Minerais fluorescentes (parte I)

A luz ultravioleta (UV) sobre os minerais (parte I)
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Este é um guia básico mas com muita informação sobre os minerais e as rochas que "brilham" sob a luz ultravioleta.

Até ao final deste guia você vai aprender identificar alguns minerais em que isto ocorre e então poderá até sair à noite para procurar algum destes tipos de minerais usando equipamentos simples e que estão ao seu alcance.
Lembrando apenas que nem em todos minerais isto irá ocorrer, mas mesmo assim esta é uma boa base para você obter mais algum conhecimento sobre pedras preciosas.

O que é um Mineral Fluorescente?

Todos os minerais têm a capacidade de refletir a luz. Isso é o que os torna visíveis para o olho humano. Alguns minerais têm uma propriedade física interessante conhecida como "fluorescência". Esses minerais têm a capacidade de absorver temporariamente uma pequena quantidade de luz e, um instante, liberar uma pequena quantidade de luz de um comprimento de onda diferente. Essa mudança no comprimento de onda causa uma mudança de cor temporária do mineral no olho de um observador humano.

A mudança de cor de minerais fluorescentes é mais espetacular quando são iluminados na escuridão por uma fonte de luz ultravioleta (que não é visível para humanos) e liberam luz visível.

Exemplos de minerais fluorescentes:

Minerais fluorescentes: uma das exposições de museus mais espetaculares é uma sala escura cheia de rochas fluorescentes e minerais iluminados com luz ultravioleta. Eles brilham com uma incrível variedade de cores vibrantes - em contraste com a cor das rochas sob condições de iluminação normal. A luz ultravioleta ativa esses minerais e faz com que ele emita temporariamente luz visível de várias cores. Essa emissão de luz é conhecida como "fluorescência". A maravilhosa fotografia acima mostra uma coleção de minerais fluorescentes.

Foi criado pelo Dr. Hannes Grobe e faz parte da coleção Wikimedia Commons.

A foto é usada aqui sob uma licença Creative Commons.

Nome dos minerais em negativo da foto acima:

Este esboço é a chave para a nomenclatura das rochas e minerais fluorescentes na grande imagem colorida acima. Os minerais fluorescentes em cada espécime são: 1. Cerussite, Barite - Marrocos; 2. Scapolite - Canadá; 3. Hardistonite (azul), Calcite (vermelho), Willemite (verde) - Nova Jersey; 4. Dolomite - Suécia; 5. Adamite - México; 6. Scheelite - localidade desconhecida; 7. Ágata - Utah; 8. Tremolite - Nova York; 9. Willemite - Nova Jersey; 10. Dolomite - Suécia; 11. Fluorite, Calcita - Suíça; 12. Calcite - Romênia; 13. Rhyolite - localidade desconhecida; 14. Dolomite - Suécia; 15. Willemite (verde), Calcita (vermelho), Franklinite, Rhodonite - Nova Jersey; 16. Eucryptite - Zimbabwe; 17. Calcita - Alemanha; 18. Calcita num nódulo do Septar - Utah; 19. Fluorite - Inglaterra; 20. Calcite - Suécia; 21. Calcita, Dolomita - Sardenha; 22. Dripstones - Turquia; 23. Scheelite - localidade desconhecida; 24. Aragonite - Sicília; 25. Benitoite - Califórnia; 26. Quartz Geode - Alemanha; 27. Dolomita, Minério de Ferro - Suécia; 28. Desconhecido; 29. Corundum sintético; 30. Powellite - Índia; 31. Hialite (opala) - Hungria; 32. Vlasovite em Eudyalite - Canadá; 33. Spar Calcite - México; 34. Manganocalcite? - Suécia; 35. Clinohidrite, Hardistonite, Willemite, Calcita - Nova Jersey; 36. Calcita - Suíça; 37. Apatite, Diopside - Estados Unidos; 38. Dolostone - Suécia; 39. Fluorite - Inglaterra; 40. Manganocalcite - Peru; 41. Hemimorfita com esfalerita na ganga - Alemanha; 42. Desconhecido; 43. Desconhecido; 44. Desconhecido; 45. Dolomite - Suécia; 46. ​​Calcedônia - localidade desconhecida; 47 Willemite, Calcite - Nova Jersey.

Esta imagem foi produzida pelo Dr. Hannes Grobe e faz parte da coleção Wikimedia Commons.

