13657 - atlas de mineralogia - m font-altaba

Tradução direta da primeira edição espanhola pelo Professor

NEYDE PEREIRA COUTINHO

da Faculdade de Filosofia. Ciências e Letras da U. R. J.

EDIÇÃO ESPECIAL REVISADA PARA

LIVRO IBERO-AMERICANO, LTDA.

RIO DE JANEIRO

ISBN: 84-7093-172-5

Depósito Legal; B-20857-80

EDICIONES JOVER, S. A

5.ª edição portuguêsa

1980

PRÓLOGO

Ao iniciar a redação deste Atlas de Mineralogia, tivemos o firme propósito de não publicar unicamente uma coleção mais ou menos repleta de fotografias de minerais, sem outro interesse que o meramente expositivo, e sim que o seu conteúdo correspondesse às necessidades de uma obra elementar, porém moderna, de Mineralogia. Por outra parte, procuramos substituir o errado conceito de que uma obra deste tipo deve ser mera descrição, sem muitos detalhes, de um conjunto mais ou menos numeroso de minerais, pela idéia, na qual cremos totalmente, de que um livro elementar deve ser compreensivo, pois está destinado a mentes não versadas no seu conteúdo, embora tenha que ser, ao mesmo tempo, atual e exato nos seus conceitos fundamentais. Não existe pior inimigo do estudante ou do leigo interessado em conhecer, do que a exposição de idéias antiquadas, as quais posteriormente terão que ser rejeitadas com a desagradável sensação de ter-se perdido um tempo precioso no estudo das mesmas. É por todas estas razões, e seguindo as conclusões da reunião de Professores americanos de Mineralogia (1956): «um livro elementar deve ser exato, moderno, compreensivo, escrito claramente e de custo razoável...», que introduzimos aqui a visão da construção íntima do mineral, a sua estrutura cristalina e a sua posição geológica, sua maneira de jazer, ou seja, as características de seus depósitos ou jazidas. Ao mesmo tempo, fixamos o limite máximo de lâminas de que poderíamos dispor, tendo constituído laborioso trabalho a empresa de reduzir o texto e as gravuras ao volume preciso.

Estando destinada esta obra ao estudante do último ciclo ginasial, a qual lhe servirá também de ajuda nos seus primeiros estudos universitários, bem como ao público ávido de conhecer as pilastras elementares que constituem a crosta de nosso planeta, decidimos reduzir a Cristalografia ao mínimo indispensável, com a finalidade de não sobrecarregar o livro de conceitos áridos e difíceis, um tanto impossíveis de se simplificar. O resto da obra tem se distribuído de acordo com a classificação mineralógica adotada no «Tratado de Mineralogia» de Klocmann e Ramdhor, traduzido ao espanhol pelo saudoso e inesquecível Mestre, D. Francisco Pardillo.

Tudo que foi dito teria sido impossível realizar sem a entusiasta ajuda de D. Joaquín Folch Girona, permitindo-nos fotografar os exemplares de sua magnífica coleção de minerais, e do Prof. San Miguel, que nos autorizou a reprodução daqueles minerais que enriquecem o Museo Municipal de Geologia de Barcelona, assim como a eficaz colaboração de D. José M." 'Thomas Doménech, durante a preparação da obra. A todos eles expresso o meu mais profundo agradecimento.

QUE É UM MINERAL?

Denominam-se minerais os seres naturais de composição química definida e de estrutura cristalina determinada, que às vezes se apresentam em formas geométricas mais ou menos regulares.

Todo mineral deve reunir três qualidades: unidade

material, origem natural e pertencer à parte sólida da

crosta terrestre.

A matéria de que constam os minerais está formada pela ordenação sistemática das partículas elementais que a constituem, iontes átomos e moléculas, dando origem a um meio periodicamente homogêneo, denominado matéria cristalina que se tem forma poliédrica forma un' cristal.

Quando se rompe uma massa de calcita os fragmentos resultantes têm forma poliédrica, romboedros neste caso; dos cristais pseudohexagonais de mica podem-se separar lâminas finíssimas que conservam a forma do cristal; os diamantes se lapidam aproveitando determinadas superfícies de fácil esfoliação.

Isto obedece à estrutura interna da matéria

cristalina.

ESTRUTURA INTERNA DA MATÉRIA CRISTALINA

É do conhecimento geral que o cloreto de sódio está integrado pelos iontes dos elementos cloro e sódio, porém o que já não é tão conhecido é que cada um dos citados iontes que em dissolução circulam livremente pela massa líquida, no momento da cristalização unem-se ocupando posições determinadas, de modo que cada ionte sódio esteja rodeado por seis iontes cloro, e inversamente, que cada ionte cloro esteja, por sua vez, rodeado por seis iontes sódio.

Admitindo-se que cada ionte é uma esfera de tamanho determinado, que depende do número de eléctrons orbitais, carregada positiva ou negativamente, os iontes de sódio e cloro que integram o cristal de cloreto de sódio serão uma série de esferas que permanecerão unidas entre si pela força de atração entre cargas de diferente sinal, e portanto, cada uma destas esferas terá, circundando-a e tangentes a ela, o máximo número possível de outras carregadas com sinal contrário.

Esta disposição, que depende unicamente do tamanho relativo de ambos iontes, determina que cada ionte adote uma posição particular. Sirvamo-nos de um cubo de aresta igual a 5,628 unidades arbitrárias, e em cada vértice e centro

das faces coloquemos esferas de raio igual a 0,98; teremos o esquema que repetindo-se indefinidamente constitui o cristal do cloreto de sódio. Esta unidade cuja repetição dá a matéria cristalina, é denomina cela

fundamental.

A figura 1, da lâmina A/l representa o cubo descrito no paráfrago anterior; as esferas de cor verde são os cloriontes, enquanto que as de cor parda são os sodiontes. A figura 2 é exatamente o mesmo esquema, porém somente se acham representados os centros dos iontes; as linhas que os unem, de traço mais forte, marcam o limite da cela fundamental. Na figura 3 tem se desenhado uma série de celas fundamentais dentro de um cristal de cloreto de sódio.

As dimensões desta unidade elemental, da ordem de uns poucos Armstrongs (1A=10-8 _{cm.), não permitem} distingui-las nem sequer com o microscópio petrográfico, nem ainda com o eletrônico, sendo Cinicamente os raios X os que nos informam sobre a sua existência, uma vez que ao ser sua longitude de onda da mesma magnitude que as dimensões da cela fundamental, sofrem o fenômeno da difração. Este fenômeno foi descoberto por von Lane em 1912, e Sir William Bragg em 1913 deduz uma fórmula simples que proporcionou um imenso campo para a investigação dos cristais.

Existem outros tipos de estrutura cristalina diferentes do descrito para o cloreto de sódio. Se consideramos o cristal de quartzo, nele os átomos de silício e oxigênio dispõem-se de modo que cada silício está situado no centro de um tetraedro cujos vértices ocupam quatro oxigênio. Cada tetraedro se une com seus vizinhos pelos vértices, formando um arcabouço tridimensional que origina o cristal de quartzo. O esquema do mesmo pode ser observado na figura 4.

As estruturas que possuem estes agrupamentos discretos, tais como os carbonatos, sulfatos, etc., se distinguem das tipicamente iônicas em que o tamanho relativo de seus átomos não influi de maneira preponderante, sendo mais importante as direções em que se unem os átomos entre si.

Como exemplo mineralógico típico de estruturas cristalinas com agrupamentos definidos no seu interior, citaremos o cristal de mica, esquematicamente desenhado na figura 5.

______________________________

Cores convencionais adotadas internacionalmente para representação dos iontes: H, cor creme; H2O, alaranjado; O,

vermelho; S, amarelo; N, azul ultramar; P, púrpura; Halógenos, verde; OH, azul celeste; e Metais, pardo ou cinzento.

SIMETRIA CRISTALINA

A ordenação sistemática que adotam as partículas que formam a matéria cristalina faz com que nela apareçam elementos geométricos de simetria, tais como eixos, planos e centro de simetria.

Na cela fundamental do cloreto de sódio, figura 1, observa-se que, ao efetuar rotações de 90º em redor das retas que unem os centros das faces, AA', todos os elementos materiais incidem em posições ocupadas por elementos similares antes da rotação, conservando-se a disposição relativa de todos eles. Exatamente ocorre ao girar 120º ao redor de BB', ou 180" em volta de CC’. Isto determina a existência do

eixo quaternário segundo AA', ternário segundo BB'

ou binário segundo CC.

