Minerais

Todos os processos geológicos estão de certa maneira dependentes das propriedades dos minerais e
rochas. Erupções vulcânicas, movimentos tectónicos, os efeitos das acções de erosão e alteração, e
mesmo as vibrações sísmicas, envolvem sempre determinadas características dos minerais e rochas.
Consequentemente, um conhecimento básico dos materiais constituintes da terra é essencial para a
compreensão de todos os fenómenos geológicos. A classificação geológica dos terrenos inclui
sempre alguma informação básica sobre o comportamento a esperar destes em relação à
implantação de obras de Engenharia Civil.

2.2.1 Forma Cristalina
A maior parte dos minerais não exibe uma forma cristalina, tal como a representada em dois
exemplares da Figura 2.1 para o mineral quartzo, que reflecte externamente o arranjo interno dos
átomos constituintes. A razão é porque a maior parte dos cristais forma-se num espaço sem as
condições óptimas necessárias para o crescimento destes resultando num aglomerado sem uma
geometria definida embora a matéria continue a ser toda cristalina. O termo mineral pode ter vários significados consoante a formação da pessoa que o utiliza.

De facto os minerais são substâncias por vezes muito comuns. As areias e outros solos são dois exemplos
comuns de substâncias compostas essencialmente por minerais. Um mineral é qualquer substância
sólida inorgânica. Cada mineral tem uma estrutura química definida que lhe confere um conjunto
único de propriedades físicas.
A rocha, por contraste, pode ser definida simplesmente como um agregado de um ou mais minerais.
O termo agregado significa que os minerais se apresentam misturados mas mantendo as suas
propriedades individuais. Apesar da maioria das rochas serem compostas por mais de um mineral,
alguns minerais podem apresentar-se em grandes quantidades impuras. Nestas circunstâncias são
considerados como rochas. Um exemplo comum é o mineral calcite que frequentemente é o
constituinte principal de grandes unidades rochosas que são os calcários.
Actualmente são conhecidos mais de quatro mil minerais. Só algumas dezenas são mais abundantes
e constituem a maioria dos minerais que formam as rochas.
Os minerais são sólidos formados por processos não orgânicos. A maior parte dos minerais possui
uma estrutura ordenada de átomos (estrutura cristalina) e uma composição química particular
correspondente a um conjunto definido de características. Para a identificação de um mineral são
observadas determinadas propriedades físicas que, em geral, não necessitam a utilização de meios sofisticados. Entre as propriedades de um mineral constituinte de uma determinada rocha algumas
podem ter uma influência directa nas propriedades desta.

2.2.2 Cor
A cor é uma propriedade óbvia de um mineral mas não é muito adequada à sua identificação. Alguns
minerais podem apresentar cores variadas resultantes da inclusão de impurezas na sua estrutura
cristalina. O quartzo apresenta cores que vão deste o branco ao negro, passando pelo verde, rosado e
púrpura. Outros minerais apresentam uma cor que não varia significativamente. Os minerais de brilho
metálico, por exemplo, apresentam na sua grande generalidade, cores constantes e definidas,
facilitando a sua identificação. A cor de um mineral deve ser observada numa superfície recente, uma
vez que pode sofrer alterações.
2.2.3 Risca
A risca ou traço de um mineral é a cor do pó desse mineral. Enquanto a cor dum mineral pode variar o
mesmo já não acontece tão frequentemente com a cor do seu pó pelo que esta pode ser utilizada
como característica de identificação. Minerais que macroscopicamente apresentam cores idênticas
podem apresentar cores de traço absolutamente distintas, pelo que podem ser diferenciados através
desta propriedade.
De um modo geral, os minerais de brilho metálico ou submetálico produzem traços pretos ou de cor
escura enquanto que os minerais de brilho não-metálico produzem traços incolores ou de cores
claras.
2.2.4 Brilho
Define-se o brilho como a aparência ou qualidade da luz reflectida pela superfície do mineral.
Consideram-se três tipos fundamentais de brilho:
· Brilho metálico − característico dos minerais opacos, ou quase opacos, e que têm a aparência
brilhante de um metal; as superfícies destes minerais são bastante reflectoras;
· Brilho não-metálico − característico de substâncias transparentes ou translúcidas e sem a
aparência brilhante de um metal; no brilho não-metálico incluem-se, entre outros, os seguintes
tipos de brilho: vítreo, resinoso, nacarado e gorduroso.
2.2.5 Clivagem
A ruptura de alguns minerais ocorre, preferencialmente, segundo superfícies planas e brilhantes. A
esta propriedade dá-se o nome de clivagem e aos planos, segundo os quais ela ocorre, planos de
clivagem. Estes correspondem a planos de fraqueza na estrutura cristalina desses minerais, ou seja,
correspondem a planos reticulares entre os quais as forças de ligação são fracas.
GEOLOGIA DE ENGENHARIA
2.4 PROPRIEDADES DOS MINERAIS E ROCHAS
2.2.6 Fractura
Designa-se por fractura ao modo pelo qual um mineral se rompe quando a ruptura não ocorre ao
longo de superfícies de clivagem. As superfícies de fractura não correspondem, ao contrário das
superfícies de clivagem, a planos reticulares da estrutura do mineral, mas sim a superfícies que os
intersectam e segundo as quais as ligações químicas são mais fracas.
2.2.7 Dureza
A dureza é uma propriedade importante dos minerais uma vez que cada mineral apresenta valores
característicos, facilmente determináveis. Podemos definir dureza como sendo a resistência que um
mineral oferece ao ser riscado por outro ou por um objecto. A dureza também depende da estrutura
interna do cristal (tal como as outras propriedades físicas), isto é, quanto mais fortes forem as
ligações químicas mais duro é o mineral. A dureza é uma propriedade geologicamente importante
uma vez que traduz a facilidade ou dificuldade com que um mineral se desgasta quando submetido à
acção abrasiva da água, do vento e do gelo nos processos de erosão e transporte.
Em 1822, Friedrich Mohs, um mineralogista alemão, imaginou uma escala de dureza baseada na
capacidade de um mineral riscar outro. A escala de Mohs (Tabela 2.1), composta por dez minerais de
dureza conhecida, permite determinar a dureza relativa de um mineral, mediante a facilidade ou
dificuldade com que é riscado por outro.
2.2.8 Peso volúmico e densidade
A densidade relativa indica quantas vezes um material é mais pesado do que um igual volume de
água a 4º C. Se um mineral tem densidade relativa 2, isto significa que ele pesa duas vezes mais que
o mesmo volume de água. O peso volúmico ou peso específico (ver exemplos para minerais na
Tabela 2.2) define-se como o peso por unidade de volume e será referido adiante com mais detalhe
como propriedade das rochas.

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