domingo, 7 de junho de 2015

INCLUSÕES EM GEMAS 1ª parte

INCLUSÕES EM GEMAS
1ª parte

 



As gemas fascinam a quase todos, porém poucos têm idéia do quão exuberante é a experiência de observar seu mundo interno. As inclusões nas gemas são testemunhas eloqüentes da história da Terra, preservando suas evidências e manifestando a sucessão de eventos geológicos ocorridos há milhões ou mesmo bilhões de anos.
Além do aspecto estético, o estudo das inclusões nas gemas é de fundamental importância na sua identificação, bem como na distinção entre as pedras naturais, sintéticas e imitações.
Em gemologia, define-se inclusão como qualquer partícula de matéria estranha ou defeito estrutural presente na gema. Em relação ao mineral hospedeiro, as inclusões podem se formar antes (protogenéticas), simultaneamente (singenéticas) ou depois (epigenéticas) dele.
As inclusões protogenéticas são sempre sólidas, enquanto as demais podem ser sólidas, líquidas ou gasosas. Quanto ao número de fases ou estados físicos, podem ter apenas uma (monofásicas), duas (bifásicas) ou três (trifásicas).

Esmeralda da Colômbia com inclusão trifásica singenética, consistindo de cristal de halita (NaCl), bolha de gás e solução aquosa salina. Até meados dos anos 80, estas inclusões eram diagnósticas para as esmeraldas oriundas da Colômbia, no entanto, a partir desta época, elas foram observadas também em esmeraldas de outras procedências, inclusive do Brasil.
(Fotomicrografia: R. W. Hughes)
Determinados padrões de inclusões, além de nos deleitarem com sua contundente beleza de formas e cores, fornecem informações a respeito do ambiente geológico no qual se formou o mineral que as contém e de suas condições de cristalização, além de poderem ser úteis, em alguns casos, para determinar seu local de origem.

Esfera de cristal-de-rocha (quartzo incolor) com inclusões não-identificadas,
as de cor vermelha, provavelmente, constituídas de algum óxido de ferro.
(Fotografia: Schwigor)
Usualmente, os gemólogos identificam, com auxílio de lupa ou microscópio, apenas as inclusões diagnósticas e mais características das gemas, cabendo ao mineralogista identificar as demais inclusões por meio de técnicas específicas, não pertencentes ao escopo da gemologia.

PLEOCROÍSMO 2ª parte

PLEOCROÍSMO
2ª parte



No artigo anterior, abordamos a propriedade óptica denominada pleocroísmo e neste descreveremos como detectá-la por meio de um instrumento simples e pequeno denominado dicroscópio.
Para observar-se ambas as cores simultaneamente, tal como emergem da gema, utiliza-se o dicroscópio, preferencialmente sob iluminação natural intensa ou luz branca artificial. Este instrumento consiste de um tubo metálico de aproximadamente 5 cm de comprimento, com uma fresta retangular em uma extremidade e, na outra, uma lente de pouco aumento que funciona como ocular. No seu interior, vai montado um cristal do mineral calcita, responsável pela formação de uma imagem dupla na fresta retangular, devido à intensa birrefringência deste mineral.

Dicroscópio

Fresta retangular numa das extremidades do dicroscópio
As duas imagens, observadas através da ocular, aparecem simultaneamente, uma ao lado da outra. Em alguns dicroscópios, o cristal de calcita é substituído por dois polaróides orientados a 90º um do outro.

Kunzita (gema tricróica) e calibre Leveridge
Ao se observar a gema através da ocular, a imagem da extremidade oposta aparece duplicada devido à dupla refração da luz ao atravessar o cristal de calcita. Caso a gema seja birrefringente (aquelas que cristalizam em qualquer sistema cristalino, exceto o sistema cúbico), ao girá-la, as imagens poderão aparecer em cores ou tonalidades diferentes. Se, por outro lado, a gema for monorrefringente (aquelas que cristalizam no sistema cúbico ou são amorfas) a cor da gema será igual e invariável nas duas imagens.

Averiguação de pleocroísmo por meio do instrumento dicroscópio
Nas gemas tricróicas, somente é possível ver duas delas por vez, qualquer que seja a direção em que sejam observadas.
Girar a gema é um procedimento imprescindível na averiguação do pleocroísmo, pois, em todas as gemas birrefringentes, existe uma ou duas direções de monorrefringência, denominadas eixos ópticos, nas quais não existe pleocroísmo.
Além disso, conforme giramos a gema, temos condições de encontrar a posição em que se atinge o máximo contraste de cores.