Por outro lado, o plano ACACA'CAA' CA divide a cela em duas partes iguais, que são como o objeto e sua imagem; nesta posição existe um plano de

simetria.

Nos cristais aparecem estes elementos de simetria regulamentando' a disposição de seus elementos reais (faces, arestas e vértices), de modo que o estudo de estes últimos nos indica a simetria que possui o cristal.

Os elementos de simetria que, sozinhos ou combinados entre si, podem aparecer nos cristais, são sete: 5 eixos de simetria de ordem binária, ternária, quaternária e senária, plano de simetria e centro de simetria.

SISTEMAS CRISTALINOS

A associação dos elementos de simetria cristalográfica entre si dá origem as 32 classes

cristalinas.

Reunindo-se em grupos de maneira que em cada um estejam aquelas que possuem eixos de simetria da mesma ordem, formam-se 6 sistemas cristalinos, cuja característica simétrica é o eixo comum.

CONSTANTES CRISTALOGRÁFICAS

A simetria interna da matéria cristalina se traduz na relação constante que observam entre si os elementos reais

do cristal, ficando a posição de uma face qualquer determinada pelos ângulos que formam com outras que se tomam como planos de referência.

Se no cristal de cloreto de sódio consideramos o ponto O como origem de coordenadas (fig. 3), as retas OA, OB e OC serão os três eixos de um sistema coordenado e formarão entre si três ângulos: a, b e g. que são as constantes angulares do cristal. A estes eixos denomina-se-lhes eixos cristalográficos. O plano ABC, paralelo à uma face de octaedro, corta os três eixos anteriores à distâncias fixas, a, b, c, que neste caso são iguais; a relação existente entre estes três parâmetros, a:b:c, denomina-se relação

paramétrica, e com os ângulos anteriores constitui as constantes cristalográficas do cristal.

Alterando a relação destas constantes entre si, se deduzem 7 formas fundamentais, que correspondem às sete singonias cristalinas, nas que podem também agrupar-se as 32 classes cristalinas. Na figura 4 podemos observar as constantes cristalográficas e o poliedro fundamental para cada singonia, assim como a relação destas com os sistemas.

FORMAS CRISTALINAS

O cristal está formado por um conjunto de faces, arestas e vértices, que se dispõem segundo a simetria que possui a matéria cristalina que o integra. De acordo com esta simetria, uma face, que denominaremos face geradora, gerará um número determinado de faces, todas equivalentes a ela e cujo conjunto é uma forma cristalina simples. Assim, o cubo de cloreto de sódio será uma forma simples. Se várias destas formas se combinam num mesmo cristal, se gerará uma forma composta; por exemplo, um cubo de galena com faces de octaedro nos vértices. Na Natureza, os cristais se apresentam como formas compostas, salvo raras ocasiões.

Quando uma forma simples limita uma porção de espaço, caso do cubo, diz-se que é forma fechada, enquanto que se não fecha um espaço determinado, como acontece com os prismas, denomina-se forma

SISTEMA REGULAR

Denominado também cúbico, está formado por cinco classes cristalinas, cuja característica é a de possuir quatro eixos ternários equidistantes entre si, que dão origem a três eixos binários normais entre si e equidistantes dos ternários e que passam a quaternários nas duas classes de maior simetria do sistema.

O poliedro fundamental é o cubo, forma simples e fechada, como todas as deste sistema, integrada por seis faces equivalentes e normais aos eixos quaternários; suas arestas são os eixos cristalográficos

do sistema, formando ângulos retos, ou seja:

a = b =g= 90º.

A forma que determina a relação paramétrica é o

octaedro, cujas faces, normais aos eixos ternários,

formam ângulos iguais com as do cubo, sendo seus parâmetros iguais, e a relação paramédica a:b:c:=1:1:1=1.

A classe de superioridade simétrica é a holoédrica regular, que possui: três eixos quaternários, normais entre si e equivalentes; quatro eixos ternários equidistantes dos anteriores; seis eixos binários, que são bissetriz dos ângulos que formam os quaternários; três planos de simetria normais aos eixos quaternários; seis planos de simetria normais aos eixos binários, e centro de simetria (figs. 2, 3 e 4).

Este conjunto de elementos de simetria produz a forma simples de maior número de faces, o

hexaoctaedro ou hexaquisoectaedro, com 48 faces

triangulares iguais.

Além das indicadas, as formas holoédricas deste sistema são o rombododecaedro, com doze faces rombóides normais aos eixos binários, e o

trapezoedro, com 24 laces trapézios isósceles, que são

encontrados com grande freqüência nas granadas; o

tetrahexaedro ou cubo piramidal, com 24 faces

triângulos isósceles, e o trioctaedro ou octaedro

piramidal.

As quatro classes restantes do sistema possuem menor grau de simetria, existindo três hemiedrias: a enantiomórfica, a hemimórfica e a paramórfica, c a tetartoedria, que somente possui os elementos de simetria da característica simétrica.

Entre as formas hemiédricas mais freqüentes, existem as paramórficas, o dodecaedro pentagonal ou

piritoedro, formado por doze faces pentágonos

irregulares, que como o seu nome indica apresenta-se com grande freqüência nos cristais de pirita; o

icositetraedro trapezoidal ou diploedro, com 24 faces

trape-zóides, que se acham nos cristais de leucita. Entre as hemimórficas, temos o tetraedro com quatro faces triângulos equiláteros, todas elas normais aos eixos ternários, e o tritetraedro ou tetraedro

piramidal, com doze laces triângulos isósceles, que,

combinados com o cubo, apresentam-se na blenda, principalmente nas variedades de blenda em forma de caramelo.

A única forma tetartoédrica nova é o dodecaedro pentagonal tetartoédrico, do que muito raramente se encontram cristais naturais.

SISTEMA REGULAR:

HOLOEDRIA. — Cubo, octaedro, rombododecaedro, tetrahexaedro, trapezoedro, trioctaedro, hexaoctaedro.

Enantiomórfica. — Icositetraedro pentagonal.

HEMIEDRIAS Hemimórfica. — Tetraedro, tritetraedro, dodecaedro trapezoidal, hexatetraedro.

Paramórfica. — Dodecaedro pentagonal, icositetraedro trapezoidal.

{

SISTEMA TETRAGONAL

Está formado por sete classes cristalinas, cuja característica simétrica é a de possuir um eixo quaternário, que em duas delas apresenta condições especiais, motivo pelo qual denomina-se 2.ª espécie.

O poliedro fundamental é o prisma tetragonal, fechado em suas extremidades por faces de pinacóide

básico, sendo forma composta integrada por quatro

faces equivalentes e paralelas ao eixo quaternário, e duas faces, a superior e a inferior, normais ao citado eixo. Os eixos cristalográficos do sistema são as arestas desta forma composta, formando entre si três ângulos: a = b = g= 90º.

A forma que determina a relação paramétrica é a

bipirâmide tetragonal, com oito faces que formam

ângulos iguais com as do prisma anterior, porém diferentes do que formam com o pinacóide. Os parâmetros com que estas faces cortam os eixos horizontais são iguais e distintos do parâmetro sobre o eixo vertical: a = b

≠

c.

A classe de maior simetria é a holoédrica tetragonal, com um eixo quaternário vertical, quatro eixos binários normais ao quaternário e formando ângulos de 45°; um plano de simetria normal ao eixo quaternário, quatro planos de simetria que cortam segundo este eixo, formam entre si ângulos de 45° e são perpendiculares aos eixos binários, e centro de simetria.

Além das três formas já citadas aparecem, na holoedria, o prisma ditetragonal, com oito faces verticais, que formam ângulos iguais dois a dois, e a

bipirâmide ditetragonal, com dezesseis faces, oito

superiores e oito inferiores, que convergem em dois vértices culminantes, superior e inferior respectivamente. Nesta classe cristalizam a casiterita e o rutilo, com formas compostas de prismas e bipirâmides.

As formas hemiédricas mais importantes são: o

trapezoedro tetragonal, integrado por oito faces

trapezóides, que se cortam segundo arestas em forma de ziguezague; as pirâmides tetragonais e

ditetragonal, verdadeiras hemiformas holoédricas; e

os esfenoedros e escalenoedro tetragonais, de forma semelhante à do tetraedro, sendo suas faces triângulos isósceles em vez de equiláteros. Os cristais de calcopirita apresentam a combinação destas últimas formas.

SISTEMA HEXACONAL.

Como o sistema tetragonal, está formado por sete classes cristalinas, cuja característica simétrica é a de possuir um eixo senário; em duas delas, apresenta condições especiais que o fazem equivalente a um eixo ternário e um plano, motivo pelo qual alguns autores agrupam-nas com as cinco classes romboédricas, para formar um sistema de sete classes que denominam trigonal.

O poliedro fundamental é o prisma hexagonal, fechado em suas extremidades pelo pinacóide básico, sendo forma composta integrada por seis faces equivalentes e paralelas ao eixo senário, e duas faces, a superior e inferior, normais ao mencionado eixo. Os eixos cristalográficos do sistema são três arestas deste poliedro, formando entre si os ângulos seguintes:

a = b = 90º

≠

g = 120°.

A forma que determina a relação paramétrica é a

bipirâmide hexagonal provida de doze faces que

formam ângulos iguais com as faces do prisma, porém diferentes do que formam com o pinacóide. Os parâmetros com que estas faces cortam os eixos horizontais são iguais e distintos do parâmetro sobre o eixo vertical: a = b

≠

c.

A classe de maior simetria, holoedria hexagonal, possui um eixo senário vertical ; seis eixos binários horizontais formando ângulos de 30"; um plano de simetria normal ao eixo senário; seis planos contidos neste eixo e normais aos binários, e centro de simetria.

A semelhança entre este sistema e o tetragonal incide na denominação das formas simples; assim, além das três formas citadas, aparecem, na holoedria, o prisma dihexagonal e a bipirâmide dihexagonal de características idênticas às tetragonais, exceto o número de faces, que será maior. Cristaliza nesta classe, mineral tão importante com seja o berilo.

As formas hemiédricas são o trapezoedro

hexagonal, com as arestas em ziguezague, as pirâmides hexagonais e dihexagonal, e os prismas e bipirâmides trigonais, que aparecem nas duas últimas

classes do sistema e são de natureza totalmente diferente daqueles que temos visto no sistema tetragonal. Estas últimas formas, as encontraremos no sistema romboédrico, dando ocasião a que este tenha sido considerado como uma hemiedria do sistema hexagonal.

SISTEMA ROMBOÉDRICO

Incluído por uma série de autores dentro do sistema hexagonal, torna-se independente deste devido à aparecer em todas suas classes o romboedro, forma fundamental do sistema, que pode considerar-se derivado do cubo com somente deformar este último homogeneamente; está integrado por seis faces, rombos, e doze arestas, seis delas culminantes três a três nos vértices superior e inferior.

Os eixos cristalográficos relacionais deste sistema são as três arestas culminantes do romboedro, que formam ângulos iguais entre si e diferentes de 90º:

a = b = g

≠

90º. A face fundamental é o pinacóide básico que trunca este vértice e corta os três eixos segundo parâmetros iguais entre si: a = b = c.

Não obstante, devido à aparecerem neste sistema formas hexagonais, e com a finalidade de não orientar a mesma forma cristalina de modo diferente, adotam-se, para o estudo morfológico, os eixos do sistema hexagonal.

As cinco classes cristalinas do sistema carecem de plano principal de simetria, possuindo a holoedria um eixo ternário vertical; três eixos binários, normais ao ternário e formando ângulos de 60° entre si; três planos de simetria verticais e normais aos eixos binários, e centro de simetria.

As formas simples mais importantes, além do romboedro já citado, são o escalenoedro ditrigonal, formado por doze faces triângulos escalenos, seis superiores e seis inferiores, com as arestas médias em ziguezague; os trapezoedros trigonais, com seis faces trapezoidais, três superiores e três inferiores, enantiomorfos entre si e cujas faces determinam a natureza dextrógira ou levógira do cristal de quartzo; as pirâmides trigonais também denominadas

hemiromboedros; e os prismas e bipirâmides hexagonais, exatamente iguais aos que vimos no

sistema hexagonal.

Minerais tão importantes como a calcita, quartzo, cinábrio, oligisto, coríndon, etc, cristalizam neste sistema, sendo típicos os escalenoedros ditrigonais de calcita e os quartzos formados por prisma hexagonal, romboedros positivo e negativo, faces pequenas de bipirâmides trigonais, e as características facetas do trapezóide trigonal.

SISTEMA DIGONAL

Está formado pelas singonias rômbica e monoclínica, caracterizando-se suas classes cristalinas por terem um eixo binário principal.

a) SINGONIA RÔMBICA. — O poliedro fundamental é um paralelepípedo retangular, forma composta pelos três pinacóides básicos. As arestas do poliedro fundamental são os eixos cristalográficos da singonia, formando três ângulos retos :

a = b = g = 90º .

A bipirâmide rômbica, formada por oito faces triângulos escalenos, quatro superiores e quatro inferiores, determina a relação paramétrica, cortando os três eixos segundo parâmetros desiguais: a

≠

b

≠

c.

A holoedria rômbica possui três eixos binários normais entre si e não equivalentes; três planos de simetria, perpendiculares aos eixos binários, e centro de simetria.

As formas desta singonia, além das já citadas, são

prismas rômbicos, pirâmide rômbica e esfenoedro rômbico.

O aragonito, a baritita, etc, cristalizam nesta singonia, com formas geralmente tabuláres, proporcionando magníficos agregados.

b) SINGONIA MONOCLÍNICA. — O poliedro fundamental é um paralelepípedo inclinado, forma composta pelos três pinacóides monoclínicos. As arestas do poliedro são os eixos cristalográficos da singonia, formando dois ângulos retos e um terceiro ângulo de valor diferente: a = g = 90º

≠

b. O prisma

monoclínico de 4.ª espécie, formado por quatro faces

que cortam os eixos cristalográficos à distâncias desiguais, determina a relação paramétrica: a

≠

b

≠

c.

A holoedria monoclínica possui: um eixo binário, um plano de simetria, normal a ele, e o centro de simetria.

As formas mais importantes desta singonia são os

prismas monoclínicos, com as diversas posições que

podem adotar: os domos monoclínicos, e os esfenóides.

Na holoedria monoclínica cristalizam um número muito importante de substâncias orgânicas, sendo uma das classes cristalinas que maior número de compostos contém.

SISTEMA TRICLÍNICO

A característica das classes deste sistema consiste na sua falta de simetria. O poliedro fundamental é um paralelepípedo inclinado sobre seus três lados, forma composta pelos três pinacóides triclínicos. Os eixos cristalográficos são as arestas do poliedro, não possuindo nenhum ângulo igual, nem entre si nem a 90º: [a

≠

b

≠

g]

≠

90º.A face fundamental secciona os três eixos à distâncias desiguais, sendo a relação paramétrica: a

≠

b

≠

c. As formas simples desta singonia são unicamente pinacóides e pediones, formados respectivamente por pares de faces paralelas ou por uma só face.

AGREGADOS CRISTALINOS

No momento da cristalização, os cristais têm tendência a unir-se, formando associações que se denominam agregados cristalinos. Estes podem estar integrados por uma só espécie mineral, agregados

homogêneos, ou por várias espécies, agregados heterogêneos. Destes últimos, temos bons exemplos

nas rochas, verdadeiras associações de diversas espécies minerais, como sejam o granito, agregado granulado heterogêneo de quartzo, feldspato e mica; individualmente, a cristalização de zircão sobre monasita constitui um caso típico de agregado heterogêneo regular.

Nos agregados homogêneos, ao associarem-se dois ou vários cristais de uma mesma espécie mineral, podem efetuá-lo de forma casual ou de maneira que seus elementos mantenham uma relação fixa que obedece a: determinadas leis. No primeiro caso, produzem-se os agregados irregulares, como conseqüência das condições do meio ambiente durante o crescimento cristalino, constituindo bons exemplos as formações estalactíticas, os geodes, os crescimentos arborescentes do gelo, etc.

No segundo caso, o motivo da associação reside no crescimento interno do cristal, formando-se os agregados regulares, entre os quais devemos distinguir os agregados holoáxicos, uniáxicos e biáxicos ou

macias.

Se as faces e arestas análogas dos diversos cristais que formam o agregado mantém-se paralelas entre si, com o máximo grau de regularidade na orientação dos distintos elementos, terá se formado um agregado

holoáxico ou crescimento em paralelo; o quartzo em

centro, a calcita em forma de cabeça de prego, e o crescimento em paralelo dos octaedros do alúmen de potássio são uma prova destes exemplos raros.

