Petrologia

Revisão de conceitos e minerais relacionados a soluções sólidas

Introdução A seguinte revisão bibliográfica tem como objetivo relembrar os conceitos de mineralogia referente aos tópicos: conceitos, tipos e exemplos de soluções sólidas; uma breve revisão do grupo das olivinas, piroxênios, feldspatos e anfibólios dentro do universo das soluções sólidas; constituição destes minerais no que diz respeito às suas contribuições na formação das rochas. Também essa revisão buscará fixar esses conceitos para maior entendimento das seguintes aulas de Petrologia.

Solução Sólida
Uma solução sólida pode ser traduzida como: variações na composição química de um mineral em função de substituições iônicas, ou seja, certos íons ou grupos iônicos tendem a substituir outros na estrutura cristalina dos minerais. Esse fenômeno é responsável pela variação da composição química dentro de uma mesma classe de minerais. Essa substituição não ocorre ao acaso, ela respeita alguns fatores, como os colocados a seguir:
Tamanho dos íons: a substituição é muito favorável se a diferença entre raios for < 15%. Por Exemplo, substituição entre Fe2+ (raio = 0.80 A) e Mg2+ (raio = 0.74 A), note que a diferença entre esses dois íons é de 7,5%.
Ela é possível, porém mais raro quando a diferença for entre 15-30%. Por exemplo, Mg2+ (raio 0.74 A) e Mn2+ (raio = 0.91 A), diferença de 21%. E improvável se a diferença for maior do que 30%.
Depende também da valência dos íons envolvidos. A substituição quando ocorrida com íons com cargas iguais (ex: Fe2+ e Mg2+) não haverá mudança de valência e a estrutura cristalina permanecerá neutra, essa substituição é denominada simples. Se essa carga for diferente, ocorrerá uma substituição adicional a fim de manter a neutralidade da estrutura, essa substituição é conhecida com substituição acoplada.
Como exemplos de soluções sólidas, temos o grupo das olivinas, piroxênios, feldspatos e piroxênios.