ESFALERITA - ZnS
A esfalerita (nomes antigos: “blenda”, “zinc blende”) é um sulfeto comum e o principal minério de Zn. Pode constituir minério de Cd.
Esfalerita normalmente é maciça. Cristais são raros, tetraédricos e dodecaédricos, tipicamente muito complexos e distorcidos (faces cônicas e curvas); podem se parecer com octaedros, alcançam 30 cm. Maclas são comuns, às vezes pervasivas; trata-se de maclas de contato simples ou formas lamelares complexas, pelo eixo ou plano de macla [111]. Cristais mostram forte brilho devido ao altíssimo índice de refração.
Esfalerita formada apenas por Zn e S é bastante rara. Geralmente uma parte do Zn é substituído por Fe, em muitos casos também há substituição do Zn por Mn, Mg, Hg e Cd, mais raramente por In, Ga, Tl e Ba. A esfalerita é dimorfa com a wurtzita ((Zn,Fe)S – hexagonal), que é de altas (1.020ºC) temperaturas. Esfalerita e wurtzita podem se formar lado a lado, mas as wurtzitas passam depois a esfalerita. Frequentemente é impossível distinguir esfalerita de wurtzita. A literatura informa que a wurtzita pode ser reconhecida por sua fluorescência laranja-vermelha sob ondas UV longas. Esfalerita possui uma série de polítipos.
Se transparente ou translúcido, pode ter fluorescência em amarelo-laranja e/ou azul sob luz UV de ondas curtas e longas. É piroelétrica, normalmente triboluminescente.
Há 12 variedades. As principais: “marmatita” é uma esfalerita muito rica em Fe, opaca e preta, possível de confundir com outros sulfetos. “Mátraita” é um nome desacreditado em 2006, antes usado para uma forma trigonal de ZnS, na realidade uma esfalerita colunar densamente maclada. “Schalenblende” (do alemão: “Schale” = casca e “Blende” = mineral que engana) é um termo mineiro da Idade Média, mas ainda hoje internacionalmente usado para microcristais de esfalerita e wurtzita que formam bandas concêntricas em tons variados de amarelo, contendo ainda cristais isolados de galena, pirita e outros. “Ruby Jack” é uma variedade vermelha, transparente a translúcida, com iridescência. “Cleiophano” é uma variedade de cor amarelo pálida, muito pura (apenas ZnS) e forte fluorescência encontrada na famosa mina de Franklin Furnace (USA).
1. Características:
Sistema Cristalino Cor Hábitos Clivagem
Cúbico hexatetraédrico.
Cinza-preto, amarelo, vermelho, castanho, marrom, preto. Verde (Co) a quase incolor.
Maciço, massas cliváveis, granular,
fibroso, bandado, botrioidal, idiomórfica.
Possui seis direções de clivagem (clivagem
dodecaédrica). {011} perfeita. Tenacidade
Quebradiça.
Maclas Fratura Dureza Mohs Partição
Ver acima. Conchoidal a irregular. 3,5 - 4 não
Traço Brilho Diafaneidade Densidade (g/cm3)
Branco, cinzento, castanho, amarelo. Adamantino, resinoso, gorduroso. Transparente. 3,9 – 4,1 2. Geologia e depósitos:
É acessório ocasional em rochas ígneas félsicas e ocorre em todas as situações em que a formação e a preservação de minérios sulfetados é possível (VMS, SEDEX, MVT), principalmente em veios sulfetados hipotermais e mesotermais, em formações metassomáticas e impregnações de todos os tipos.
Como altera facilmente, raramente fica preservada em afloramentos nem ocorre em placers.
3. Associações Minerais:
Associa-se a muitos silicatos, carbonatos, sulfetos, sulfatos, óxidos, halóides (fluorita) e outros. Não existe uma paragênese típica, única, para esfalerita. Com galena e calcopirita é muito comum.
4. MICROSCOPIA DE LUZ TRANSMITIDA:
Índices de refração: n: 2,369 – 2,500, aumenta com o aumento do teor em Fe.
ND Cor / pleocroísmo: a cor varia entre quase incolor até marrom muito escuro, passando por várias
tonalidades de amarelo com marrom. Nunca mostra pleocroísmo.
Relevo: moderado
Clivagem: {011} perfeita, visível apenas quando os cristais estão bem desenvolvidos. Em agregados de granulação pequena essa clivagem não é visível.