Vários cristais podem associarem-se de modo que todos eles possuam um elemento real, já seja aresta ou face, comum ou paralelo, determinando um agregado

uniáxico. Este é o caso dos cristais tabulares de

baritina, que unindo-se por uma aresta comum, apresentam o aspecto de um livro aberto.

Os agregados regulares mais importantes são os biáxicos. Quando dois ou mais cristais se unem de forma que dois de seus elementos coincidam ou sejam paralelos, sendo a simetria do conjunto

superior à de cada indivíduo, ter-se-á formado uma macia.

Suponhamos que um cristal de gesso se reflete sobre um plano paralelo às faces do primeiro pinacóide: unindo-se o cristal e sua imagem, formar-se-á a macia em forma de lança do gesso, passando o plano de reflexão a ser plano de simetria do conjunto. A este novo plano de simetria denomina-se plano de macia. Se a um dos dois indivíduos desta macia lhe imprimimos uma rotação de 180" em redor da reta normal ao plano de macia, se formará o cristal de gesso. Esta reta se denomina

eixo de macia, e pode ser aresta de cristal como

acontece na macia das espinelas. As faces do segundo pinacóide dos dois cristais maclados, formam um plano comum sem solução de continuidade; as faces que apresentam esta propriedade denominam-se plano de união.

As macias podem ser bigeminadas, quando estão formadas por dois indivíduos, ou poligeminadas, se contêm vários cristais. Entre as primeiras, distinguiremos as macias por justaposição, nas que o plano de macia separa os dois cristais (macias da cassiterita, gesso em forma de lança e das espinelas) e as macias de compenetração, quando os dois indivíduos crescem a ambos lados do plano de macia, sendo impossível deslindá-los em duas metades rigorosamente simétricas (macia de Carlsbad do ortósio e macia em forma de Cruz de Ferro da pirita).

As poligeminadas podem ser macias múltiplas, quando vários cristais se maclam um depois do outro do mesmo modo, fornecendo conjuntos fechados, como a coroa de rutilo, ou abertos, como a macia em ziguezague do aragonito. Se uma série de cristais se maclam compenetrando-se de modo que o seu conjunto pareça ter uma simetria que em realidade não possui, falsa simetria ou pseudosimetria, formam as macias miméticas, cujo exemplo mais clássico acha-se constituído pelas «pequenas torres» do aragonito. Finalmente, as

macias polissintéticas são o resultado da

justaposição de uma série de finíssimas lâminas proporcionando um conjunto no qual não se distinguem os indivíduos que o formam; os plagioclásios apresentam uma macia deste tipo, nos quais estas finíssimas lâminas somente são observadas por meio do microscópio petrográfico.

PROPRIEDADES ÓPTICAS DOS CRISTAIS

Se um raio de luz atravessa um cristal de sal gema, o efeito que se observa é o mesmo que quando passa através de uma massa de água: se a incidência é reta, não sofre desvio, e se é inclinada, desvia-se de acordo com seu índice de refração, que tem o mesmo valor em todas as direções do espaço. O fenômeno denomina-se refração simples e o sal gema é

opticamente isótropo. Todos os cristais deste tipo

cristalizam no sistema regular.

Se o mesmo raio atravessa um romboedro de calcita, tanto se a incidência é reta como inclinada, divide-se em dois raios, um dos quais se comporta como se o cristal fosse isótropo, entretanto o outro se desvia segundo as leis próprias. Este fenômeno denomina-se refração dupla, e dizemos que a calcita é

opticamente anisótropa; o primeiro raio é ordinário e

o segundo é extraordinário.

A velocidade de propagação do raio ordinário é constante em todas as direções do cristal, enquanto a do extraordinário varia dentro de certos limites, ao variar a direção da trajetória, propagando-se segundo um elipsóide. A luz de ambos raios está polarizada em dois planos perpendiculares entre si, de maneira que se os interceptamos quando saem do romboedro de espato de Islândia, mediante uma lâmina cristalina que somente deixe passar a luz que vibra em uma direção, um cristal de turmalina lapidado paralelamente ao eixo ternário, existem duas posições da lâmina em que somente se observa um dos dois raios. Não obstante, há no romboedro uma direção paralela ao eixo ternário, em que a luz passa através do cristal sem que se produza o fenômeno da dupla refração; esta direção de monorefringência denomina-se eixo óptico. Os cristais anisótropos possuem, para cada lâmina, dois índices de refração, correspondentes aos dois raios; se desenhamos,

se-gundo as direções de vibração de ambos raios, segmentos retilíneos proporcionais aos seus índices de refração, o lugar comum de todos eles será um elipsóide, obedecendo a variação dos índices de refração à lei do elipsóide. Este elipsóide é chamado

indicador óptico.'

A calcita possui uma direção de monorefringência, o eixo óptico, que coincide com o eixo de maior simetria da classe em que cristaliza. Os cristais que, como a calcita, possuem um só eixo óptico denominam-se uniáxicos; seu indicador é um elipsóide de revolução cujo eixo de revolução coincide com o eixo óptico, e a seção normal a ele é um círculo. Todos eles cristalizam nos sistemas tetragonal, hexagonal e romboédrico.

Existe ainda uma outra classe de cristais que têm dois eixos ópticos, como o aragonito, denominando-se

biáxicos; seu indicador é um elipsóide escaleno ou de

três eixos desiguais, com duas seções cíclicas cujos raios normais coincidem com os eixos ópticos. Este elipsóide tem, como máxima simetria, três eixos binários normais entre si devendo pertencer os cristais biáxicos às singonias rômbica, monoclínica c triclínica. Nestes cristais, o ângulo que formam os eixos ópticos é uma constante óptica do cristal.

SINAL ÓPTICO

É necessário distinguir o sinal óptico dos cristais uniáxicos do dos biáxicos.

Nos primeiros, o cristal é positivo ou negativo segundo o índice de refração do raio extraordinário, e, seja maior ou menor do que o do raio ordinário, w. O quartzo é opticamente positivo, uma vez que e > w, enquanto que a calcita é opticamente negativa, porque

w - e. O sinal que tem a diferença e - w é o sinal óptico do cristal.

Nos cristais biáxicos, o conceito de sinal óptico acha-se ligado ao valor do ângulo dos eixos ópticos. Quando é menor de 90º, o cristal é positivo, porém se é maior de 90º, o cristal será negativo.

MICROSCÓPIO POLARIZANTE

O estudo das propriedades ópticas dos cristais, em seções delgadas de minerais e de rochas, efetua-se mediante um tipo especial de microscópio denominado

microscópio petrográfico ou de polarização. Consta de

todas as partes do microscópio ordinário, e além disso tem um sistema de polarização formado pelo

polarizador, que transforma a luz natural em

polarizada e o analisador, que analisa a luz que sai da lâmina cristalina. O primeiro situa-se antes do condensador, e o segundo, entre a objetiva e o ocular. O condensador, neste tipo de microscópios, é móvel podendo se interpor à vontade; as objetivas são de construção especial, livres de tensões, não sendo aconselhável empregar as objetivas comuns; as oculares costumam levar um retículo formado por dois fios muito finos que se cortam em ângulo reto. O polarizador e o analisador, que constam de um prisma de Nicol formado por um romboedro de esfoliação de espato de Islândia cortado de modo que o raio ordinário sofra a reflexão total e somente se observe o extraordinário, estão montados de maneira que possam girar sobre si próprios de acordo com o ângulo que se deseje, sendo além disso intercaláveis 'à vontade no sistema óptico. Os microscópios modernos levam lâminas de «polarização» em vez dos prismas de Nicol, obtendo-se deste modo maior luminosidade e além disso não têm limitação no seu tamanho.

Existe uma lente que se interpõe à vontade, denominada lente de Bertrand, que permite a observação das figuras de interferência. Neste caso, deve estar no sistema óptico o condensador, chegando à lâmina cristalina um feixe de raios convergentes; este dispositivo denomina-se conoscópico. Quando o feixe de raios que chega à placa cristalina é aproximadamente paralelo, e não há condensador nem lente de Bertrand, o dispositivo se chama ortoscópica.

A platina destes microscópios deve ser giratória, graduada nos bordos em graus, com dois nónios que permitem apreciar meios graus nos modelos de ensino e décimos de grau nos destinados à investigação. O ato de focalizar verifica-se por meio de um movimento rápido que eleva ou abaixa o tubo do microscópio e um outro movimento lento para o ato de localizar com precisão a imagem, que atua sobre a platina.