É usado aqui sob uma licença Creative Commons.

Fluorescência em mais detalhes

A fluorescência em minerais ocorre quando um espécime é iluminado com comprimentos de onda específicos da luz. A luz ultravioleta (UV), os raios-X e os raios catódicos são os tipos típicos de luz que desencadeiam a fluorescência. Esses tipos de luz têm a capacidade de excitar elétrons suscetíveis dentro da estrutura atômica do mineral. Esses elétrons excitados saltam temporariamente para um orbital mais alto dentro da estrutura atômica do mineral. Quando esses elétrons caem de volta ao seu orbital original, uma pequena quantidade de energia é liberada sob a forma de luz. Esta liberação de luz é conhecida como fluorescência.

O comprimento de onda da luz liberada de um mineral fluorescente é muitas vezes distintamente diferente do comprimento de onda da luz incidente. Isso produz uma mudança visível na cor do mineral. Este "brilho" continua enquanto o mineral estiver iluminado com a luz do comprimento de onda apropriado.

Quantos Minerais Fluorescem na Luz UV?

A maioria dos minerais não tem uma fluorescência notável. Apenas cerca de 15% dos minerais têm uma fluorescência visível para as pessoas, e alguns espécimes desses minerais não serão fluorescentes.  A fluorescência geralmente ocorre quando as impurezas específicas conhecidas como "ativadores" estão presentes no mineral. Esses ativadores são tipicamente catiões de metais, tais como: tungstênio, molibdênio, chumbo, boro, titânio, manganês, urânio e cromo. Elementos de terra rara como o europium, o terbium, o disprósio e o ítrio também são conhecidos por contribuir com o fenômeno de fluorescência. A fluorescência também pode ser causada por defeitos estruturais de cristal ou impurezas orgânicas.

Além das impurezas "ativadoras", algumas impurezas têm um efeito de amortecimento na fluorescência. Se ferro ou cobre estiverem presentes como impurezas, eles podem reduzir ou eliminar a fluorescência. Além disso, se o mineral ativador estiver presente em grandes quantidades, isso pode reduzir o efeito de fluorescência.

A maioria dos minerais fluoresce uma única cor. Outros minerais têm múltiplas cores de fluorescência. Calcite tem sido conhecida por fluorescência de vermelho, azul, branco, rosa, verde e laranja. Alguns minerais são conhecidos por exibir múltiplas cores de fluorescência em um único espécime. Estes podem ser minerais de bandas que exibem vários estágios de crescimento a partir de soluções parentais com composições em mudança. Muitos minerais fluorescem uma cor sob luz UV de ondas curtas e outra cor sob luz ultravioleta de ondas longas.

Exemplos de minerais fluorescentes:

A Calcita costuma ter fluorescência e fosforescência de laranja a rosa:

Calcita em luz natural

Calcita em luz ultravioleta

A Willemita pode mostrar forte fluorescência em cor verde, além de fosforescência e triboluminescência:

Willemita em luz natural

Willemita em luz ultravioleta

A Fluorita, onde se descobriu a fluorescência, mostra-se fortemente fluorescente em azul-violeta e é também termoluminescente:

Placa polida de fluorita em luz natural

A mesma placa em luz ultravioleta

Ver:

Parte II

ParteIII

Parte IV

Fontes:

http://geology.com

http://www.cprm.gov.br

Minerais fluorescentes (parte III)

A luz ultravioleta (UV) sobre os minerais (parte III)
(3/4)

Lâmpadas e lanternas para visualização de minerais fluorescentes
Alguns exemplos de luz UV para minerais:

(A) uma lâmpada UV gemológica padrão,

(B) a lâmpada de hobbyistas Mineralight,

(C) uma lupa de fluorescência UV comercial,

(D) uma fonte de luz LED de fibra óptica

(E) o espectrômetro de luminescência Thermo ABII.

As lâmpadas usadas por profissionais geólogos ou gemólogos para localizar e estudar minerais fluorescentes são muito diferentes das lâmpadas ultravioleta (chamadas "luzes negras") vendidas nas lojas. Estas lâmpadas não são adequadas para estudos minerais por dois motivos:

1) eles emitem luz ultravioleta de onda longa (a maioria dos minerais fluorescentes responde ao ultravioleta de ondas curtas);

2) eles emitem uma quantidade significativa de luz visível que interfere com a observação precisa, mas não é um problema para o uso se o teu negócio for mesmo só a termo de curiosidade e hobby.