Hábitos: Geralmente granular ou em bandas. Cristais muitos raros. Às vezes fibroso.
NC Birrefringência e cores
de interferência:
isótropa.
Pode mostrar anisotropia devido a tensões internas ou devido a domínios submicroscópicos que ainda apresentam a estrutura da wurtzita (ZnS hexagonal). Desta forma, a anisotropia pode variar entre zero e 0,022 à medida que o volume de estruturas de wurtzita aumenta até dominar todo o grão. Wurtzita é anisótropa, U(+), mas muito semelhante à esfalerita.
Extinção: isótropa.
Sinal de Elongação: isótropa.
Maclas: isótropa.
Zonação: isótropa.
LC Caráter: isótropa. Ângulo 2V: isótropa.
Alterações: a óxidos e hidróxidos (goethita, limonita, etc.), carbonatos (siderita, smithsonita, hydrozincita) e sulfatos (goslarita), entre outros.
Pode ser confundida com: granada e olivina, mas estas mostram outros hábitos e não apresentam clivagem.
Esquerda: a ND, esfalerita (amarelada a castanha), opacos (pretos) e calcita (incolor). A ND a esfalerita em grãos pequenos não mostra clivagem.
Direita: a mesma situação a NC. Esfalerita é muito escura (tende a isótropa) e continua com uma tonalidade amarelada e a calcita apresenta maclas.
5. MICROSCOPIA DE LUZ REFLETIDA:
Preparação da amostra: a dureza ao polimento da esfalerita é superior àquelas de calcopirita, galena, tetraedrita, estannita e fluorita, mas bem abaixo daquelas de magnetita, ilmenita e pirrotita. A qualidade do polimento depende do tamanho de grão. Agregados de grãos finos adquirem um polimento de boa qualidade, enquanto grãos grandes, em função da clivagem, mostram buracos e sulcos. Desta forma, o polimento da esfalerita é difícil. A dureza dos grãos individuais varia com a orientação do grão.
ND Cor de reflexão:
Cinza médio claro com um leve tom de azul, às vezes um leve tom de marrom. É bastante semelhante às cores dos silicatos, da magnetita e da ilmenita. Facilmente passa despercebida ou é confundida com outros minerais, por exemplo com titanita, se o observador não estiver atento ou não tiver experiência.
Comparada com a cor da magnetita, a cor da esfalerita é um pouco mais escura.
Pleocroísmo: Não.
Refletividade: Muito baixa (16,4%), a mais baixa dos sulfetos, só um pouco superior à refletividade dos silicatos formadores de rocha.
Aumenta com o aumento do teor em Fe.
Birreflectância: Não.
NC Isotropia / Anisotropia:
Isótropa com nicóis bem cruzados. Reflexões internas podem atrapalhar esta observação, pois surgem até mesmo a ND.
Pode apresentar anisotropia anômala entre cinza claro e cinza mais escuro devido a tensões sofridas ou a altos teores de Fe.
Forte pseudo-anisotropia pode surgir em esfaleritas formadas por grãos muito finos, submicroscópicos, com desmisturas de estannita.
Reflexões internas:
Sempre com abundantes reflexões internas, cuja cor depende da composição química: se a esfalerita contém pouco Fe, as reflexões internas são incolores a brancas. Com o aumento do teor em Fe as reflexões mudam progressivamente para amarelas, caramelas, cor-de-mel, vermelhas, marrom-escuras até pretas.
Reflexões internas verdes podem ocorrer, mas são raras; as esfaleritas que são verdes macroscopicamente apresentam reflexões internas brancas. Se a seção polida é de baixa qualidade há um aumento na quantidade de reflexões internas.
Pode ser confundida com: esfalerita quase sempre é fácil de reconhecer. Mineral comum, baixa refletividade, isotropia, muitas reflexões internas, dureza média e associado com outros sulfetos, com exsoluções de calcopirita e vice-versa. Justamente por ser um mineral comum pode ser confundida com outros minerais de características semelhantes.
Magnetita ocorre associada com frequência e a ND é muito parecida: apenas um pouco mais clara e com tonalidade amarronzada. A NC, entretanto, não possui reflexões internas. Se a esfalerita é muito rica em ferro, suas reflexões internas são difíceis de ver e torna-se fácil confundi-la com magnetita.