Os grandes modelos modernos possuem um sistema de prismas que lhes permite construir o tubo do microscópio inclinado, podendo-se adatar um

bi-nocular para evitar o cansaço derivado do desigual esforço dos dois olhos.

Na figura 1 podemos observar o microscópio de investigação Zeiss, modelo Standard GFL 666; esta casa construtora tem o modelo Standard Junior KFT para estudantes e os Ultraphot II Pol e Standard WL Pol, de alta investigação. As figuras 2 e 3 são o corte transversal do microscópio, com a trajetória dos raios no caso de montagem ortoscópica e conoscópica.

Com ambas montagens efetuam-se as seguintes observações que resumimos no quadro n." 2 a seguir.

MOMAGEM DO MICROSCÓPIO

COM DISPOSITIVO ORTOSCÓPICO A) Sem polarizador nem analisador.

Medida dos ângulos planos entre

linhas existentes na lâmina cristalina (linhas de esfoliação, etc).

Determinação da espessura da placa cristalina.

Determinação de índices de refração de cristais microscópicos.

B) Com polarizador. Observação do pleocroismo.

C) Com polarizador e analisador.

Determinação das direções de extinção (direções em que vibram os dois raios polarizados).

Determinação da birrefringência e da cor de polarização.

Determinação do sinal da extinção. COM DISPOSITIVO CONOSCÓPICO

Observação das figuras de interferência. Determinação do sinal óptico.

Medida do ângulo dos eixos ópticos nos cristais biáxicos.

POLARIZAÇÃO ROTATÓRIA

Quando um raio de luz polarizada atravessa um cristal na direção do eixo óptico, continua vibrando segundo o mesmo plano sem sofrer variação alguma. Existem cristais, como o quartzo, que nas condições anteriores possuem a propriedade de fazer girar o plano de vibração da luz. O ângulo girado depende da espessura do cristal, embora seja constante para uma mesma espécie mineral sob grossuras iguais. Esta propriedade denomina-se polarização rotatória. Os cristais que a possuem cristalizam nas hemiedrias enantiomórficas e é conseqüência da distribuição atômica destes compostos (fig. 4).

Classe I. — ELEMENTOS

Compreende os elementos químicos que se acham livres na Natureza e que à temperatura ambiente são sólidos ou líquidos, ao igual que suas misturas homogêneas. Para seu estudo mineralógico os dividiremos em Metais e Não Metais (ametais). METAIS

Os elementos metálicos naturais cristalizam quase que todos no sistema cúbico, caracterizando-se por serem maleáveis, terem peso específico elevado e brilho metálico. Todos eles têm conexão metálica, formada pelos centros dos átomos que estão unidos entre si por uma espécie de nuvem eletrônica, na qual os elétrons podem viajar livremente.

Se pudéssemos observar um cristal de cobre nos seus mais íntimos detalhes, veríamos que ao cristalizar, seus átomos dispõem-se do mesmo modo que o fariam uma série de bolas de igual tamanho que quisessem ocupar o menor espaço possível.

Esta disposição se consegue numa única camada de esferas quando seus centros formam triângulos eqüiláteros de modo que cada uma fique rodeada por outras seis, tal e como indicam as bolas 1 da figura n.º 1. Colocando uma segunda camada, cada esfera terá contacto com três da camada inferior, estando seus centros nas posições 2 (fig. 1). Se situamos uma terceira camada, as esferas podem estar sobrepostas ortogonalmente às da primeira camada, de modo que seus centros se projetem nas posições 1, produzindo uma distribuição denominada empacotamento

hexagonal compacto; sua simetria é hexagonal e

possui um eixo senário normal às camadas de esferas (fig. 1).

Se as esferas desta última camada não se superpõem ortogonalmente com as da primeira, senão que seus centros situam-se nas posições' da figura n.º 2, produz-se um empacotamento cúbico compacto; sua simetria é cúbica e normalmente às camadas de esferas existem os eixos ternários. A distribuição é a mesma que se conseguiria se num cubo colocássemos esferas nos vértices e na metade das faces, denominando-se por esta razão também rede cúbica

compacta de faces centralizadas.

Existe ainda uma outra disposição estrutural que apresentam alguns metais, é o empacotamento cúbico

centralizado ou rede cúbica centralizada no interior

(fig. 3). As esferas situam-se nos vértices e no centro de um cubo ocupando mais espaço do que nos empacotamentos compactos.

Grupo do Cobre

São os metais naturais mais representativos, abrangendo o cobre e os metais nobres: prata e ouro.

Cristalizam na holoedria regular, em forma de octaedros, cubos e rombododecaedros. Se maclam do mesmo modo que as espinelas e têm grande tendência a formarem crescimentos paralelos de tipo dendrítico. São moles, motivo pelo qual seus cristais perdem rapidamente as arestas passando a formas redondas; leves, frágeis e pesados, com brilho intenso; bons condutores do calor e da eletricidade. Não se encontram puros senão contendo pequenas quantidades dos outros dois, em forma de dissoluções sólidas.

OURO. — De cor amarela típica, com risco da mesma cor, em lâminas muito finas tem tonalidades azul-esverdeadas por transparência. Apresenta-se em jazidas de dois tipos: o ouro de minas, contido em filões unidos à rochas de tipo granítico, acompanhando ao quartzo, e, o ouro de parcel, concentração de partículas auríferas, transportadas pelas águas e acumuladas em lugares onde a corrente diminui sua força. Entre os primeiros, citaremos o riquíssimo de Witwatersrand na região de Transwaal, e entre os segundos, os de Califórnia e Alaska que produziram as «febres do ouro» dos anos 1849 e 1896 respectivamente. Até o ano de 1890, foram os Estados Unidos o maior país produtor de ouro, porém nesta época África do Sul sobrepassou sua produção devido ao descobrimento das minas do «Rand», e tem se mantido em posição predominante até o dia de hoje.

PRATA. — De cor branca típica, com risco da mesma cor, em lâminas finíssimas é azul por transparência. Apresenta-se com alteração superficial de óxido, fornecendo uma pátina de cor cinzenta-negra. A prata nativa tem pouca importância como minério do metal, apresentando-se em jazidas do mesmo tipo que as auríferas; são famosas as jazidas de Potosí (Bolívia).

COBRE. — De cor vermelha típica, com risco da mesma cor, apresenta-se sempre alterado, com pátina de cor verde ou azul devido aos carbonatos básicos de cobre que se formam. Em lâminas muito delgadas é verde por transparência. Não tem importância como minério de cobre. Mencionaremos as jazidas do Lago Superior, mais do que pela sua importância econômica, pelos belíssimos cristais que nelas são encontrados.

NÃO METAIS

Os elementos reunidos neste parágrafo possuem propriedades que podem ser discriminadas entre as manifestamente metálicas, caso do bismuto, até as especificamente não metálicas, caso do enxofre e diamante, segundo que a junção entre seus átomos seja metálica ou covalente. A maior parte deles são polimorfos, achando-se na Natureza a modificação mais estável nas condições do meio ambiente.

ENXOFRE. — O enxofre nativo é a forma polimorfa a, estável à temperatura ambiente e na que

se transformam lentamente as b e g que se encontram em estado natural em algumas localidades.

O a-enxofre cristaliza em belos cristais da holoedria rômbica, de forma bipiramidal ou esfenóide, cor amarela limão, transparentes ou translúcidos e brilho adamantino. Risco branco.

Sua estrutura, formada por empacotamento na cela fundamentai de 16 anéis de 8 átomos de enxofre, é tipicamente molecular. Os átomos dos anéis estão unidos fortemente entre si, dando verdadeiras moléculas, que, pela sua vez, se juntam com enlace mais débil. Esta estrutura corresponde às propriedades do enxofre ao aquecê-lo: a 119ºC funde em líquido limpo e fluido, que se torna viscoso a 200ºC, mudando sua cor para o vermelho; na primeira fusão conservam-se os anéis S8 circulando livremente pela massa fluida, enquanto que a 200ºC rompem-se, fornecendo cadeias que são as causantes da viscosidade do meio.

Opticamente, os cristais de enxofre são pleocróicos, biaxiais positivos, com birrefringência muito forte (diretamente apreciáveis em alguns casos); maus condutores do calor e da eletricidade, eletrizam-se negativamente por fricção.