Faixa de comprimento de onda ultravioleta:

Onda curta > 100-280nm >SW - UV-C

Onda média> 280-315nm >MW - UV-B

Onda curta> 315-400nm >LW - UV-A

As lâmpadas de nível científico são produzidas em uma variedade de comprimentos de onda diferentes. A tabela acima lista os intervalos de comprimento de onda que são mais utilizados para estudos de minerais fluorescentes e suas abreviaturas comuns.

As lâmpadas de grau científico usadas para estudos minerais têm um filtro que permite que os comprimentos de onda UV passem, mas bloqueiem a maioria das luzes visíveis que interferirão com a observação. Estes filtros são caros e são parcialmente responsáveis ​​pelo alto custo das lâmpadas científicas.

Um exemplo abaixo de uma lâmpada UV de 4 watts com uma pequena janela de filtro que é adequada para o exame atento de minerais fluorescentes.

Lâmpada para prospecção mineral noturna

Uma área onde se suspeita haver minerais de valor econômico que se sabe serem fluorescentes é percorrida à noite com uma lâmpada de luz ultravioleta. Quando ela incide sobre os minerais procurados, eles ficam iluminados.

Para esse fim, emprega-se muito a lâmpada conhecida comercialmente como mineralight. Há vários modelos e em um deles, muito usado em prospecção mineral, mas neste modelo em questão a energia é fornecida por uma bateria, que pode ser presa à cintura do prospector. A lâmpada fica embutida numa peça de plástico, ligada por um fio até bateria.

Segurança da lâmpada UV

Os comprimentos de onda ultravioleta da luz estão presentes na luz solar. Eles são os comprimentos de onda que podem causar queimaduras solares. As lâmpadas UV produzem os mesmos comprimentos de onda da luz, juntamente com os comprimentos de ondas UV de ondas curtas que são bloqueados pela camada de ozônio da atmosfera terrestre.

Pequenas lâmpadas UV com apenas alguns watts de energia são seguras para curtos períodos de uso.

O usuário não deve olhar para a lâmpada, brilhar a lâmpada diretamente sobre a pele ou brilhar a lâmpada para o rosto de uma pessoa ou animal de estimação. Olhar para a lâmpada pode causar lesões oculares graves. Brilhar uma lâmpada UV na sua pele pode causar "queimaduras solares".

Protecção dos olhos deve ser usada quando utilizar qualquer lâmpada UV. Óculos de bloqueio de UV baratos, óculos de segurança de bloqueio de UV ou óculos de suspensão de bloqueio UV fornecem proteção adequada ao usar uma lâmpada ultravioleta de baixa tensão por curtos períodos de tempo para examinar pedras.

Os procedimentos de segurança das luzes UV utilizadas para estudos de minerais fluorescentes não devem ser confundidos com os fornecidos com os "blacklights" vendidos em lojas de festa. "Blacklights" emite radiação ultravioleta de baixa onda de baixa intensidade.

A radiação UV de onda curta produzida por uma lâmpada de estudo mineral contém os comprimentos de onda associados à queimadura solar e lesões oculares. É por isso que as lâmpadas de estudo de minerais devem ser usadas com proteção para os olhos e manipuladas com mais cuidado do que as "luzes negras".

As lâmpadas UV usadas para iluminar grandes displays minerais ou usadas para trabalhos de campo ao ar livre têm tensões muito maiores do que as pequenas luzes UV usadas para o exame de espécimes pelos estudantes. A proteção dos olhos e a roupa que cobrem os braços, pernas, pés e mãos devem ser usadas ao usar uma lâmpada de alta tensão.

Exemplos de minerais fluorescentes:

Jaspe de oceano fluorescente sob os dois tipos de onda:

A imagem mostra alguns pedaços de jaspe de oceano sob luz normal (superior), ultravioleta de onda longa (centro) e ultravioleta de onda curta (inferior). Ele mostra como os materiais respondem a diferentes tipos de luz.