Cassiterita e rutilo tem poder de reflexão semelhantes, mas são anisótropos e mais duros. Titanita é semelhante a ND, mas a NC mostra anisotropia forte.
Alabandita possui cor mais escura, refletividade maior e reflexões verdes, mas é muito mais rara. Greenockita é rara, tem cor mais azulada, mas reflexões internas semelhantes.
Wolframita é anisótropa, tem clivagem.
Perovskita tem dureza alta e apresenta maclas, paragênese de rochas alcalinas e carbonatitos. Wurtzita é impossível de distinguir de esfalerita ao microscópio.
Forma dos grãos é muito variável. Em agregados homogêneos os grãos são arredondados a poligonais com contatos bastante variáveis (planos a intercrescidos). Agregados recristalizados podem exibir grãos de poucos micra, alguns veios hidrotermais exibem cristais decimétricos. Algumas ocorrências muito solicitadas (alta pressão) exibem grãos amassados, formando agregados de grãos subparalelos. Texturas cataclásticas são frequentes. Em minérios do tipo SEDEX (“sedimentary exhalative”) e VMS (“volcanogenic massive sulphides”) a esfalerita constuma formar bandas constituídas por grãos extremamente pequenos, abaixo da visibilidade ao microscópio, geralmente acompanhada por galena, marcassita, pirita e wurtzita.
Clivagem {011} apenas é observável em agregados de grãos grandes, mesmo aqueles de polimento muito bom. Em agregados de grão fino a clivagem não é visível.
Maclas paralelas a (111) e (211) podem ser encontradas quase sempre na forma de abundantes lamelas polisintéticas em várias direções. Muitas vezes, entretanto, não são visíveis; podem se tornar visíveis devido ao relevo gerado durante o polimento ou por ataque químico. As lamelas de macla são de larguras muito variáveis, desde o limite da visibilidade até 1 cm em agregados de grão muito grosseiro. As lamelas frequentemente não atravessam todo o grão, mas terminam contra um conjunto de lamelas com outra orientação e continuam depois deste, levemente deslocadas. Grãos muito pequenos geralmente não mostram maclas. A clivagem gera um bandamento discreto oblíquo nas lamelas de macla: este bandamento possui a mesma orientação nas lamelas pares ou impares.
Zonação frequentemente é visível, mesmo a olho desarmado.
Deformações são muito frequentes com a formação de lamelas de maclas de deslizamento e de translação. As deformações, flexuras e outros sinais de deformação assim formados são muito melhor visíveis após ataque químico. As porções cataclasadas são muito suscetíveis a substituições, pois outros minerais entram pelas fraturas.
Cataclase é frequente, pois muitos dos minerais associados são mais macios (galena, calcopirita) e a esfalerita consquentemente é cataclasada. Às vezes é possível acompanhar desde zonas com grãos intactos até zonas com grãos muito cataclasados. Grãos com estas feições facilmente sofrem recristalização, resultando em um agregado de grão muito fino que é difícil de identificar como esfalerita.
Pseudomorfoses de esfalerita sobre galena, tetraedrita, pirita, marcassita e calcita podem ocorrer. A inversão de ZnS hexagonal (wurtzita) para ZnS cúbico (esfalerita), que é a forma estável, pode preservar as formas e estruturas da wurtzita. Como a deposição de esfalerita e wurtzita pode ocorrer em finas bandas alternadas, é possível encontrar essas pseudomorfoses de wurtzita mescladas com as texturas típicas de esfalerita.
Deposições rítmicas são muito comuns e muito bem desenvolvidas nas esfaleritas de alguns depósitos, formando as “Schalenblende”. Estas Schalenblende constituem-se principalmente de esfalerita, acompanhada de wurtzita, marcassita, pirita e galena.
Intercrescimentos orientados podem ocorrer com muitos minerais, frequentemente é difícil verificar se é um intercrescimento mesmo, uma textura de substituição ou produto de cataclase com posterior introdução de novos minerais. Minerais que formam intercrescimentos orientados com esfalerita são quartzo, pirita, calcopirita, covellita, enargita, millerita, bournonita, estannita, tetraedrita-tennantita, cubanita, pirrotita e shandita.
Desmisturas podem ser de vários tipos e às vezes é difícil diferenciar intercrescimentos orientados de desmisturas. Podem ocorrer esfaleritas contendo zonas com e sem desmisturas; nestes casos as propriedades ópticas dos dois tipos de porções podem ser bastante diferentes entre si.