As jazidas de enxofre se apresentam: 1) Em redor dos vulcões (Japão, México, Chile); 2) Em casquetes sobre os domos de sal (Costa do Golfo, Texas, Luisiana); e 3) Em forma de camadas sedimentares (Rússia, Sicília, Espanha).

O enxofre nativo, relativamente inerte, arde a 247ºC, transformando-se em SO2, que se utiliza para a obtenção de ácido sulfúrico, seja pelo método de contacto, seja nas câmaras de chumbo. Têm propriedades anticriptogâmicas e edafológicas como corretor de terrenos alcalinos, e emprega-se em Farmácia como medicamento externo. Por sua vez, o ácido sulfúrico é matéria prima na obtenção de superfosfatos, importantes adubos.

A produção mundial de enxofre bruto é de uns 4 milhões de toneladas, das quais 92 % correspondem aos Estados

Unidos da América do Norte. Itália, Japão, Chile, Espanha, México, França e a Indonésia produzem o restante. Rússia tem uma produção elevada, embora desconhecida.

GRAFITA. — Mineral constituído por carbono puro, é sua variedade polimorfa mais estável. Os átomos dispõem-se em camadas formadas por hexágonos quase coplanos de modo que cada C está rodeado por outros três a 1,42 A, distância interatômica igual a que separa os átomos de carbono da benzina; isto faz supor a existência de enlaces duplos entre eles. Estas camadas, que se acham a 3,40 A umas das outras, unem-se entre si por meio de enlaces ou junções débeis do tipo de van der Waals, sendo esta a causa da fácil esfoliação que apresenta este mineral paralelamente a elas, assim como de sua pouca dureza e seu hábito tabular.

Os cristais em forma de tábuas hexagonais são raros, sendo encontrados em forma de massas prismáticas bastante folhadas. Tem cor cinzenta de aço, com brilho metálico e risco cinzento puro. É transparente em lâminas muito finas, com tonalidades azul profundo; fortemente pleocróico e uniaxial negativo. Flexível, porém não elástico, tem tato suave e suja os dedos. É bom condutor da eletricidade e amplamente transparente às radiações infravermelhas. Infusível ao maçarico (funde a 3.000°C) e inatacável pelos ácidos; aquecido ao rubro com ácido nítrico concentrado sobre lâmina de platina, se incha (grafitita) e, acrescentando-se ClO4K, se descompõe, dando o ácido grafítico.

Embora as jazidas de grafita se apresentem em rochas eruptivas e sedimentares, são características das rochas metamórficas. Os processos de metasomatismo de contacto e metamorfismo regional tem produzido os criadoiros mais importantes, tais como os da Sibéria, Madagascar e México. O mineral procedente do Ceilão é muito apreciado pela sua pureza e estado de cristalização, apresentando-se em filões hidrotermais.

A produção anual de grafita é de 250.000 toneladas, aproximadamente, sendo a Rússia, Coréia, Áustria, Ceilão, Madagascar e México os países produtores, embora também se extraia, em escala muito menor, na Itália, Estados Unidos da América do Norte e na Espanha.

Sua variedade folhada emprega-se na fabricação de crisóis industriais e para o revestimento de fornos de fundição e como lubrificante.

A variedade terrosa, de textura microcristalina, utiliza-se em pinturas antioxidantes e para a fabricação de grafite para lápis.

DIAMANTE. — É a pedra preciosa mais apreciada e a substância natural mais dura que se conhece. Está formado por carbono puro, é inatacável pelos meios ordinários, e seu elevado índice de refração e dispersão proporcionam-lhe um brilho e reflexo de impossível superação.

Parece que o descobrimento do primeiro diamante aconteceu na índia, aproximadamente 800 anos a. J.C., e, embora conhecido e apreciado por gregos e romanos, não alcançou todo o seu valor até que, na Idade Média, achou-se o modo de lapidá-lo. A partir deste momento, o seu valor tem ido em aumento continuamente, de tal maneira, que a quantidade de diamantes equivalentes ao preço de 12 toneladas de ouro poderia se ocultar numa só pessoa.

O diamante cristaliza no sistema regular, existindo opiniões dispares sobre a classe cristalina a que pertence, já que os dados experimentais favorecem, tanto a sua inclusão na holoedria como na hemiedria hemimórfica.

Na sua estrutura existem dois tipos de átomos de carbono (fig. 1), marcados A e B. Os primeiros, dispõem-se nos vértices e centros das faces de um cubo, fornecendo uma rede cúbica de faces centralizadas, e os segundos, acham-se entre 4 átomos de carbono em coordenação tetraédrica com eles. A união verifica-se entre os átomos de carbono A e B, que estão separados por 1,54 Å, e formam um ângulo de 108º 54', que é exatamente a distância e o ângulo de enlace dos compostos alifáticos.

Apresenta-se em cristais octaédricos, algumas vezes dodecaédricos, muito raro cúbicos, de grande perfeição, desenvolvidos em todo seu contorno e isolados ou em cristais deformados, irregulares, com fenômenos de corrosão e arredondamento de suas faces.

Tem esfoliação perfeita segundo as faces do octaedro, propriedades que são aproveitadas para a sua talha ou lapidação; é muito frágil, rompendo-se por percusão e podendo ser reduzido a pó no morteiro de aço.

Tem brilho adamantino característico, forte refração e elevada dispersão, podendo ser transparente e claro, como a água, ou bem turvo e opaco. Incolor, apresenta-se em tonalidades difíceis de serem observadas e raras vezes de cor intensa e azul. Ao o lapidar, aproveitam-se suas propriedades ópticas para produzir no seu interior o fenômeno da

refração total, obtendo-se a pedra preciosa conhecida com o nome de brilhante (figura 2). É fortemente fluorescente à luz ultravioleta, bom condutor do calor e triboelétrico.

No diamante podemos distinguir as variedades:

diamante, cristais isolados e muito puros, pedra

preciosa; esferas de bort ou balas, massas densas, irregulares, fibrosorradiadas; carbonado, pedras rodadas do tamanho de uma ervilha e aspecto de coque. As duas últimas variedades constituem os diamantes industriais.

Acham-se em jazidas primárias (fig. 3), na África do Sul, em chaminés verticais cheias de uma rocha ultrabásica, rica em olivina, e denominada kimberlita, na que os diamantes estão disseminados; em jazidas secundárias, em forma de parcéis diamantíferos, de grande difusão, acompanhados de quartzo e de outras pedras preciosas.

Os diamantes antigos procediam principalmente da índia, até que com o descobrimento das minas sudafricanas, que acrescentaram grandemente a produção de diamantes, a Costa de Ouro, e posteriormente, a União Sudafricana passaram a serem os primeiros países produtores. Calcula-se que a metade da produção anual de diamantes é bort; uma quarta parte deles tem imperfeições e não tem a cor adequada, porém podem se lapidar, e somente a quarta parte é material precioso, embora pequeno a maior parte do mesmo. Só um 5 por 100 são pedras preciosas de 2 quilates (1 quilate = 0,2 gramas) em bruto, que, lapidadas, dão brilhantes de 1 quilate.

No preço dos diamantes intervêm grande número de fatores; assim, entre duas pedras do mesmo peso, sendo uma delas de um branco puríssimo e a outra ligeiramente amarelenta, existe grande diferença de valor.

As pedras mais famosas procedem das Índias Orientais, o antigo país dos diamantes, hoje esgotado, entre as que merecem ser destacadas: o Koh-i-noor, pertencente à Coroa Inglesa, de 106 q.; o Florentino ou Toscano, de 139 q.; o Grande Mogol, que pesava 793 q., hoje em dia dividido. Da África do Sul tem se extraído pedras enormes, como o Excelsior, de 971,75 q., e o Cullinan, que pesou 3.024,75 q., presenteado ao rei Eduardo de Inglaterra, e que foi dividido em 105 peças, duas das quais, de 516 e 309 quilates, são os maiores diamantes lapidados que se conservam.

Classe II. — SULFURETOS

Reunem-se nesta classe aqueles minerais cuja composição é a combinação não oxigenada de metais e metalóides com S, As, Sb, Bi, Se e Te; compreende os sulfuretos simples e duplos e os sulfosais. Fisicamente, caracterizam-se por seu aspecto metálico, peso específico elevado e pela sua opacidade. Economicamente, é muito importante, pois nesta classe encontram-se os minérios metálicos mais úteis.