Ver:

Parte I

Parte II

Parte IV

Fontes:

http://geology.com

http://www.cprm.gov.br

https://www.gia.edu

Minerais fluorescentes (parte II)

A luz ultravioleta (UV) sobre os minerais (parte II)
(2/4)

Uma das propriedades mais interessantes dos minerais, embora exibida por apenas poucos deles, é a fluorescência. Além de ajudar na sua identificação, ela surpreende pelas cores inusitadas que leva o mineral a mostrar.

Para entender o que é fluorescência, vejamos primeiro o que é luminescência. Dá-se esse nome à uma emissão de luz temporária e com determinada coloração apresentada por certas substâncias quando estimuladas por calor, eletricidade, radioatividade, luz ultravioleta, luz infravermelha ou outra forma de energia, abaixo do ponto de incandescência.

Os minerais podem apresentar vários tipos de luminescência

A triboluminescência é a emissão de luz provocada por atrito, a fosforescência é a propriedade que têm certos corpos sólidos de emitir radiações luminosas mesmo depois da causa excitadora ter sido removida, a termoluminescência é a emissão de luz através do aquecimento do mineral, a fluorescência é a emissão de luz através de uma radiação invisível. Esta última é a mais importante e mais útil na identificação de minerais, as outras veremos mais tarde

A fluorescência ocorre porque, sob o efeito da radiação invisível, elétrons da substância absorvem energia e passam do chamado estado fundamental para o estado excitado. Ao voltar ao estado fundamental, eles liberam o excesso de energia na forma de radiação. Na fluorescência, esse processo ocorre em menos de 0,000.01 segundo.

Nas lâmpadas fluorescentes comuns, usadas em casa, por exemplo, o tubo de vidro é revestido internamente por um material à base de fósforo, que fica excitado com a radiação ultravioleta que surge quando a corrente elétrica ioniza o gás existente dentro da lâmpada. Essa excitação produz a luz visível. Os gases mais usados são o argônio e o vapor de mercúrio.

Fluorita: O "Mineral Fluorescente" original

A palavra fluorescência vem de fluorita, porque foi nesse mineral que o fenômeno foi descoberto.

Uma das primeiras pessoas a observar a fluorescência em minerais foi George Gabriel Stokes em 1852. Ele notou a capacidade da fluorita de produzir um brilho azul quando iluminado com luz invisível "além do extremo violeta do espectro". Ele chamou esse fenômeno de "fluorescência" mineral. O nome ganhou ampla aceitação em mineralogia, gemologia, biologia, óptica, iluminação comercial e muitos outros campos.

Muitos espécimes de fluorita têm uma fluorescência suficientemente forte para que o observador possa levá-los para fora, mantê-los à luz solar, depois movê-los para a sombra e ver uma mudança de cor. Apenas alguns minerais têm esse nível de fluorescência. A Fluorita geralmente acende sob uma cor azul-violeta de ondas curtas e/ou ondas longas. Alguns espécimes são conhecidos por brilhar uma cor creme ou branca. Muitos espécimes não fluorescem. A fluorescência na fluorita é suposta ser causada pela presença de itrio, europium, samário ou material orgânico como ativadores.

Fluorita: espécimes polimerizados de fluorita em luz normal (superior) e sob luz ultravioleta de onda curta (inferior). A fluorescência parece estar relacionada à cor e estrutura de bandas dos minerais em luz normal, que poderia estar relacionada à sua composição química.

Fluorescência e Fosforescência

Se um mineral está em um ambiente totalmente escuro, obviamente fica invisível aos nossos olhos. Isso ocorre porque, quando vemos um objeto, na verdade o que vemos é a luz que dele emana, seja luz gerada por ele mesmo, seja aquela gerada por outra fonte, mas por ele refletida.

Se esse mineral receber uma radiação invisível, como luz ultravioleta, luz infravermelha ou raios X, é de se esperar que continue invisível para nós, já que essas radiações não são visíveis. Mas isso não acontece se ele for fluorescente. Nesse caso, o mineral fica iluminado, com uma cor que é típica para cada espécie e que muitas vezes é bem diferente de sua cor em luz visível. Cessado o efeito da radiação, ele volta a ficar invisível. Fluorescência, portanto, é uma luminescência de cor variável, emitida por uma substância enquanto está sob efeito de uma radiação invisível.

Em alguns casos, depois de cessado o efeito da radiação invisível, a luminescência persiste ainda por algum tempo, que pode ser de apenas alguns segundos. Nesse caso, diz-se que o mineral é fosforescente. Fosforescência, portanto, é um caso particular de fluorescência. Todo mineral fosforescente é também fluorescente, mas o contrário não é verdadeiro.

A duração da fosforescência depende muito da temperatura. Quando provocada por luz ultravioleta, dura até um minuto.

Para observar a fluorescência dos minerais, costuma-se empregar luz ultravioleta de 2.500 ângstrons (comprimento de onda curto) ou de 3.500 ângstrons (comprimento de onda longo).

Ou seja:

Ultravioleta B (UVB) 280 nm - 315 nm

ou

Ultravioleta A (UVA) 315 nm – 400 nm

onde nm significa: comprimento de onda (ângstrons). 

Atenção
aos conselhos de segurança sobre o uso de luz UV

Abaixo uma lanterna UV 395nm vs uma 280nm a uma distância de 25cm da parede.

Lâmpada incandescente de luz negra (black light) E27 75W

Identificando alguns minerais com luz UV

Lanterna de luz ultravioleta UV-A 395nm com foco de lupa e ponta telescopica

A fluorescência é útil, na geologia, de duas maneiras. A primeira e mais usual é na identificação de minerais. Para tanto, utiliza-se principalmente a luz ultravioleta de comprimento de onda longo, fornecida por lanternas como a que se vê na figura acima. Esse modelo fornece tanto luz ultravioleta quanto luz branca, de modo que se pode trabalhar no escuro sem necessidade de ficar levantando para acender e apagar a lâmpada que ilumina o ambiente ou mesmo sem precisar empregar uma liluminação de mesa.

A fluorescência isoladamente não é um método seguro para identificar um mineral ou uma gema de qualquer natureza, mas é particularmente útil na identificação de rubi sintético, pois no rubi natural a fluorescência é mais fraca e a fosforescência não aparece.

Gemas duplas ou triplas, ou seja, aquelas obtidas pela colagem de duas ou três peças de materiais diferentes (naturais ou não) podem também ser identificadas por fluorescência, pois um dos materiais é às vezes fluorescente, enquanto o outro não é.

A safira sintética mostra, sob luz ultravioleta de comprimento de onda curto, uma fluorescência branco-azulada ou esverdeada, que é rara nas safiras naturais. A safira amarela, se for fluorescente, certamente é natural. O diamante, quando fluorescente, costuma exibir cor azul-clara sob luz ultravioleta.

Exemplos de minerais fluorescentes:
A Opala mostra também notável fluorescência. Uma opala cinza-azulada fica com viva cor verde-maçã em luz ultravioleta:

Opala cinza em luz natural

Opala cinza mostrando fluorescência em verde

O Âmbar mostra-se azul-esverdeado ou amarelo-azulado na mesma luz:

Âmbar em luz natural

Âmbar em luz ultravioleta

As figuras abaixo mostram uma chapa de Ágata polida que foi tingida, adquirindo cor rosa. Sob radiação ultravioleta, ela fica nitidamente alaranjada:

Ágata polida em luz natural

Âmbar polida em luz ultravioleta

Sendo os Corais formados de carbonato de cálcio, como a calcita, também eles exibem fluorescência:

Coral branco com intensa fluorescência em azul

 Coral branco com intensa fluorescência em violeta

Ver:
Parte I

Parte III

Parte IV

Fontes:
http://geology.com

http://www.cprm.gov.br

Minerais fluorescentes (parte IV)

A luz ultravioleta (UV) sobre os minerais (parte IV)
(4/4)

Lâmpadas UV para hobby

Três lâmpadas ultravioletas de grau de hobby usadas para visualização de minerais fluorescentes. No canto superior esquerdo, há uma pequena lâmpada de estilo "lanterna" que produz luz ultravioleta de onda longa e é pequena o suficiente para caber facilmente em um bolso. No canto superior direito há uma pequena lâmpada portátil de onda curta e produz tanto a onda longa como a onda curta. As duas janelas são filtros de vidro espesso que eliminam a luz visível. A lâmpada maior é forte o suficiente para se usar na tomada e em estúdios fotográficos.

Óculos de bloqueio UV sempre devem ser usados quando se trabalha por um longo período com uma lâmpada UV.

Atenção:

Siga sempre os conselhos de segurança para luz UV descritos na parte III.

Geodes fluorescentes?

