Mineralogia

Objectivos

Estudar minerais, a sua composição química, a sua estrutura cristalina, disposição dos elementos químicos na rede cristalina. Modos de ocorrência, factores determinantes à sua formação, associação com outros minerais nas rochas. Propriedades físicas, químicas e de natureza diversa. Identificação de minerais. Propriedades ópticas.

.

Caracterização geral

Código

10664

Créditos

6.0

Professor responsável

Joaquim António dos Reis Silva Simão

Horas

Semanais - 5

Totais - 106

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

A disponibilizar brevemente

Bibliografia

Mineralogy for Students, 3rd Ed. Longman Scientific & Technical Autor(es): Battey, M.H., 2nd. Ed., Ano: 1992
Manual of Mineral Science. Klein, C., Hurlbut, C.S. (after Dana, E.S). John Wiley & Sons. 22nd E., 641p.
Elementos de Cristalografia, 1980. Borges, F. Sodré. F. Calouste Gulbenkian, 624 pp. Minerais, Constituintes das Rochas - Uma Introdução, 1966. Deer, W.A., Howie, R.A. & Zussman, Tradução de L.E.N. Conde. F. Calouste Gulbenkian. Mineralogy, 1959.
A Textbook of Mineralogy. Berry, L.G. & Mason, Brian. W.H. Freeman & Company, 1999.

Método de ensino

Mineralogia é uma unidade lecionada em aulas teóricas e práticas. As aulas teóricas são ministradas com recurso à projeção de slides ilustrativos da matéria lecionada. Há a preocupação de demonstrar com materiais e exercícios os conteúdos lecionados sempre que necessário. Estes slides são disponibilizados aos alunos imediatamente após o final das aulas conjuntamente com o sumário na plataforma CLIP.

As aulas práticas têm uma forte componente de trabalho do aluno onde se pretende que adquiram grande autonomia na representação estereográfica de modelos cristalográficos e na descrição e identificação de espécies minerais. Os alunos fazem relatórios de 60 a 80 das espécies minerais mais importantes em termos geológicos e económicos.

Método de avaliação

Avaliação contínua com 4 minitestes e questões de escolha múltipla no final de algumas aulas teóricas.

Sem nota mínima. Ponderação 60% para a parte teórica, 40% para a parte prática.

Exame Final.

 

A frequência é obtida pela presença em 2/3 das aulas práticas.

Conteúdo

PROGRAMA GERAL

1. Introdução

Definição de mineral.

História e progressos na mineralogia.

Importância económica dos minerais.

Importância do estudo da Mineralogia.

 2. Cristalografia

Propriedades da matéria. Poliedria e estado cristalino. Processos de cristalização.Simetria dos cristais. Célula unitária, redes espaciais; redes de Bravais; elementos de simetria externa.Os sete sistemas cristalinos: cúbico ou isométrico, tetragonal, hexagonal, ortorrômbico, trigonal, monoclínico e triclínico.Procedimento na descrição dos cristais. Lei de constância dos ângulos interfaciais, medida dos ângulos interfaciais (goniometria).Projecção estereográfica (rede de Wulff).Eixos de referência cristalográfica e nomes das faces. Razão axial, símbolos de Miller.Formas cristalográficas; formas fechadas e formas abertas.As 32 classes de cristais. Teoremas de interdependência.Geminação (ou maclas). Geminação repetida, exemplos de geminação, causas da geminação.

3. Raios-X e Estrutura cristalina

Aplicação dos raios-X ao estudo da matéria critstalina. Características dos raios-X. Difracção dos raios-X. Lauegramas; Método do cristal girante; Método dos pós ou de Debye, Scherrer & Hull. Difractometria.  

 4. Propriedades físicas dos minerais

Densidade (e medida da densidade); densidade e polimorfismo.Dureza e propriedades de coesão; clivagem, fractura, tenacidade.Propriedades envolvendo excitação de energia do cristal: cor, fluorescência e fosforescência, traço; brilho (metálico, submetálico, não metálico); piezoelectricidade; piroelectricidade. Radioactividade.Propriedades magnéticas dos minerais: paramagnetismo e diamagnetismo.

5. Mineralogia química

Natureza e caraterísticas dos principais tipos de forças eléctricas de ligação entre as partículas constituintes da matéria cristalina: ligação metálica, covalente,  iónica e de Van der Waals. Arranjo estrutural. Estabilidade das estruturas cristalinas. . Electronegatividade. Noção de valência electrostática. Variação da composição química dos minerais: diadoquia; solução sólida. Exsolução; Noção de valência electrostática. Tipomorfismo. Isomorfismo e Polimorfismo.

6. Mineralogia descritiva.

Classificação dos minerais

Elementos Nativos: Metais (cobre, prata, ouro, platina); Semi-metais (arsênio, antimónio, bismuto); Não metais (diamante, grafite, enxofre).

Slfuretos e Sulfo-sais. Argentite, calcocite, bornite, galena, esfalerite, calcopirite, pirrotite, pentlandite, covelite, cinábrio, pirite, cobaltite, marcasite, arsenopirite,molibdenite, tetraedrite, realgar, ouropigmento, estibnite e outros.

Haletos: halite, silvite, fluorite, carnalite e outros.

Óxidos: cuprite, periclase, corindo, hematite, ilmenite, perovskite; grupo das espinelas (magnetite, ulvospinela, cromite); rutilo, pirolusite, cassiterite, uraninite; pirocloro.

Hidróxidos: brucite, gibsite, goetite, manganite, psilomelano e outros.

Carbonatos: calcite, magnesite, siderite, rodocrosite, smithsonite, dolomite; aragonite, estroncianite, cerussite; azurite, malaquite.

Tungstatos e Molibdadtos: scheeite e wolframite.

Fosfatos, Arsenatos e Vanadatos: apatite, monazite, xenotime, ambligonite, piromorfite, turquesa, torbernite, autunite, carnotite.

Sulfatos: barite, celestite, anglesite, anidrite, gesso.

Boratos: borax, colemanite e ulexite

Silicatos: estudo das estruturas dos silicatos, Nesossilicatos: grupo da olivina, zircão, esfena, andalusite, cianite, silimanite, topázio, granada.

Sorossilicatos. grupo do epídoto, lawsonite, hemimorfite, melilite, vesuvianite.

Ciclossilicatos: berilo, cordierite, turmalina.

Inossilicatos: grupo das piroxenas, grupo da wolastonite, grupo das anfíbolas.

Filossilicatos: serpentina, pirofilite, talco, grupo das micas, grupo da clorite, prenite. Grupo dos minerais das argilas: formação como resultado da transformação de outros minerais; caulinite e montmorilonite; propriedades, aplicações.

Tectossilicatos: Grupo da Sílica, Quartzo, cristobalite, tridimite, opala);

Grupo dos feldspatos (alcalinos: sanidina, ortoclase, microclina, adulária, anortoclase, albite e plagioclases: albite, oligoclase, andesina, labradorite, bitownite, anortite); grupo dos feldspatóides: (nefelina, leucite, sodalite); grupo dos zeólitos (analcite, chabazite,laumontite, estilbite, apofilite, natrolite); escapolite; cancrinite.

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: