Escala de Mohs - para quem gosta de mandar riscos... em minerais

Não, mandar riscos em minerais e rochas não nos dá uma euforia estonteante. Dá-nos conhecimento. Neste caso, conhecimento sobre a dureza (relativa) dos minerais. A qual é uma importante característica, pois é um dos principais passos na sua identificação. A dureza de um mineral, entre várias outras características, dita o seu uso no nosso dia-a-dia.

A dureza pode ser definida como a capacidade de resistência de um mineral face à retirada de partículas da sua superfície, ou seja, a resistência a ser riscado: um mineral mais duro, risca sempre um mineral menos duro, deixando um risco no último. Esta técnica usada para se saber a dureza relativa dos minerais, tem vindo a ser utilizada já desde a antiga Grécia.

A escala de Mohs, nasce em 1812 e é composta por 10 minerais essenciais, com durezas relativas arbitrariamente escolhidas, definidas de 1- o menos duro - a 10 - o mais duro (ver lista abaixo). Apesar de muito básica e de baixa precisão, o uso da escala de Mohs facilita, e muito, a identificação de um mineral, principalmente no campo. Para além dos minerais definidos nesta escala, sabe-se também a dureza de outros materiais como lâminas de canivete, cobre e a própria unha, o que também ajuda na identificação da dureza relativa de um dado mineral.

Todos os minerais que compõe a escala de Mohs podem ser encontrados com relativa facilidade na crusta terrestre (sendo o diamante o mais raro e caro para se obter!). São eles (da menor para a maior dureza):

1 - Talco
2 - Gesso
3 - Calcite
4 - Fluorite
5 - Apatite
6 - Feldspato potássico
7 - Quartzo
8 - Topázio
9 - Corindo
10 - Diamante

Figura 1: Escala de Mohs, com minerais e alguns objectos comuns, para identificação da dureza relativa. 

Figura 2: Apresentação habitual da escala de Mohs.

A dureza relativa de um mineral (ou material) é medida em relação aos minerais da escala, através da sua capacidade de riscar um determinado mineral e de ser riscado por outro. Confuso? Talvez. Mas atente-se nos casos que podem acontecer:

1. O mineral A risca o mineral B: o mineral A é mais duro que o mineral B
2. O mineral A não risca o mineral B: o mineral B é mais duro que o mineral A
3. Se os minerais têm a mesma dureza, serão ineficientes na produção de riscos um no outro. No entanto, podem, por vezes, surgir pequenos riscos
4. O mineral A é riscado pelo mineral B, mas não pelo mineral C: a dureza do mineral A situa-se entre a do mineral C (menos duro) e do mineral B (mais duro)

Figura 3: Procedimento para a identificação da dureza relativa.

Exemplo 1: O mineral X risca a apatite (e consequentemente, talco, gesso, calcite e fluorite), mas não risca o feldspato potássico. Isto diz-nos que o mineral X tem uma dureza relativa de 5,5.

Exemplo 2: O mineral Y é riscado pela unha - que tem uma dureza relativa de 2,5 - mas não é riscado pelo gesso. O mineral Y tem uma dureza relativa entre 2 e 2,5.


Este método é essencial na rápida e fácil identificação de minerais. O seu procedimento requer algum treino e saber, mas acaba por ser intuitivo e divertido.

Espero que agora tenhas vontade de mandar uns riscos... mas só nos minerais!

Fontes:
http://www.minsocam.org/MSA/collectors_corner/article/mohs.htm
http://www.britannica.com/science/Mohs-hardness
http://geology.com/minerals/mohs-hardness-scale.shtml

Minas da Panasqueira

Situada nos concelhos da Covilhã e Fundão, em Castelo Branco, as minas da Panasqueira representam um dos mais importantes (senão, o mais importante) pontos mineiros em Portugal e arredores. E em termos da exploração de volfrâmio, é mesmo uma das maiores do mundo. Opera desde os finais do século XIX, com a extracção de volframite (Fe, Mn)WO4, cassiterite (SnO2) e calcopirite (CuFeS2), usados para se obterem concentrados de tungsténio (W), estanho (Sn) e cobre (Cu).

Atenção: volfrâmio e tungsténio são diferentes nomes para o mesmo elemento. O primeiro mais antigo, de onde vem o seu símbolo químico, e o segundo mais recente (e mais aceite pela comunidade).

