Mineralogia

Ilustração da Mineralogia Britânica - ou figuras coloridas destinadas a elucidar a mineralogia da Grã-Bretanha por James Sowerby (publicado entre 1804 e 1817).

Subclasse de	Geologia , disciplina acadêmica
Praticado por	Mineralogista ( d )
Objeto	Mineral
História	História da mineralogia

A mineralogia é uma ciência multidisciplinar que se relaciona com os minerais , suas identificações, suas caracterizações e descrições, suas análises, suas variedades e hábitos, seus rankings, classificações e coleções, sua gitologia, depósitos e distribuições, suas origens e seus vários modos de treinamento , seus usos pelo homem, seus interesses na vegetação ou fauna, suas histórias no mundo dos escritos ou discursos acadêmicos ou conhecimentos seculares ou tradicionais, as várias formas de conhecimento ... A mineralogia descritiva estuda os ambientes naturais minerais, constituintes variadamente associados nas rochas. Pode ser considerada, embora mantendo seu status autônomo e regulamentado em nível internacional, como uma disciplina básica da geologia , uma ciência auxiliar da petrologia , ou um ramo da planetologia ou um assunto para estudo posterior. Química mineral no sentido amplo em que os produtos de cristalização artificial, em laboratório ou em forno técnico, são admitidos.

Um mineral designa na mineralogia um corpo químico mineral ou às vezes orgânico, formado em princípio naturalmente, mas às vezes por artifício. Um dado mineral é caracterizado pelos elementos químicos que ele contém, montados ou unidos e descritos de acordo com uma composição precisa dada por uma fórmula química ou na falta disso de acordo com limites de composição variáveis, e especialmente uma estrutura cristalina ou na falta de uma organização amorfa ou em distâncias curtas, a primeira definida por sua rede de ligações diversas e suas notáveis simetrias, ou seja, respectivamente na escala molecular pela natureza dos átomos que a compõem e sua disposição no espaço.

A mineralogia concentra as várias abordagens para o estudo de minerais nessas bases descritivas. Sem iniciação teórica básica e conhecimento do campo e / ou prática laboratorial, não pode haver mineralogista amador ou profissional. Existe uma história da mineralogia que remonta à Antiguidade e, nomeadamente, a kem (i) a ou química egípcia.

Métodos como o QEMSCAN permitem obter uma descrição mineralógica de uma amostra adquirida automaticamente por computador.

Propriedades dos minerais

Várias propriedades e métodos são usados para caracterizar um mineral. Para estudar um determinado mineral, o mineralogista usará, entre outras coisas:

sua estrutura cristalina no estado sólido (mais frequentemente estudada usando difração de raios-X);
sua composição química (frequentemente analisada com uma microssonda eletrônica );
suas propriedades mecânicas: densidade ou densidade , dureza , clivagem , fratura, fratura, sensação;
suas propriedades ópticas: cor , traço , brilho , transparência , índice de refração , análise de interferência por meio de raios-X;
as ligações entre os átomos, que podem ser em particular: covalentes, iônicas, metálicas, de van der Waals ;
suas propriedades químicas: fotoluminescência , reatividade com ácidos, coloração sob a chama;
sua fase (sólida, líquida ou gasosa);
sua solubilidade (em água e em ácidos);
suas propriedades elétricas e térmicas.

Nomenclatura mineral

A nomenclatura moderna é necessário no curso do XIX ° século, em que a denominação tem origem de várias razões:

uma propriedade característica (por exemplo, magnetita );
o nome do elemento químico dominante (por exemplo, calcita );
o nome de um estudioso (exemplo dolomita , dedicado a Déodat de Dolomieu );
sua cor (por exemplo, azurita );
uma localidade (por exemplo, Autunite foi descoberta perto de Autun , Saône-et-Loire ).

Hoje existe um organismo internacional que visa padronizar a definição de espécies minerais: a International Association of Mineralogy (IMA).

Prospecção

É provável que os minerais sejam descobertos nas seguintes fontes:

as minas e pedreiras , que são os terrenos preferidos para a procura de minerais;
os meteoritos que caem na Terra aos milhares a cada dia;
no laboratório e com a ajuda de computadores , os pesquisadores estão encontrando combinações teóricas de minerais compostos , que atualmente constituem a maior parte das descobertas.