Grupo Argentita-Calcosina

Os minerais deste grupo são sulfuretos, teluretos e seleniuretos de prata e cobre. Todos eles são dimorfos, com uma forma cúbica de alta temperatura, estável acima dos 180º-200ºC, de estrutura simples, e uma outra rômbica, estável a temperatura ambiente, de estrutura muito complexa e não conhecida muito perfeitamente. Os cristais cúbicos formados acima dos 200°C, passam a rômbicos ao descer a temperatura, conservando a forma cúbica. Esta propriedade tem motivado que se tenha descrito estes minerais como pertencentes ao sistema cúbico, embora com marcada anisotropia óptica.

ARGENTITA, SAg2. — Apresenta-se em octaedros ou em grupos de agregados holoaxiais; também pode encontrar-se em formas reticuladas, arborescentes, etc. Cor cinzenta de chumbo escuro e brilho metálico, que passa a mate ao oxidar-se; risco das mesmas características. Os cristais rômbicos, de ângulos muito semelhantes aos cúbicos, formam a

acantita. É o mineral primário mais importante da

prata, encontrando-se-lhe principalmente no México, e, belamente cristalizado, na Saxônia (fig. 1).

CALCOSINA ou CALCOCITA. SCu2. — Reunem-se sob este nome uma série de minerais que respondem a fórmula anterior, podendo agrupar-se em três tipos claramente definidos; I) Calcocita rômbica, formada por baixo de 103ºC; II) Calcocita formada acima de 103ºC, como a SCu2-a e invertida à forma rômbica ao cair a temperatura; e III) Calcocita cúbica, formada por SCu2, estabilizada devido à ter em suspensão SCu, opticamente isótropa e de cor azul típica. A mais freqüente é a calcocita rômbica que apresenta-se em forma de cristais pseudohexagonais, formando uma macia múltipla de 3 cristais, muito típica. É minério de cobre, achando-se entre outros minerais de cobre, nas minas de Rio Tinto (Espanha) (fig. 2).

Grupo Blenda-Wurtzita

Este grupo, igual ao do grupo anterior, apresenta-nos um exemplo bem patente de dimorfismo: a blenda e a wurtzita têm idêntica composição química, SZn, porém, a primeira cristaliza no sistema regular, e a segunda, no hexagonal.

A blenda possui estrutura tipo diamante, na que os átomos de Zn estão ordenados segundo uma rede cúbica de faces centralizadas, posições A do diamante (Lâmina B/3, fig. 1), e os S, dispostos segundo uma outra rede idêntica, estão situados entre 4 átomos de Zn, em coordenação tetraédrica com eles, posições B do diamante. Cada átomo Zn, em relação com os S, está no centro de um tetraedro cujos vértices ocupam estes últimos, e cada átomo de S está, por sua vez, no centro de outro tetraedro em cujos vértices estão os Zn (fig. 3). Esta estrutura é tipicamente hemiédrica, de modo que os cristais de blenda apresentam-se em tetraedros ou em formas tetraédricas, como o tritetraedro e hexatetraedro, ou na combinação deles com o cubo.

A wurtzita, forma polimorfa mais rara, tem uma estrutura (fig. 4) na que se conserva a disposição relativa dos átomos de Zn com respeito aos de S. estando relacionada com a blenda, ao igual de como o estão os empacotamentos cúbico e hexagonal compactos (Lâmina B/1), um dos eixos ternários da blenda tem passado a senário, desaparecendo os restantes eixos e ficando os planos. Do mesmo modo, os raríssimos cristais de wurtzita são hemiédricos.

BLENDA. — Apresenta-se em cristais deformados e em macias de tipo espinela; em agregados granulosos e como material fossilizante. Geralmente, de cor parda escura a negra, brilho adamantino, opaco, com risco pardo de fígado a branco amarelento (fig. 5). Em cristais bem conformados, de cor amarela do mel, brilho adamantino e translúcido ou mesmo transparente, dando a variedade de blenda

acaramelada ou melada. É isótropa, algumas vezes

com anomalias devido à conter wurtzita. Apresenta os fenômenos da triboluminiscência e fluorescência, sendo piroelétrica e diatérmica. Minério muito importante de Zn, encontra-se em inumeráveis localidades e em jazidas as mais diversas, quase sempre acompanhando a galena, da que é separada mediante o método de flutuação. É muito abundante na Espanha, onde, nos Picos de Europa, acham-se magníficos cristais de blenda acaramelada (fig. 6). 67 por 100 da produção mundial de Zn procede da blenda.

Grupo Calcopirita

Minerais de composição química complexa e estrutura quase idêntica a da blenda, da que se diferenciam pelo fato de que os átomos de Zn estão substituídos por átomos de Fe e Cu, no caso da calcopirita, e de Cu, Ag, Fe, Zn ou Hg, no caso da série das tetraedritas. Na calcopirita, os átomos de Fe e Cu alternam em suas posições, de forma que a cela fundamental é dupla e tem uma de suas arestas maior do que as outras duas, possuindo simetria tetragonal; na tetraedrita, os átomos de metal estão distribuídos ao azar, produzindo-se toda uma série de substituições e sendo, a cela fundamental, do mesmo tamanho aproximado do que a da blenda, o que motiva a simetria cúbica do mineral.

CALCOPIRITA, S2FeCu. — Cristais tetragonais, pequenos, deformados, do tipo esfenoédrico e reunidos em drusas; em agregados massivos e compactos. O esfenoedro deste mineral é quase um tetraedro regular, motivo este pelo qual, durante muito tempo, pensou-se que a calcopirita fosse de simetria regular. Apresenta macias de compenetração de dois esfenoedros. Cor amarela latão, com tintura esverdeada, a miúdo iridiscente e algumas vezes heterogênea e negra por alteração superficial. Brilho metálico e risco negro esverdeado. Constitui um dos minerais mais freqüentes e é minério de cobre dos mais difundidos, embora não o mais importante; apresenta-se em mui diversos tipos de jazidas. Acha-se em grandes quantidades no complexo cuprífero de Arizona (U.S.A.) e no do Chile; em Espanha não existem jazidas de calcopirita propriamente ditas, porém é abundante acompanhando outros minerais, principalmente a pirita. Em Cornualles (Inglaterra) são encontrados belíssimos cristais sobre quartzo.

TETRAEDRITA,S6(Sb,As,Bi)2(Cu2,Ag2,Fe,Zn,Hg)3, —Cristais de bela conformação, grande número de faces e tipicamente hemiédricos; seu nome deriva-se da forma tetraédrica em que se apresentam. Grande número de macias de compenetração, via de regra do tipo espinela. Cor que varia segundo a sua composição do mesmo modo que as restantes propriedades físicas; cinzenta de aço, com tintura olivácea, nas variedades com Sb e Cu; com tendência ao negro do ferro, naquelas que contém Fe e Zn; branca amarela, se há Hg e Bi; e azulada, se existe As. Brilho metálico em superfícies recentes, que passam a cor mate ao se oxidarem. Risco negro, que se transforma em pardo avermelhado por fricção. Toda a série são

essencialmente minerais de cobre de grande difusão e de origem hidrotermal; os cobres cinzentos são minérios importantes de cobre e prata.

Grupo da Niquelita

Os minerais deste grupo se caracterizam pelas suas estruturas semelhantes, caráter fortemente metálico, peso específico elevado e a inconstância em sua composição química, que, por sua vez, é simples.

A estrutura de tipo para todos eles é a da niquelita, AsNi; nela, os átomos de As acham-se ordenados em duas redes hexagonais, que lembram o empacotamento compacto, con seis átomos de Ni coordenados com cada um deles. Pela sua vez, os átomos de Ni estão rodeados por seis átomos de As, porém têm dois de Ni à distâncias tão próximas, que deve considerar-se que coordenam com eles.

Na pirrotita, SFe, também denominada pirita

magnética, existe sempre uma quantidade de S

superior à relação S:Fe=l:l, sendo a verdadeira de 7:6 ou de 12:11. Não obstante, sua estrutura é idêntica à descrita, substituindo-se o As por S e o Ni por Fe. Esta variação da relação S/Fe deve-se a que existem na estrutura da pirrotita uma série de posições correspondentes à átomos metálicos que estão vazias; isto é, existe uma falta ou ausência de Fe no mineral, apesar do qual a estrutura é perfeitamente estável.