Pleocroísmo detectado a olho nú em zoisita
Foto: Dan Weinrich

PLEOCROÍSMO 1ª parte

PLEOCROÍSMO
1ª parte



O termo pleocroísmo deriva das palavras gregas “pleion” e “chros” que significam, respectivamente, mais e cor. Define-se esta importante propriedade óptica como a variação das cores ou tons de determinadas gemas segundo a direção de observação, devido à absorção seletiva da luz em diferentes direções cristalográficas.
Apenas as gemas birrefringentes podem apresentar pleocroísmo e este pode ser observado somente em exemplares transparentes, translúcidos e, em raras vezes, nas bordas translúcidas de espécimes opacos.As gemas pleocróicas que exibem duas cores são ditas dicróicas (minerais que cristalizam nos sistemas trigonal, tetragonal e hexagonal), enquanto as que mostram três são denominadas tricróicas (minerais que cristalizam nos sistemas ortorrômbico, monoclínico e triclínico).
Este fenômeno normalmente não é detectado a olho nú, a não ser que as gemas sejam intensamente pleocróicas; neste caso, ao girar-se o exemplar em várias direções, consegue-se ver as diferentes cores ou tons.

Dicroísmo detectado a olho nú em turmalina - (Fotos: Terri Weimer)
O mero fato de detectar-se o pleocroísmo em uma gema assegura ao observador que se trata de uma gema birrefringente e, portanto, não de um vidro ou de um mineral do sistema cúbico.
A observação desta propriedade tem grande valia na identificação de gemas, principalmente por poder ser detectada em exemplares brutos ou lapidados, soltos ou cravados.
Costumam apresentar pleocroísmo forte ou acentuado, entre outras, as seguintes gemas:
- Turmalina: dois tons do matiz fundamental.
- Kunzita: rosa, lilás e incolor.
- Iolita (designação gemológica do mineral cordierita, também conhecida como safira d´água): azul, violeta e amarelo amarronzado.
- Tanzanita (designação gemológica da variedade azul-violácea do mineral zoisita): azul escuro, violeta e amarela esverdeada.

Pleocroísmo detectado a olho nú em tanzanita (42,32 ct)
(Fotos: John Betts)
- Andaluzita: verde-oliva, marrom avermelhada e amarela.
- Alexandrita: verde, púrpura e alaranjada.
- Esmeralda: verde amarelada e verde azulada.
- Água-marinha: azul de tonalidade mais intensa que a do exemplar e quase incolor.
- Rubi: vermelha amarelada clara e vermelha-carmim escura.
- Safira: dois tons da cor fundamental.

Exemplos práticos nos quais a averiguação do pleocroísmo é de grande utilidade são, entre outros, a distinção do rubi (dicróico) dos minerais do grupo das granadas (não apresentam pleocroísmo, por cristalizarem no sistema cúbico), e a separação da água-marinha (dicróica) de alguns de seus substitutos azuis, tais como espinélio sintético (cristaliza no sistema cúbico, ainda que costume exibir birrefringência anômala) e vidro artificial (amorfo).
O pleocroísmo tem importância não apenas no diagnóstico das gemas, mas também no que se refere à sua lapidação, com o intuito de evitar matizes menos atraentes ou tons que sejam muito escuros ou muito claros.
Assim sendo, o lapidário, de modo empírico, sabe como orientar uma gema bruta durante o processo de lapidação, levando em conta esta propriedade, de modo a posicionar a faceta principal (mesa) na direção mais adequada, seja para alcançar uma tonalidade mais intensa (ex: água-marinha) ou mais clara (ex: turmalinas ou safiras de tons muito escuros).
É importante salientar que a ausência de dicroísmo detectável não significa que a gema tenha refração simples, assim como o fato dela apresentar pleocroísmo intenso não guardar relação direta com a magnitude de sua birrefringência.

FENÔMENOS ÓPTICOS ADULARESCÊNCIA, LABRADORESCÊNCIA E AVENTURESCÊNCIA

FENÔMENOS ÓPTICOS
ADULARESCÊNCIA, LABRADORESCÊNCIA E AVENTURESCÊNCIA



Adularescência
Trata-se de um fenômeno óptico observado na pedra-da-lua (ou adulária), a mais conhecida variedade gemológica do grupo dos feldspatos.
A adularescência consiste de lampejos prateados que lembram o brilho da lua e resulta da reflexão interna da luz na peculiar estrutura da pedra-da-lua, ordenada em camadas alternadas de dois tipos de feldspato: o ortoclásio (mineral de dureza 6 na escala de Mohs) e a albita.
Quando estas camadas são grossas, a luz que nelas se reflete produz efeitos de interferência que dão lugar a um resplendor (ou schiller) ondulante, de cor branca ou incolor. Por outro lado, se as camadas não são demasiadamente grossas, o resplendor resultante é azulado e a gema mais atraente e valorizada.
Para se obter o máximo rendimento deste fenômeno, a pedra-da-lua deve ser lapidada de tal forma que a base do cabochão seja paralela ao plano das camadas de feldspatos. O efeito é melhor observado em determinadas direções, à medida que o exemplar é girado.
Usualmente, a adulária é semi-transparente e, além das mencionadas cores, ocorre nos matizes marrom, cinza, verde e rosa. Suas mais típicas inclusões são fissuras de tensão, com aspecto de insetos do tipo centopéia.
O Efeito Tyndall, responsável pela opalescência, também pode contribuir para realçar o fenômeno óptico apresentado pela pedra-da-lua.

Pedra-da-Lua (Adulária)
Labradorescência
Fenômeno óptico que produz destelhos de cores espectralmente puras e que gradualmente se modificam, à medida que a gema é girada sob luz refletida. Atribui-se o efeito à difração e interferência da luz nos finos planos de geminação polissintética.
Este fenômeno ocorre em um mineral do grupo dos feldspatos, denominado labradorita, um membro intermediário da série dos plagioclásios, consisitindo de uma mistura amorfa de 2 minerais deste grupo, a albita e a anortita, variando esta última de 50 a 70 por cento.
Na labradorita, ocorrem reflexões de cor azul ou verde, embora outros matizes possam ocorrer, principalmente cinza e branco. Nas denominadas espectrolitas, os destelhos apresentam diversas cores.
O fenômeno de labradorescência se assemelha bastante ao da iridiscência (ou jogo de cores) observado na opala preciosa.

Labradorita
Aventurescência
A pedra-do-sol ou feldspato aventurina é a variedade preciosa de oligoclásio, um membro intermediário da série dos plagioclásios.
Trata-se de uma gema translúcida, que deve seu atrativo às reluzentes inclusões vermelhas a alaranjadas de microscópicos cristais aplanados dos minerais de ferro hematita e/ou goethita, que lhes proporcionam reflexos avermelhados, graças à orientação paralela das lamelas.
A labradorita pode também apresentar aventurescência, sendo então denominada labradorita pedra-do-sol ou labradorita aventurescente.
As principais ocorrências dos feldspatos pedra-da-lua, labradorita e aventurina mencionados neste artigo encontram-se no Madagascar, Myanmar, Índia, Sri-Lanka, Canadá, EUA, Finlândia, Brasil, Tanzânia, Austrália e Rússia.

Bracelete de Prata com Feldspato Aventurina

FENÔMENOS ÓPTICOS OPALESCÊNCIA E IRIDISCÊNCIA

FENÔMENOS ÓPTICOS
OPALESCÊNCIA E IRIDISCÊNCIA



Opalescência
Este termo é utilizado para definir o aspecto leitoso de alguns materiais gemológicos, especialmente o da opala comum e de algumas pedras-da-lua.
A opalescência deve-se ao denominado Efeito Tyndall, que consiste na dispersão da luz através de pequenas partículas de matéria dispostas em sua trajetória, no interior da gema, formando um feixe ou nuvem visível. O fenômeno é exatamente o mesmo que se observa quando um raio de luz ilumina as partículas de pó dispersas na atmosfera de uma habitação.
Iridiscência
Jogo de cores exibido pelas opalas ditas preciosas ou nobres, mas não pelas opalas comuns.
À diferença da maior parte das gemas, cujas cores resultam da absorção seletiva da luz, as cores iridiscentes da opala preciosa são causadas por fenômenos de difração e interferência da luz devidos, por sua vez, à reflexão e à refração em fissuras ou fraturas no interior da gema. Por  este motivo, as cores iridiscentes possuem elevada pureza espectral.

Iridiscência ou jogo de cores em Opala
Diferentemente de outras gemas, a opala não é um material cristalino, mas um gel de sílica endurecido e hidratado, de composição SiO2.nH2O. Embora tenha assumido o estado sólido, ainda retém quantidades consideráveis de água, que variam, geralmente, entre 3 e 10%. As variedades desta gema são translúcidas - raramente transparentes - e, com exceção da opala de fogo, não devem ser submersas em líquidos densos, devido a sua alta porosidade.
A opala ocorre em depósitos primários, preenchendo fraturas em arenitos, ou em depósitos secundários, e procedem, em sua maior parte, de três países:
1) Austrália: opalas branca e negra (maior produtor mundial, em volume e qualidade);
2) México: opalas de fogo, branca e de água;
3) Brasil: opala branca e de fogo; pequeníssima produção de opala negra, em Pedro II (Piauí); opala de fogo em Capão Grande e Campos Borges (Rio Grande do Sul) e opala verde amarelada a marrom amarelada, às vezes com efeito olho-de-gato (Bahia)

Esfera de Opala - Foto: Super Marina
O principal tratamento a que se submetem as opalas é o tingimento. O processo consiste em submergí-las em solução de açúcar ou mel (para saturar o material) e, em seguida, tratá-las com ácido sulfúrico, para carbonizar o açúcar e torná-las negras. A impregnação com resinas é uma prática corrente, utilizada com a finalidade de melhorar a qualidade e aumentar sua durabilidade.
Embora a opala sintética seja comercializada desde 1974, os substitutos encontrados com maior frequência no mercado são as pedras compostas. Entre os dobletes, o mais comum é formado por opala na parte superior, geralmente em forma de domo, e ônix ou outro material escuro na inferior.
Entre os tripletes, o mais usual está composto de quartzo, vidro ou outro material incolor na parte superior, em forma de domo, uma fina camada de opala na porção intermediária e ônix ou outro material escuro na parte inferior.