Os oito elementos que sozinhos compõem quase 90% da textura da crosta terrestre se combinam para formar os minerais. Minerais de silicato e sílica predominam na maioria das rochas comuns, exceto calcário .

A escala de dureza

A escala de dureza de Mohs foi inventada em 1812 pelo mineralogista alemão Friedrich Mohs para medir a dureza de minerais. O número 1 é o menos difícil e o número 10 o mais difícil.

1. Talco
2. Gesso
2.2. O prego
3. Calcite
4. Fluorita
5. Apatita
6. Órtese
7. Quartzo
8. Topázio
9. Coríndon
10. O diamante

Ciências relacionadas

A mineralogia trabalha em colaboração com outras ciências:

a pesquisa , que consiste em pesquisar minerais do solo;
a geoquímica , que estuda os constituintes químicos da crosta terrestre;
a litologia , que estuda as rochas (cujos minerais são os constituintes);
a geologia , que visa estudar os modos de depósito e as condições de formação mineral;
a mineralogia descritiva , estudando o próprio mineral;
- o micromount , parte da mineralogia descritiva e portanto estudando os minerais de tamanho milimetrado;
a cristalografia , que examina a estrutura dos cristais;
as técnicas instrumentais da química , para determinar a fórmula química de um mineral;
as técnicas instrumentais da física para estudar uma série de propriedades minerais, com:
- a difração de raios-X para determinar o arranjo dos átomos constituintes do mineral, ou seja, a malha , o padrão e a rede cristalina ,
- a microscopia de luz polarizada para determinar a natureza exata do minério,
- a direção encontrada para medir os ângulos entre elas as várias faces do cristal e permitir sua identificação,
- a medição das propriedades elétricas, magnéticas, ópticas e fluorescentes para avançar na diferenciação dos minérios;
a ciência dos materiais que estuda a estrutura e as propriedades de compostos de interesse tecnológico que muitas vezes são fases minerais;
o computador , que produz programas que facilitam o estudo e o desenvolvimento de combinações teóricas de novos minerais.

Exemplos de minerais

Aqui está uma lista não exaustiva de minerais comuns:

Sulfuretos
- Arsenopyrite : FeAsS
- Bornita ( Erubescita ) Cu 5 FeS 4
- Calcopirita : CuFeS 2
- Calcocita : Cu 2 S
- Cinábrio : HgS
- Enargite Cu 3 AsS 4
- Galena : PbS
- Molibdenita : MoS 2
- Orpiment : As 2 S 3
- Pirita : FeS 2
- Pirrotita : FeS
- Realgar : AsS
- Esfalerita : ZnS
- Estibina : Sb 2 S 3
Óxidos e hidróxidos
- Corindo : Al 2 O 3
- Hematita : Fe 2 O 3
- Ilmenita : FeTiO 3
- Magnetita : Fe 3 O 4
- Pleonast : MgAl 2 O 4
- Rutilo : TiO 2
- Espinela : MgAl 2 O 4

Óxidos da forma XY 2 O 4são agrupados sob o nome de "espinelas", onde frequentemente (mas nem sempre) X é um metal 2+ e Y um metal 3+ (hematita, pleonast, por exemplo). Um contra-exemplo é ulvöspinelle , TiFe 2 O 4 : aqui o titânio tem 4+ número de oxidação, 2+ ferro .

