PENTLANDITA – (Fe,Ni)9S8

A pentlandita é o sulfeto de Ni mais comum, um importante minério de Ni como a garnierita.

É o mineral mais comum do Grupo da Pentlandita; os outros membros do Grupo são raros. A pentlandita possui uma composição química muito próxima da fórmula ideal; normalmente um pouco mais de Ni que Fe e geralmente contém algum Co, Ag ou Cu. As análises químicas, tanto para pentlandita como para pirrotita, costumam ser perturbadas devido à existência de inclusões de um mineral no outro. Os maiores cristais de pentlandita, sempre imersos em outros sulfetos, alcançaram 10 cm.

Pentlandita é magnética se aquecida. Há uma variedade com Ag, outra com Co e uma terceira com até 0,17% em peso de Pd.

1. Características: Sistema Cristalino Cor Hábitos Clivagem

Cúbico hexaoctaédrico.

Amarelo-bronze claro muito característico. Marrom. Se com Ag,

marrom avermelhada.

Geralmente maciça. Pode ser granular ou em veios. Muito raramente

forma cristais hexaoctaédricos.

Não. Em algumas literaturas a

partição {111} ainda é considerada clivagem.

Tenacidade

Quebradiço.

Maclas Fratura Dureza Mohs Partição

não Conchoidal 3,5 - 4 {111} perfeita.

Traço Brilho Diafaneidade Densidade (g/cm3)

Bronze-castanho pálido

Metálico Opaco 4,6 – 5,1

2. Geologia e depósitos:

Pentlandita ocorre principalmente na forma de segregações magmáticas em rochas ígneas intrusivas básicas e ultrabásicas (intrusões estratificadas), junto às suas margens inferiores (Ex.: Bushveld (África do Sul), Voiseys Bay (Canadá), Duluth (América do Norte), etc.) formando minérios de Ni-Cu. Constitui um mineral primário em muitas rochas ultramáficas e pode ocorrer em escarnitos.

Em depósitos do tipo IOCG (= “iron oxide copper gold”), a pentlandita-Co é uma fonte comum de Co.

Também ocorre associada a crateras de impacto de meteoritos (Sudbury, Canadá) e nos depósitos komatiíticos de minério de Ni do tipo Kambalda (Cráton de Yilgarn, Austrália).

Raramente ocorre em meteoritos; pode ser encontrada em xenólitos do manto e em depósitos subaquosos do tipo fumarolas (“black smokers”) em margens de placa divergentes.

3. Associações Minerais:

Associa-se a calcopirita, pirita e principalmente a pirrotita, uma associação muito característica.

Outros minerais associados são sulfetos comuns (galena, marcassita, esfalerita), sulfetos mais raros (mackinawita, linnaeita, millerita, valleriita, troilita, polydymita, mooihoekita), óxidos (cromita, magnetita, ilmenita, espinélio), minerais de Cu (cobre nativo, cuprita, cubanita), minerais de Fe (ferro nativo, cohenita) e outros como sperrylita.

Produtos de alteração da pentlandita são violarita, bravoita e linneaita.

4. MICROSCOPIA DE LUZ TRANSMITIDA: não se aplica, pois a pentlandita é completamente opaca.

5. MICROSCOPIA DE LUZ REFLETIDA:

Preparação da amostra: a pentlandita adquire um bom polimento facilmente quando não está alterada; é mais difícil se está muito alterada para bravoita ((Fe,Ni)S2) ou violarita (FeNi2S4) e quando contém grãos de marcassita (FeS2). Sua dureza ao polimento é média; maior que a dureza da calcopirita, muito pouco menor que a dureza da pirrotita e bem menor que a dureza da magnetita. Teores de Co aumentam a dureza, enquanto teores de Ag diminuem a dureza.

ND Cor de reflexão: Creme a creme-amarelada com um tom para marrom, mas sem tons em rosa.

Algumas pentlanditas apresentam cores nitidamente mais escuras e, com grande aumento, se constata que estão completamente transformadas em bravoita ou violarita.

Comparada com a cor da pirrotita, a cor da pentlandita é bem mais clara e bem menos marrom.

Comparada com a cor da magnetita, a cor da pentlandita é menos marrom-rosa.

Comparada com a cor da linnaeita, a cor da pentlandita é mais escura e sem a tonalidade rosada.

Cobaltopentlandita mostra um cor um pouco mais escura que a pentlandita.

Argentopentlandita é vermelha-raposa.

Pleocroísmo: Não.

Refletividade: 51,64%. Com Rh: 48,55% Birreflectância: Não.

NC Isotropia / Anisotropia: Isótropa, mas sob Nicóis Cruzados nunca se obtém o escurecimento completo.

Reflexões internas: Não.

Pode ser confundida com: a associação extremamente característica com calcopirita, pirrotita e magnetita praticamente exclui confusões. Pirrotita é semelhante, mas pentlandita é isótropa. Pirita e magnetita também fazer parte desta paragênese.

Forma dos grãos: na imensa maioria dos casos a pentlandita ocorre, xenomórfica, associada com pirrotita, formando cordas, “chamas”, bandas e preenchimentos de espaços intergranulares entre grãos de pirrotita subédricos arredondados, algo muito característico. Em casos isolados a pentlandita forma grãos arredondados com indicações de formas octaédricas, frequentemente de tamanhos apreciáveis, até do tamanho de um punho. Normalmente o grão ou o agregado de pentlandita é muito menor, com apenas 2 mm ou menos. Os grãos de pirrotita que ocorrem associados são ainda menores, mas nunca são extremamente finos. Nos agregados, os grãos são arredondados e não tem limites dentados.

