheria. O jaspe (fig. 7) é Calcedônia opaca, intensamente colorida; quando tem cor verde com manchas vermelhas muito intensas forma o

heliotrópio. Finalmente, a variedade mais abundante

em Espanha é a pederneira ou sílex.

OPALA, SiO2+água (1 a 21%).— Hidrogel de anidrido silícico, apresenta-se em massas reniformes, em pseudomorfose e como fossilizante. Tem fratura notavelmente concóide, brilho vítreo e pode ser transparente ou translúcido. Origina-se na decomposição térmica dos silicatos. Existem diversas variedades: opala nobre (fig. 8), cor cinzenta azulada a branca do leite e muito apreciada em joalheria; opala

comum, em massas de aspecto opalino típico; opala prasia, de bonita cor verde; etc.

Variedades polimorfos do SiO2

O SiO2 cristaliza como quartzo abaixo de 870ºC.; como tridimita entre os 870º e os 1470ºC; e como cristobalita, a partir desta temperatura. As duas últimas fases são metais estáveis nas condições ambientais, encontrando- se exemplares naturais das mesmas. Distinguem-se na disposição dos SiO4 unidos pelos vérti ces (fig. 9), dando esquemas diversos para cada mineral; o quartzo é romboédrico; a tridimita hexagonal; e a cristobalita, cúbica. Isto explica que sejam metais estáveis já que para passar de uma fase a outra é necessária a ruptura do enlace entre tetraedros, e estes enlaces são muito fortes (resistência do quartzo à erosão). Além destas fases, cada uma delas têm formas de alta e baixa temperatura, perfeitamente reversíveis com pontos de inversão a 574º, 140º e 240º C. Isto obedeceria a um movimento dos tetraedros (fig. 10) que não implica na ruptura dos enlaces tetraedro-tetraedro, o que vem explicar, por outro lado, a reversibilidade do fenômeno.

Grupo Feldspatos

Conjunto de minerais estreitamente relacionados pela sua morfologia e pelas suas propriedades físicas, cristalizados nas singonias monoclínica ou triclínica, formando dois subgrupos: a série dos feldspatos monoclínicos e a série dos feldspatos triclínicos. Todos eles possuem esfoliação perfeita segundo o 2.º e 3.º pinacóides, que formam entre si um ângulo de 90", nos de simetria monoclínica e de 86", nos de simetria triclínica.

Os feldspatos têm o mesmo esquema estrutural. Quatro tetraedros de SiO4 unem-se formando um anel que, por sua vez, se enlaça com outros formando uma cadeia (fig. 1) que corre paralela ao primeiro eixo cristalográfico e que é paralela aos pinacóides 2." e 3.", o que vem explicar a sua esfoliação. Por sua vez, estas cadeias se unem entre si por meio dos oxigênios marcados A e B (figuras 2 e 3), ficando os cationtes nos interstícios, porém em posições mais ou menos fixas. Nos feldspatos triclínicos os cationes Na e Ca são mais pequenos do que nos monoclínicos K e Ba, o que motiva uma distorção do esquema estrutural descrito, sendo esta a causa do triclinismo (fig. 3).

Na estrutura destes minerais, uma parte do Si pode estar substituída por Al.

Série dos Feldspatos monoclínicos

ORTOSIA Si3AlO8K. — Cristais incluídos ou implantados e de proporções muito variadas; os ângulos entre faces variam algo por efeito das misturas isomorfas. Hábito diverso, muito grosso e tabular ou prismático nos cristais inclusos; muito ricos em facetas, os implantados nas drusas e fendas do granito, e grosseiramente romboédricos, na adulária.

Macias de entrecruzamento muito freqüentes, com os indivíduos compenetrados parcialmente (fig. 4), denominadas de Carlsbad; de Manebach (fig. 6); e macias de justaposição de Baveno (fig. 7).

De incolor e transparente como a água a branco turvo e completamente opaco. A temperaturas elevadas é miscível em todas proporções com a albita, porém, ao esfriar-se lentamente a mistura é instável e produz-se a separação das duas fases denominada

demistura pertítica, que consiste na formação de

cordões de corpúsculos de albita dentro do cristal de ortosia. Neste caso, os cristais são brancos, amarelentos ou de cor de carne e opacos.