Halides
- Fluorita : CaF 2
- Halite : NaCl
Carbonatos
- Aragonita : CaCO 3( ortorrômbico )
- Calcita : CaCO 3( trigonal-romboédrico )
- Dolomita : CaMg (CO 3 ) 2
- Magnesita : MgCO 3
- Rodocrosita : MnCO 3
- Siderose : FeCO 3
Sulfatos
- Anidrita : CaSO 4
- Barita : BaSO 4
- Gesso : CaSO 4, 2H 2 O
Silicatos
- Nesossilicatos
  - Andaluzita : Al 2 SiO 5 (ortorrômbico)
  - Fayalita : Fe 2 SiO 4
  - Forsterita : Mg 2 SiO 4
  - Cianita : Al 2 SiO 5( triclínico )
  - Sillimanita : Al 2 SiO 5 (ortorrômbico)
- Inosilicatos
  - Egirina : NaFe 3 + Si 2 O 6
  - Diopside : CaMgSi 2 O 6
  - Enstatita : Mg 2 Si 2 O 6
  - Hedenbergita : CaFeSi 2 O 6
  - Espodumênio : LiAlSi 2 O 6
  - Tremolita : Ca 2 Mg 5 Si 8 O 2 (OH) 2
- Filossilicatos
  - Crisotila : Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4
  - Caulinita : Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4
  - Muscovita : KAl 3 Si 3 O 10 (OH) 2
  - Flogopita : KMg 3 AlSi 3 O 10 (OH) 2
  - Pirofilita : Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2
  - Talco : Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2
- Tectossilicatos
  - Albita : NaAlSi 3 O 8
  - Anortita : CaAl 2 Si 2 O 8
  - Microclina : KAlSi 3 O 8 (triclínico)
  - Órtese (ortoclase): KAlSi 3 O 8( monoclínico )
  - Quartzo : SiO 2( trigonal em baixa temperatura; hexagonal em alta temperatura)
  - Sodalita : aluminossilicato de sódio clorado ( cúbico )

Bibliografia

Ronald L. Bonewitz, Margareth Carruthers, Richard Efthim, Rochas e minerais do mundo , Delachaux e Niestlé, 2005, 360 páginas (tradução da obra anglo-saxônica, publicada por Dorling Kindersley Limited, Londres, 2005). ( ISBN 2-603-01337-8 )
François Farges , À descoberta de minerais e pedras preciosas , coleção Amador de natureza dirigido por Alain Foucault sob a égide do Museu Nacional de História Natural , Dunod edição 2013 concluída em 2015, 208 páginas. ( ISBN 978-2-10-072277-8 ) .
Rupert Hochleitner, 300 rochas e minerais , Delachaux e Niestlé SA, Paris, 2010, tradução e adaptação francesa de Jean-Paul Poirot do livro Welcher Stein ist das? publicado por Franckh-Kosmos Verlags-GmbH & Co, em Stuttgart em 2010, reedição 2014, 255 páginas, ( ISBN 978-2-603-01698-5 ) .
Jannick Ingrin, Jean-Marc Montel, Mineralogia, lições e exercícios , Dunod, 2014, 280 páginas. ( ISBN 9782100711871 ) .
Alfred Lacroix , Mineralogia da França e seus antigos territórios ultramarinos, descrição física e química de minerais, estudo das condições geológicas e seus depósitos , em 6 volumes, Librairie du Muséum, Paris, 1977, relançamento do trabalho iniciado em Paris em 1892 e parcialmente concluído em 1910 para o quarto volume. ( ISBN 978-2-902-433-01-8 ) .
Annibale Montana, R, Crespi, G. Liborio, Minerals and rocks , edições Fernand Nathan, Paris, 1981, 608 páginas.
Henri-Jean Schubnel, com Jean-François Pollin, Jacques Skrok, Larousse des Minéraux sob a coordenação de Gérard Germain, Librairie Larousse, Paris, 1981, 364 p. ( ISBN 2-03-518201-8 ) .

Veja também

links externos

Sociedade Francesa de Mineralogia e Cristalografia
Associação Francesa de Micromineralogia
Galeria virtual de mineralogia do Museu Nacional de História Natural
A profissão do professor de mineralogia, François Farges
O que é um mineral? por François Farges
Video cultureGnum (Canal-U), Introdução à mineralogia, de S. Eddé.
(en) MinDat Minerals Database
(pt) Banco de dados de minerais da WebMineral
(in) microscópio virtual na Universidade da Carolina do Norte

Referências e notas

O corpo natural ou seu equivalente artificial pela arte química pode ser estudado pela química mineral ou inorgânica , excepcionalmente pela química orgânica para hidrocarbonetos e os inúmeros compostos de carbono fóssil. Devemos também considerar a geodiversidade. Leia o parágrafo "O que é um mineral?" no livrinho de François Farges, opus citado.