Minerais
Os cientistas descobriram mais de 4.000 minerais diferentes e mais são descobertos a cada ano. No entanto, apenas algumas dezenas de minerais são relativamente abundantes na terra. Isso é muito mais fácil de compreender. Além disso, apenas oito elementos constituem a maior parte desses minerais. A porcentagem desses elementos na crosta terrestre é ilustrada abaixo. Como você pode ver, o oxigênio e o silício são os elementos mais abundantes na crosta terrestre.
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Esses dois elementos se combinam para formar o grupo mineral mais comum, os silicatos , responsáveis por mais de 90% da crosta terrestre. Esta lição descreverá os principais minerais de silicato, incluindo feldspatos e quartzo.
Minerais de silicato
Portanto, estabelecemos que os minerais de silicato são os mais abundantes e contêm silício e oxigênio. O que mais precisamos saber sobre os silicatos? Bem, todos os silicatos têm o mesmo bloco de construção fundamental, que é o tetraedro silício-oxigênio . Isso é um bocado!
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O tetraedro silício-oxigênio forma um íon negativo, contendo quatro átomos de oxigênio em torno de um átomo de silício menor, como mostrado acima. Ele tem uma fórmula molecular de (SiO 4 ) 4- , tudo isso com carga 4 negativa. Os minerais de silicato são compostos de milhões desses blocos de construção mantidos juntos de várias maneiras.
Alguns tetraedros são organizados independentemente dentro do mineral, como o grupo olivina dos silicatos. Anfibólios e piroxênios são organizados como longas cadeias de tetraedros. As micas são organizadas em folhas de tetraedros. Agora, por último e certamente não menos importante, os feldspatos e o quartzo são formados por arranjos tridimensionais dos tetraedros.
Os grupos de tetraedros são mantidos juntos por íons carregados positivamente; isto é, cátions, como ferro, magnésio, potássio, sódio e cálcio. Como discutiremos brevemente, os silicatos podem ser identificados pelo arranjo dos tetraedros e do cátion presente no mineral.
A maioria dos silicatos é formada à medida que a rocha derretida resfria e cristaliza. As condições e o ambiente durante os quais ocorre o resfriamento determinarão o tipo de silicato formado. Alguns silicatos, por exemplo, o quartzo, são formados próximo à superfície da terra, onde há baixa temperatura e baixa pressão. Outros silicatos, como a olivina, se formam mais profundamente, em condições de temperatura e pressão mais altas.
A composição química da rocha fundida também ajuda a determinar o mineral formado; ou seja, o meio ambiente. Por exemplo, a rocha derretida contendo magnésio e ferro pode formar minerais do grupo das olivinas, enquanto o quartzo é formado a partir da rocha fundida composta apenas de silício e oxigênio, isto é, o tetraedro silício-oxigênio.
Feldspato e Quartzo
Os feldspatos são, de longe, o mineral de silicato mais comum, constituindo mais da metade da crosta terrestre. Os feldspatos se distinguem por seu arranjo tridimensional dos tetraedros mantidos juntos por vários cátions diferentes. Eles são nomeados para o cátion presente; por exemplo, o feldspato de potássio contém potássio.
O quartzo é o segundo mineral mais abundante na crosta terrestre e é o único mineral comum feito inteiramente de silício e oxigênio. Agora, como o feldspato, o quartzo é composto de um arranjo tridimensional dos tetraedros, mas não possui cátions.
Outros Silicatos
Enquanto os feldspatos e o quartzo constituem a maior parte dos silicatos e, portanto, a maior parte da crosta terrestre, outros silicatos menos comuns são importantes. Por exemplo, as micas , como a muscovita, são caracterizadas por um arranjo dos tetraedros em folhas. Portanto, as micas podem ser clivadas em finas folhas de material, pois as ligações que mantêm os grupos de tetraedros juntos não são tão fortes quanto as ligações que mantêm o silício e o oxigênio juntos dentro de um tetraedro. Os anfibólios , como a hornblenda encontrada no granito, são formados por cadeias de tetraedros. Agora, o grupo das olivinas , como mencionado anteriormente, é composto por milhões de tetraedros independentes.
Resumo da lição
Em resumo, a maioria dos minerais que constituem a superfície da Terra são silicatos e são compostos do bloco de construção que chamamos de tetraedro silício-oxigênio (SiO 4 ) 4- . O ambiente e as condições sob as quais a rocha derretida se cristaliza determinarão o tipo de silicato formado. Os silicatos podem se formar como tetraedros independentes, tetraedros em cadeia, tetraedros laminados e, finalmente, tetraedros tridimensionais.
Os arranjos dos tetraedros são mantidos juntos por cátions como potássio, ferro, cálcio e magnésio. Seus feldspatos e quartzo são os silicatos mais abundantes, compreendendo 75% da crosta terrestre. Finalmente, silicatos menos abundantes de importância incluem micas , anfibólios e o grupo das olivinas .
Resultados de Aprendizagem
Após esta lição, você será capaz de:
- Identifique os minerais mais comuns da crosta terrestre
- Descreva a estrutura e a importância do tetraedro silício-oxigênio
- Explique como esses tetraedros são mantidos juntos
- Liste os dois silicatos mais abundantes, bem como alguns menos abundantes