Opticamente biáxico negativo, com refringência e birrefringência débeis, as constantes deste mineral variam dentro de certos limites segundo a composição química.

Entre as principais variedades da ortosia ou ortoclasita podemos citar:

I. Feldspato comum: cor avermelha da a branca, opaco exceto em lâminas muito finas, é a variedade mais freqüentemente encontrada, achando-se magníficos cristais com a macia de Carlsbad em Zarzalejo (Madrid).

II. Adularia: silicato alumínico potássico muito puro, de origem hidrotermal, de aspecto vítreo, claro e transparente ou translúcido; muito freqüente e carac terístico das fendas alpinas (fig. 5).

III. Sanidina: existente em rochas vulcânicas

jovens como cristais inclusos; contém grande quantidade de Na que não se separa por causa do rápido esfriamento; aspecto vítreo, claro e transparente.

Série dos Feldspatos triclínicos

Os minerais desta série são: microclina, plagioclásios e anortoclasita. Não formam séries isomorfas entre si, porém cada um deles, exceto a microclina são séries isomorfas com grande número de termos intermédios. As anortoclasitas são feldspatos sodicopotássicos estáveis somente a temperaturas elevadas e encontram-se em algumas rochas vulcânicas.

MICROCLINA, Si2AlO8K. — Forma triclínica de feldspato potássico, apresenta estreita relação morfológica com a ortosia da que é muito difícil de se distinguir. Via de regra, os cristais acham-se constituídos por um entrecruzamento de finíssimas lâminas unidas segundo a lei da albita e da periclina, fornecendo uma macia polissintética que, ao ser observada através da luz polarizada, apresenta uma estrutura reticular característica. É muito notável uma variedade de microclina de cor verde intensa: a

amazonita (fig. 8).

PLAGIOCLÁSIOS. — Série isomorfa cujos termos extremos são a albita, Si3AlO8Na (fig. 9) e a

anortita, Si2Al2O8Ca, e cujas propriedades

geométricas e físicas variam continuamente entre as destes minerais. Os termos intermédios têm recebido diversos nomes, segundo a proporção de albita e anortita, indicando-se esta proporção por ab5an5, que é

a andesita. Apresentam-se sempre em macias polissintéticas, segundo a lei da albita em que as finíssimas lâminas se unem pelo 2.º pinacóide, ou segundo a da periclina em que o eixo de macia é o segundo eixo cristalográfico; estas podem, por sua vez, maclar-se com algumas das leis da ortosia, fornecendo macias múltiplas.

Minerais incoloros ou brancos, freqüentemente acinzentados verdosos, com brilho vítreo; a

labradorita apresenta reflexos tornasolados

(labradorização). É típica de alguns plagioclásios a estrutura zonal de seus grãos.

Os termos da série podem ser identificados pelas suas propriedades ópticas, principalmente pelo ângulo de extinção, índices de refração, posição do elipsóide óptico e largura das lâminas da macia polissintética. O estudo óptico dos plagioclásios das rochas se efetua com exatidão por intermédio da platina de Fedorow.

Grupo Nefelino

Minerais cuja estrutura pode ser considerada como derivada da -tridimita substituindo-se aproximadamente a metade de Si por Al, e entrando nela iontes de sódio para equilibrar a carga da estrutura.

A nefelina, SiAlO4Na, cristaliza na tetartoedria hexagonal em prismas curtos associados ao pinacóide básico, constituindo o grupo de maior importância. Quase sempre de cor branca, apresenta-se também incolor e transparente, com brilho vítreo; nas fraturas tem brilho grasso intenso característico. Opticamente uniáxico negativo com refração e birefringência débeis. Mineral petrográfico de grande importância, contém uma quantidade variável de K que produz fenômenos de demistura similares aos dos feldspatos, dando cristais turvos e coloridos, denominados

eleolita.

Grupo Leucita

Podem considerar-se derivados da cristobalita pelo mesmo fenômeno que o tratado no grupo anterior. São dimorfos com uma forma cúbica de temperatura alta e uma outra forma rôrnbica de baixa temperatura.