NIQUELITA, AsNi. — Cristais raros, de cor vermelha de cobre claro, que passa a cinzenta por alteração. Brilho metálico em fratura recente; risco negro azulado. À luz reflexa, é fortemente anisótropo e pleocróico. E minério de Ni, existindo em grandes quantidades em Ontário (U.S.A.); na Espanha, encontra-se nos Pirineus aragoneses é em Málaga.

MILLERITA, SNi. — Apresenta-se em cristais aciculados, pertencentes ao sistema romboédrico, formando agrupamentos alongados e radiados que têm a aparência de um filtro capilar.

Cor amarela latão e brilho metálico, os cristais muito finos são cinzento-esverdeados, pardos e mesmo negros. Não é encontrado em grandes quantidades e quase sempre provém de outros minerais de níquel, achando-se-lhe nas jazidas de níquel das mais variadas espécies.

Grupo Galeno

A galena, SPb, cristaliza no sistema regular, com estrutura tipo cloreto de sódio, em cristais de magnífica conformação, quase sempre implantados e de considerável magnitude, integrados principalmente pelo cubo e o octaedro, sozinhos ou em combinação. Algumas vezes estão deformados na direção do eixo quaternário, ou apresentam faces curvas e dispostas em forma de escalões de bordos dentados. Macias freqüentes, semelhantes à da espinela. Tem esfolição perfeita e característica, segundo as faces do cubo; fratura subconcóide; dureza, 2 1/2; ponto de fusão, 1.115°C.

Cor cinzenta de chumbo claro, forte brilho metálico, sobretudo, nas superfícies de esfoliação, que se torna mate por oxidação. Risco negro cinzento, mate. O mineral é opaco e isótropo à luz reflexa.

De composição química muito constante, sempre contém uma pequena quantidade de prata (entre 0,01 e 0,03 por 100) que pode chegar a ser um 1 por 100, ou mais, nas galenas argentíferas. Devido à produção mundial de galena, a pequena quantidade de prata que leva é um dos minérios mais importantes deste metal precioso.

As jazidas deste mineral caracterizam-se por terem em sua superfície numerosos produtos de meteorização, belamente cristalizados, tais como a cerusita, anglesita e piromorfita. São de origem hidrotermal, as de maior difusão, embora também existam jazidas de origem metasomática e sedimentar. Neles, a galena vai sempre acompanhada de blenda, em íntima concreção com ela, e quartzo como ganga, com algo de carbonatos e de baritita.

A produção mundial de chumbo procede de três minerais: galena, cerusita (SO3Pb) e anglesita (SO4Pb), sendo os dois últimos, produtos de transformação da galena e achando-se associados às jazidas deste mineral. Apesar da grande difusão da galena, o mineral produtor do chumbo procede de poucas regiões, devendo ser citada em primeiro lugar a do vale do Mississípi, centralizada em Tri-State, que é onde existe a maior concentração mundial de minerais de zinco-chumbo; no México, existe, no centro do país, uma rica região que estende-se por Chihuahua e Coahuila; também América do Sul contém importantes depósitos deste mineral. Quase que a metade do chumbo e zinco do mundo procede do continente americano.

Na Europa, existe a província mediterrânea com as ricas jazidas espanholas, exploradas pelos romanos faz 3.000 anos, sendo as mais importantes as de Serra Morena, no distrito de Linares-Carolina (Espanha). Na península Ibérica, na região de Cartagena e Almeria extrairam-se durante o século XIX, grandes quantidades de galena argentífera que proporcionaram grande prosperidade ao país e que atualmente encontram-se praticamente esgotadas.

Grupo Cinábrio

O cinábrio, SHg, tem a mesma simetria que o quartzo, cristalizando na classe enantiomórfica romboédrica, com estrutura tipo ClNa deformada homogeneamente, de maneira que o cubo que constitui a cela fundamental do cloreto de sódio, se transforma num romboedro com átomos de Hg nos vértices e na metade das faces, e de S na metade das arestas; a distorção é de tal natureza que produzem-se formas enantiomórficas opticamente ativas.

Apresenta-se em cristais pouco freqüentes, de hábito tabular ou cubóide, formados pelo romboedro, de ângulos muito próximos ao cubo, e pelo pinacóide básico; via de regra informe, em agregados granulosos, disseminado e em eflorescência. Cor e risco vermelho tirando a carmin, variando, nos agregados, do vermelho escarlate ao vermelho escuro; brilho adamantino. Opaco, embora transparente em seção delgada. Opticamente uniaxial positivo, notável pelo alto valor de seus índices de refração, grande birrefringência, e forte dispersão; tem poder rotatório quinze vezes superior ao do quartzo.

Mineral de grande importância econômica, é minério do mercúrio. Suas jazidas são de origem hidrotermal e tem se formado a baixas temperaturas, bem seja por reemprazamento (Almadén), ou bem por reenchimento de fissuras (Itália).

As minas de Almadén, em exploração há mais de 2.000 anos, são as mais ricas do mundo. Esta jazida acha-se situada sobre piçarras e quartzitos silúricos, sendo sua riqueza média de 5 a 8 por 100 de mercúrio e, em alguns lugares, até de 20 por 100. Jazidas de importância são as de Toscana e Trieste (Itália) e as de Califórnia (U.S.A.), embora a riqueza média seja bem inferior à de Almadén. Depósitos de menor importância existem no México e no Peru.

Grupo Antimonita

Os minerais deste grupo, antimonita ou estibinita, S3Sb2 e bismutina, S3Bi2, caracterizam-se por sua estrutura formada por cadeias de átomos de S e Sb ou Bi, estreitamente unidos por meio de enlace covalente, situadas paralelamente ao eixo c; as cadeias unem-se entre si mediante junções residuais. Esta estrutura determina a perfeita esfoliação e o hábito comprido paralelamente à direção das cadeias.

Os cristais rômbicos, ricos em facetas, apresentam-se freqüentemente ondulados e ainda curvos, com boa conformação nas suas extremidades. Mineral brando (D=2), é o primeiro da escala de fusibilidade, fundindo-se somente com a chama de um fósforo. Cor cinzenta de chumbo e brilho metálico que se torna mate.

É o minério mais importante de antimônio, sendo a China, com seus depósitos de Hunán, o principal país produtor. México, Bolívia, e sobretudo o Peru, numa região que se estende desde o lago Titicaca até Atocha, possuem grandes reservas deste mineral. Grupo das Pratas Vermelhas

Formam um grupo muito homogêneo, integrado essencialmente pela proustita, S3AsAg3, e a pirargita, S3SbAg3. Cristalizam na classe hemimórfica romboédrica, em cristais de numerosas facetas. Nas fendas apresenta-se informe, disseminado e como eflorescência.

Cor vermelha escarlate tirando a vermelha cinábrio, na proustita, e vermelha escura para cinzenta de chumbo, na pirargirita. A distinção entre ambas efetua-se melhor com o risco: vermelho

escarlate, na primeira, e vermelho cereja, na segunda. São minério de prata importante e muito freqüente, podendo ser achadas associadas com outros minerais de prata e galena. São importantes as jazidas de Zacatecas e Guanajuato (México), Chañarcillo (Chile), Colquijirca (Peru) e Huanchaca (Bolívia). Em Espanha encontram-se em Hiendelaencina (Guadalajara).

Grupo Realgar - Orpimento

Minerais de aspecto marcadamente não metálico, constituem um grupo bastante heterogêneo.

REALGAR. — Cristais monoclínicos bem formados, via de regra pequenos, prismáticos, com estrias verticais, de cor vermelha (o chamado vermelho aurora) e risco amarelo alaranjado, brilho adamantino, e brandos (D = 1'5 — 2). Opticamente biaxiais negativos, com forte dispersão. Encontra-se-lhe em magníficos cristais em Binnental, Nagyág, Felsobánya e Nevada; quase sempre como mineral subordinado na jazida.

ORPIMENTO, S3As2. — Cristais monoclínicos raros e pequenos, freqüentemente lenticulados. Cor amarela de limão, translúcida, com risco amarelo e brilho grasso semelhante ao da blenda. Opticamente biaxial positivo, pleocróico e forte birrefringência.

Encontra-se-lhe nas mesmas localizações que o realgar, do qual procede por alteração. São dignos de serem citados os cristais de Tajowa (Hungria) e de Anatólia (Turquia). Na Espanha, acha-se em Pola de Lena, em Almadén e em Serra Almagrera.