Propriedades Físicas dos Minerais

Mineral é uma substância natural formada em resultado da interacção de processos geológicos em ambientes geológicos. Cada mineral é classificado e denominado não apenas com base na sua composição química, mas também na estrutura cristalina dos materiais que o compõem. Em resultado dessa distinção, materiais com a mesma composição química podem constituir minerais totalmente distintos em resultado de meras diferenças estruturais na forma como os seus átomos ou moléculas se arranjam espacialmente (como por exemplo a grafite e o diamante).

Os minerais variam na sua composição desde elementos químicos, em estado puro ou quase puro, e sais simples a silicatos complexos com milhares de formas conhecidas. Embora em sentido estrito o petróleo, o gás natural e outros compostos orgânicos formados em ambientes geológicos sejam minerais, geralmente a maioria dos compostos orgânicos é excluída. Também são excluídas as substâncias, mesmo que idênticas em composição e estrutura a algum mineral, produzidas pela actividade humana (como por exemplos os betões ou os diamantes artificiais). O estudo dos minerais constitui o objecto da mineralogia.

Propriedades físicas dos minerais

As propriedades físicas dos minerais resultam da sua composição química e das suas características estruturais. As propriedades físicas mais óbvias e mais facilmente comparáveis são as mais utilizadas na identificação de um mineral. Na maioria das vezes, essas propriedades, e a utilização de tabelas adequadas, são suficientes para uma correcta identificação. Quando não, tal não é possível, ou quando um elevado grau de ambiguidade persiste, como no caso de muitos isomorfos similares, a identificação é realizada a partir da análise química, de estudos de óptica ao microscópio petrográfico ou por difracção de raios X ou de neutrões. São as seguintes as propriedades físicas macroscópicas, isto é observáveis sem necessidade de equipamento sofisticado (por vezes designadas, por essa razão, por propriedades de campo):

• Cor — É uma característica extremamente importante dos minerais. Pode variar devido turmalina, entre outros. Noutros casos, a superfície do mineral pode estar alterada, não mostrando sua va impurezas existentes em minerais como o quartzo, o corindo, a fluorite, a calcite e a erdadeira cor. A origem da cor nos minerais está principalmente ligada à presença de iões metálicos, fenómenos de transferência de carga e efeitos da radiação ionizante. Eis alguns exemplos:

  Jade — esverdeado

Augite — verde-escuro a preto

Cassiterite — verde a castanho

Pirite — amarelo-ouro

• Brilho — O brilho depende da absorção, refracção ou reflexão da luz pelas superfícies frescas de fractura do mineral (ou as faces dos seus cristais ou as superfícies de clivagem). O brilho é avaliado à vista desarmada e descrito em termos comparativos utilizando um conjunto de termos padronizados. Os brilhos são em geral agrupados em: metálico e não metálico ou vulgar. Diz-se que o brilho é não metálico, ou vulgar, quando não é semelhante aos dos metais, sendo característico dos minerais transparentes ou translúcidos. Dentro das grandes classes atrás apontadas, o brilho de um mineral pode ser descrito como:
  
  
  Brilhos não metálicos:

- Acetinado — brilho não metálico que faz lembrar o brilho do cetim; é característico dos minerais fibrosos;

- Adamantino — brilho não metálico que, pelas suas características, nomeadamente a intensidade, se assemelha ao do diamante (são exemplos a pirargirite e a cerussite;

- Ceroso — brilho não metálico que lembra o da cera (é exemplo a variscite);

- Nacarado — brilho não metálico semelhante ao das pérolas (é exemplo a caulinite);

- Resinoso — brilho não metálico que lembra o observado nas superfícies de fractura das resinas (é exemplo a monazite);

- Vítreo — brilho não metálico que lembra o do vidro (são exemplos a fluorite, a halite e a aragonite);

Brilhos metálicos:

- Metálico — brilho que se assemelha ao dos metais, sendo característico de minerais opacos como a galena, a calcopirite e a pirite;

- Submetálico — brilho que faz lembrar o dos metais, mas não tão intenso, sendo característico dos minerais quase opacos como a cromite.

• Traço ou Risca — A cor do traço de um mineral pode ser observada quando uma louça ou porcelana branca é riscada. A clorite, a gipsite (gesso) e o talco deixam um traço branco, enquanto o zircão, a granada e a estaurolite deixam, comummente, um traço castanho avermelhado. O traço de um mineral fornece uma importante característica para sua identificação, já que permite diferenciar materiais com cores e brilhos similares.

• Clivagem — É a forma como muitos minerais se quebram seguindo planos relacionados com a estrutura molecular interna, paralelos às possíveis faces do cristal que formariam. A clivagem é descrita em cinco modalidades: desde pobre, como na bornite; moderada; boa; perfeita; e proeminente, como nas micas. Os tipos de clivagem são descritos pelo número e direcção dos planos de clivagem.

• Fractura — Refere-se à maneira pela qual um mineral se parte, excepto quando ela é controlada pelas propriedades de clivagem e partição. O estilo de facturação é um elemento importante na identificação do mineral. Alguns minerais apresentam estilos de facturação muito característicos, determinantes na sua identificação.

• Dureza — Expressa a resistência de um mineral à abrasão ou ao risco. Ela reflecte a força de ligação dos átomos, iões ou moléculas que formam a estrutura. A escala de dureza mais frequentemente utilizada, apesar da variação da dureza nela não ser gradativa ou proporcional, é a escala de Mohs, que consta dos seguintes minerais de referência (ordenados por dureza crescente):

1. Talco
2. Gesso
3. Calcite
4. Fluorite
5. Apatite
6. Ortoclase
7. Quartzo
8. Topázio
9. Corindo
10. Diamante

• Densidade — É a medição directa da densidade mássica, medida pela relação directa entre a massa e o volume do mineral.

• Tenacidade — Mede a coesão de um mineral, ou seja, a resistência a ser quebrado, dobrado ou esmagado. A tenacidade não reflecte necessariamente a dureza, antes sendo dela geralmente independente: o diamante, por exemplo, possui dureza muito elevada (é o termo mais alto da escala de Mohs), mas tenacidade relativamente baixa, já que quebra facilmente se submetido a um impacto. A tenacidade dos minerais é expressa em termos qualitativos, utilizando uma linguagem padronizada:

- Quebradiço – o mineral parte-se ou é pulverizado com facilidade;
- Maleável – o mineral, por impacto, pode ser transformado em lâminas;
- Séctil – o mineral pode ser cortado por uma lâmina de aço;
- Dúctil – o mineral pode ser estirado para formar fios;
- Flexível – o mineral pode ser curvado sem, no entanto, voltar à sua forma original;
- Elástico – o mineral pode ser curvado, voltando à sua forma original quando o forçamento cessa.

• Magnetismo — Ocorre nos poucos minerais que devido à sua natureza ferromagnética são atraídos por um íman. Os exemplos mais comuns são a magnetite, a pirrotite e outros com elevado teor de metais que podem ser magnetizados após aquecimento, como o manganês, o níquel e o titânio.

• Peso específico — É a relação do peso de um mineral quando comparado com o peso de igual volume de água. Para isto, o mineral deve ser pesado imerso em água e ao ar.

• Sistema cristalino — A forma do cristal é muito importante na identificação do mineral, pois ela reflecte a organização cristalina da estrutura dos minerais e dá boas indicações sobre o sistema de cristalização do mineral. Algumas vezes o cristal é tão simétrico e perfeito nas suas faces que coloca em dúvida a sua origem natural. Porém, os cristais perfeitos são muito raros, pelo que a maioria dos cristais apenas desenvolve algumas de suas faces.