Desmisturas de calcopirita ocorrem com muita frequência e podem mostrar várias formas. Podem ser (i) corpos ovais extremamente pequenos, até o limite da visibilidade ao microscópio, (ii) corpos tabulares ou alongados dispostos paralelamente às direções cristalográficas, especialmente paralelos aos limites de
macla, (iii) gotas redondas de tamanhos variados que formam “nuvens” localizadas ou (iv) pedaços irregulares que se concentram especialmente nos limites dos grãos. Um termo internacional para esses corpos de calcopirita em esfalerita é “chalkopyrite disease” (= “doença da calcopirita”).
Desmisturas de pirrotita e cubanita, com ou sem desmisturas de calcopirita, podem ser encontradas em algumas ocorrências, desenvolvendo as mesmas formas das desmisturas de calcopirita. Podem estar alinhadas segundo as direções de clivagem da esfalerita.
Desmisturas de estannita foram encontradas em algumas esfaleritas. Podem ocorrer agregados bandados concêntricos muito bem desenvolvidos.
Desmisturas de tetraedrita podem ocorrer.
Desmisturas de esfalerita ocorrem em estannita, bornita, calcopirita (formando “estrelinhas”), cubanita (formando “estrelinhas”), talvez em tetraedrita-tennantita e alguns outros minerais.
Inclusões EM esfalerita podem ser de bravoita e cattierita.
Inclusões DE esfalerita ocorrem em bornita, calcopirita, tetraedrita, estannita, pirita, pirrotita e cubanita.
Substituições EM esfalerita são muito comuns. A esfalerita pode ser substituída por sulfetos (bornita, enargita, calcopirita, galena, tetraedrita-tennantita, calcocita, pirita, argentita, covellita, e marcassita), sulfossais de Ag-Sb, prata nativa e electrum. Estes novos minerais desenvolvem-se na esfalerita seguindo os planos de clivagem e as fraturas desta, formando texturas de substituição muito bem desenvolvidas.
Substituições DE esfalerita podem ocorrer também, quando a esfalerita substitui outros sulfetos como pirita, pirrotita, arsenopirita e alabandita. Pode substitui magnetita também.
Esquerda: ganga (à esquerda, cinza escura, com pleocroísmo, provavelmente calcita) e esfalerita microcristalina (à direita, cinza mais claro). Não é possível observar feições diagnósticas nos grãos individuais devido ao seu tamanho diminuto. A cor é típica, mas a confirmação do mineral só se dá a NC. Direita: a mesma situação a NC. A ganga apresenta reflexões internas claras enquanto a esfalerita apresenta intensas reflexões internas amarelas, indicando ser uma esfalerita pobre em ferro.
A ND, grãos grandes de esfalerita com desmisturas de calcopirita orientadas segundo as direções cristalográficas.
Esfalerita em cinza claro azulado, calcopirita em dourado, ganga em cinza escuro, pirita em amarelo e com relevo alto.
Esquerda: a ND, esfalerita (à direita), calcita (à esquerda) e, entre eles, alguns grãos amarelos de pirita com relevo alto.
Direita: a mesma situação a NC, mostrando as reflexões internas da esfalerita. Nestes grãos as reflexões são em vermelho-marrom muito escuro, que é uma possibilidade.
Esquerda: a ND, esfalerita (à esquerda), calcita (à direita) e, entre eles, alguns grãos amarelos de pirita com relevo alto.
Direita: a mesma situação a NC, mostrando as reflexões internas da esfalerita. Essas reflexões podem variar desde incolores e amarelo pálido até pretas. Aqui tem um tom cor-de-mel, que ocorre muito frequentemente. Calcita com reflexões internas claras, pirita tende a isótropa.
6. MICROSCOPIA DE LUZ OBLÍQUA:
Desligando a luz do microscópio e iluminando a lâmina obliquamente por cima com uma luz LED forte, a esfalerita se destaca em função de uma luminosidade amarela que apresenta.
Versão de julho de 2020 Ilustração da técnica de Luz Oblíqua.
A luz LED precisa ser forte.
Esfalerita (amarelada) sob Luz Oblíqua. Ao seu redor, galena (branca metálica, grãos isolados) e calcita (escura). Essa tonalidade amarelada é muito típica da esfalerita e é algo semelhante ao produto de alteração da titanita, que é o leucoxênio.