A leucita, Si2AlO6K, apresenta-se em cristais incluídos, isolados, com formas geométricas perfeitas de trapezoedro regular (fig. 2), integradas por finíssimas lâminas macladas segundo a face do rombododecaedro em macia polissintética que afeta todo o cristal. Estas lâminas são rômbicas, porém ao submeter o cristal a uma temperatura de 600" C. homogenizam-se e o cristal torna-se isótropo; ao cair a temperatura reproduz-se o fenômeno. Branco com tonalidades acinzentadas e brilho vítreo, é translúcido, sendo muito raros os cristais transparentes. Refração e birrefringência débeis; é biáxico positivo, formando parte das rochas vulcânicas como elemento constitutivo (basaltos leucíticos).

Grupo da Sodalita (Ultramarinas)

A estrutura destes minerais baseia-se no arcabouço tridimensional de tetraedros (Si,Al)O4, tal e como se observa na lâmina E/l, com grupos Cl, SO4, S ou S2 que dispõem-se nos vértices e centros das faces da cela fundamental (fig. 3); cada grupo encontra-se rodeado por quatro oxigênios em disposição tetraédrica. As faces negativas neutralizam-se por Na ou Ca, que estão tangentes a três oxigênios do arcabouço e a um grupo negativo. Os termos principais são: sodalita, Si6Al6O24Na8Cl2, haüynita, Si6Al6O24(Na,Ca)4 - 8 (SO4)4 - 2 e lápis-lazúli ou

lazurita, Si6Al6O24Na8S.

O lápis-lazúli (fig. 4), empregado como pedra de ornamentação desde a antigüidade, possui uma belíssima cor azul obscura intensa, não uniforme; translúcido em camadas delgadas, apresenta-se em agregados de grãos pequenos ou muito finos. Mineral de contacto, intimamente ligado às caliças, encontra- se-lhe em Badakschan (Afeganistão) e, esporadicamente, no Chile.

Grupo das Ceolitas

Minerais com estruturas formadas por um arcabouço tridimensional de tetraedros (Si,Al)O4, com amplos canais que percorrem todo o cristal e onde alojam-se moléculas de água e cationtes ou aniontes. Caracterizam-se pelo seu conteúdo variável de água, o qual ao aquecer o cristal desaparece sem que este varie em absoluto de forma, e que colocado ou exposto a uma atmosfera úmida recupera, dependendo a quantidade de água que absorve da tensão de vapor desta última. No cristal desidratado, o lugar da água pode ser ocupado por moléculas neutras (NH3, Co2, álcool, etc). Uma outra característica é a facilidade com que intercambiam os iontes ou aniontes; é suficiente colocar uma ceolita bárica, a edingtonita, em contato com dissoluções que contenham iontes K, Ag, Na, etc, para que estes substituam o Ba, enquanto que este último passa, parte, à dissolução, sem que durante o fenômeno se observe o menor câmbio morfológico no cristal. Isto se deve à que os canais onde se acham os cationtes ou aniontes são suficientemente amplos para permitirem a livre circulação destes últimos, e ao mesmo tempo, a estrutura tridimensional de tetraedros é o suficientemente rígida para não sofrer modificação alguma durante o câmbio.

Podemos sub-agrupar as ceolitas em: 1) Ceolitas

cúbicas ou pseudocúbicas, com edifício ou estrutura

tridimensional na que existem anéis de quatro e seis tetraedros alternativamente, semelhante aos das

ultramarinas, como, por exemplo, a analema,

Si2AlO6Na.H2O, cúbica (fig. 5) e a chabasita, Si4Al2O12(Ca,Na2).6H2O (fig. 6), romboédrica; 2)

Ceolitas fibrosas, com cadeias de tetraedros unidas

lateralmente entre si a intervalos irregulares e pouco freqüentes (fig. 7 e 8), como a natrolina, Si3Al2O10Na2.2H2O ; 3) Ceolitas foliadas ou

laminares, formadas provavelmente por camadas de

tetraedros unidas entre si debilmente e todavia, em alguns casos, estas uniões verificam-se através de moléculas de água ou de cationtes, como a heulandita, Si7Al2O18 Ca. 6H2O.