Exsoluções na forma de “chamas” na pirrotita são uma característica importante.

Partição (111) octaédrica normalmente é visível na seção polida (3 direções formando triângulos equiláteros), frequentemente de forma excelente, inclusive com a formação de figuras de arranque triangulares, principalmente em grãos maiores. A partição pode ficar mais acentuada, mais destacada, devido à formação de violarita (ND: violeta creme, NC: isótropa) ou bravoita (ND: creme-acastanhado violáceo, NC: isótropa) ao longo de suas bordas. A violarita também pode surgir ao longo de fraturas e figuras de arranque.

Maclas segundo (111) são vistas macroscopicamente, mas na seção polida não são observáveis.

Zonação não é observada.

Deformações devido a cataclase podem ocorrer, com calcopirita se infiltrando pelas fraturas.

Desmisturas normalmente estão ausentes. Em algumas pentlanditas de alta temperatura ocorre grande quantidade de corpos de desmistura de pirrotita. Estes corpos são pequenos, possuem a forma negativa do octaedro e consistem de um agregado de plaquinhas paralelamente a (0001), em quatro orientações paralelamente à partição (111) da pentlandita. Esses corpos alteram mais rapidamente que a pentlandita e frequentemente formam pirita ou marcassita, implicando em um polimento de baixa qualidade. Mackinawita ocorre como desmistura de forma bem desenvolvida e regular, sendo possível que haja mais mackinawita do que pentlandita na amostra. A pentlandita ocorre como desmistura muito frequentemente na pirrotita: são desmisturas com a forma de chamas ou pincéis, inseridas paralelamente a (0001) da pirrotita e penetrando na pirrotita a partir de fraturas e limites intergranulares. Pentlanditas destas desmisturas em pirrotita possuem cores algo diferentes das cores das pentlanditas isoladas. Linnaeita pode apresentar a mesma forma de desmistura.

Exsoluções de pentlandita em calcopirita e cubanita podem ocorrer.

Substituições são bastante raras, às vezes a pentlandita aparentemente substitui a pirrotita ou então a calcopirita substitui a pentlandita. Quando a calcopirita substitui pirrotita com chamas de pentlandita, as chamas se preservam por mais tempo que a pirrotita.

Alteração é comum, sendo a bravoita ou a violarita o primeiro estágio da alteração, que avança a partir de limites intergranulares, fraturas e planos de partição. Inicialmente formam-se finas cordinhas de espessura uniforme de bravoita paralelamente aos planos de partição; lentamente todo o grão fica transformado em bravoita. A partição da pentlandita continua bem visível, apesar da bravoita provavelmente formar um agregado de grão muito fino. As “chamas” de pentlandita na pirrotita também são transformadas em bravoita e ficam muito difíceis de reconhecer, já que a cor da pirrotita e da bravoita são muito semelhantes. As chamas de pentlandita podem ser alteradas antes dos grãos isolados, às vezes ocorre o inverso. Como a formação de bravoita implica em encolhimento, ocorre a geração de grãos muito pequenos de pirita ou marcassita. Raramente há uma teia de finíssimas plaquinhas de linnaeita como alteração dentro da pentlandita. A pentlandita também pode alterar para goethita.

Intercrescimentos orientados de pentlandita com calcopirita e pirrotita, foram observados em alguns casos. Os intercrescimentos com pirrotita são tais que (0001) e (10-10) da pirrotita coincidem com (111) ou (110) da pentlandita. As chamas de pentlandita mostram, em seções paralelas a (0001), formas simétricas de estrelas com 3 ou 6 raios. Os intercrescimentos de calcopirita em pentlandita formam uma rede. Intercrescimentos orientados e grãos isolados de argentopentlandita ocorrem em pentlandita normal.

Inclusões EM pentlandita ocorrem de pirrotita, mackinawita, pirita e marcassita, sempre muito pequenas.

Inclusões DE pentlandita ocorrem em magnetita.

Substituições 1: a pentlandita substitui pirrotita e niquelina.

Substituições 2: a pentlandita pode ser substituída por calcopirita, cubanita, pirrotita, magnetita, millerita, violarita, heazlewoodita e mackinawita.

Intercrescimentos podem ocorrer com pirrotita (a pentlandita formando uma rede lamelar), awaruita, heazlewoodita, cubanita, calcopirita e mackinawita.

Versão de novembro de 2020

Esquerda: a ND, magnetita (cinza), pirrotita (amarelo-marrom) e pentlandita (amarelo mais forte). Essa disposição de pentlandita ao longo de “canais” dentro da pirrotita é extremamente característica. Direita: mesma imagem a NC+2º. Magnetita é isótropa, pirrotita apresenta anisotropia forte e pentlandita fica escura, mas sempre com um pouco de luminosidade.

Nos sulfetos magmáticos ocorrem vários minerais amarelos a ND: pirita (amarelo prateado, relevo alto), pirrotita (amarelo-marrom), pentlandita (amarelo claro) e calcopirita (dourado).

“Chama de pentlandita” a ND. Trata-se de estruturas bem pequenas, melhor observáveis com aumento máximo e restringindo a luminosidade.

Pentlandita a ND mostrando a partição octaédrica e, em função dela, várias figuras de arranque triangulares.

Pentlandita a ND com produtos de alteração nas fraturas: bravoita, violarita ou linnaeita, todas de reconhecimento difícil nestes tamanhos pequenos.