Foi durante a segunda grande guerra que as minas da Panasqueira mais produziram. Isto porque o tungsténio era (e é) essencial para se formarem ligas metálicas, posteriormente utilizadas na produção de armamento. (Ou seja, quem diz que Portugal não entrou na segunda grande guerra não está totalmente certo: nós andávamos a vender a alma ao diabo, que é como quem diz, tungsténio para eles se matarem uns aos outros.) Para além disto, o tungsténio é (cada vez menos, ainda bem!) utilizado nos filamentos das lâmpadas incandescentes e para a produção de ligas metálicas que tenham que aguentar altas temperaturas, como no caso dos foguetões (NASA, anda cá ver isto!).

Os minérios extraídos encontram-se em filões de quartzo, maioritariamente sub-horizontais, que se encontram encaixados nos Xistos das Beiras, do Complexo Xisto-Grauváquico. Existem ainda alguns corpos graníticos não aflorantes.

Figura 1: Filão sub-horizontal de quartzo com mineralizações de tungsténio, estanho e cobre.

Actualmente, as minas da Panasqueira produzem 3800 toneladas de minério, a uma profundidade que já atinge os 400m, por entre mais de 3000km de túneis, seguindo o método de câmaras e pilares, onde são deixados pilares de rocha (inexplorados) para aguentarem as câmaras onde se situam. Estes pilares vão sendo explorados até que a estabilidade da câmara não seja posta em causa.

Figura 2: Método de exploração através de câmaras e pilares.

No processo de exploração e tratamento os minérios são carregados para poços de descarga, com a sua saída num piso de rolagem. Aqui, são recolhidos por vagonetas e conduzidos a um silo, onde com a ajuda de um elavador, são levados para uma câmara de fragmentação. De seguida, o minério é conduzido para a superfície, através de uma rampa. Chegado à lavaria, os minérios são separados e tratados, estando os seus concentrados prontos a serem vendidos.

Fontes:
http://www.portugalindustry.com/pt/companies/company/sojitz-beralt-24.html
http://home.uevora.pt/~pmn/min/PAN002.htm
http://routesofwolfram.eu/pt/patrimonio-industrial/panasqueira.html
http://www.cienciaviva.pt/veraocv/2010/downloads/Minas%20da%20Panasqueira.pdf

A composição (química) da crusta

A crusta é uma das partes que constitui o interior da Terra e é a camada mais externa nesta divisão do nosso planeta. Este pedaço rochoso tem na sua composição uma meia-dúzia (passe a redundância, o número anda lá perto) de importantes elementos químicos, que entram nas estruturas dos minerais e estes últimos na composição das diferentes rochas que formam tanto a crusta continental, como a crusta oceânica. Estes elementos químicos perfazem cerca de 98 a 99% de todos os elementos químicos encontrados na crusta.

Figura 1: Representação esquemática da crusta terrestre

Os oito elementos mais comuns e as suas percentagens de ocorrência na crusta são os seguintes:

Oxigénio (O) - 46,6%

Silício (Si) - 27,7%

Alumínio (Al) - 8,1%

Ferro (Fe) - 5,0%

Cálcio (Ca) - 3,6%

Potássio (K) - 2,8%

Sódio (Na) - 2,6%

Magnésio (Mg) - 2,1%

Figura 2: Composição química da crusta terrestre

Com estes resultados não é de admirar que grande parte dos minerais existentes na crusta tenham na sua composição estes elementos. Aliás, o grupo de minerais mais comum são os silicatos, que têm na sua composição oxigénio e silício (SiO2).

Convém ainda referir que os valores aqui apresentados não são absolutos, mas sim estimativas, que variam de trabalho para trabalho. Nesta contabilização tem-se em linha de conta as proporções relativas dos diferentes tipos de rocha que são encontradas na crusta e a sua respectiva composição. Se se tiver em atenção que a crustal continental chega a atingir os 70km e, que o mais fundo que já fomos (através de furos), foi aos 12km, está tudo dito quanto ao que sabemos. 

Fontes:
http://www.sandatlas.org/composition-of-the-earths-crust/
http://pubs.usgs.gov/pp/0127/report.pdf
http://earthquake.usgs.gov/