Você pode se surpreender ao saber que algumas pessoas encontraram geodes com minerais fluorescentes dentro. Alguns dos geodes de Dugway, encontrados perto da comunidade de Dugway, Utah - US, são revestidos com calcedônia que produz uma fluorescência verde lima causada por vestígios de urânio.

Dugway geodes são surpreendentes por outro motivo. Eles se formaram há vários milhões de anos nos bolsos de gás de uma cama de riólito. Então, cerca de 20 mil anos atrás, eles foram corroídos pela ação das ondas ao longo da costa de um lago glacial e transportaram várias milhas para onde eles finalmente chegaram a descansar em sedimentos de lago. Hoje, as pessoas desenterram e adicionam-nas às coleções minerais de geodes e fluorescentes.

Spodumene Fluorescente:

Este spodumeno (kunzite) fornece pelo menos três lições importantes na fluorescência mineral. Todas as três fotos mostram a mesma dispersão de espécimes. O topo está em luz normal, o centro está em ultravioleta de ondas curtas, e o fundo está em ultravioleta de ondas longas.

Lições: 1) um único mineral pode fluorescer com cores diferentes;

2) a fluorescência pode ser de cores diferentes sob ondas de ondas curtas e ondas longas; 3) alguns espécimes de um mineral não serão fluorescentes.

Usos Práticos de Fluorescência de Mineral e Rocha

A fluorescência tem usos práticos em mineração, gemologia, petrologia e mineralogia. O Scheelite, um minério de tungstênio, tipicamente possui uma fluorescência azul brilhante. Os geólogos que procuram o Scheelite e outros minerais fluorescentes às vezes os buscam à noite com lâmpadas ultravioletas.

Os geólogos da indústria de petróleo e gás às vezes examinam estacas de perfuração e núcleos com lâmpadas UV. Pequenas quantidades de óleo nos espaços de poros da rocha e grãos minerais corados por óleo irão fluorescer sob iluminação UV. A cor da fluorescência pode indicar a maturidade térmica do óleo, com cores mais escuras indicando óleos mais pesados ​​e cores mais claras, indicando óleos mais leves.

As lâmpadas fluorescentes podem ser usadas em minas subterrâneas para identificar e rastrear rochas de minério. Eles também foram usados ​​em linhas de picking para detectar rapidamente peças de minério valiosas e separá-las dos resíduos.

Muitas pedras preciosas são às vezes fluorescentes, incluindo rubi, kunzite, diamante e opala. Esta propriedade às vezes pode ser usada para detectar pedras pequenas em sedimentos ou minério triturado. Também pode ser uma forma de associar pedras a uma localidade de mineração. Por exemplo: diamantes amarelos leves com forte fluorescência azul são produzidos pela Premier Mine da África do Sul, e as pedras incoloras com uma forte fluorescência azul são produzidas pela Mina Jagersfontein da África do Sul. As pedras dessas minas são apelidadas de "Premiers" e "Jagers".

No início dos anos 1900, muitos comerciantes de diamantes procuravam pedras com uma forte fluorescência azul. Eles acreditavam que essas pedras pareceriam mais incoloras (menos amarelas) quando vistas em luz com alto conteúdo ultravioleta. Isso resultou em condições de iluminação controlada para diamantes de classificação de cores.

Como a luz UltraVioleta incide sobre um diamante

A fluorescência não é rotineiramente utilizada na identificação mineral. A maioria dos minerais não são fluorescentes e a propriedade é imprevisível. Calcite é um bom exemplo. Alguma calcita não é fluorescente. Amostras de calcita que brilham em uma variedade de cores, incluindo vermelho, azul, branco, rosa, verde e laranja. A fluorescência raramente é uma propriedade de diagnóstico.

Outras propriedades luminescentes

Como já disse no início a fluorescência é apenas uma das várias propriedades de luminescência que um mineral pode exibir.

Outras propriedades de luminescência incluem:

FOSFORESCÊNCIA

Na fluorescência, os elétrons excitados por fótons entrantes pulam para um nível de energia mais alto e permanecem lá por uma pequena fração de segundo antes de voltar ao estado fundamental e emitir luz fluorescente. Na fosforescência, os elétrons permanecem no orbital de estado excitado por uma maior quantidade de tempo antes de cair. Minerais com parada de fluorescência que acendem quando a fonte de luz está desligada. Minerais com fosforescência podem brilhar por um breve período de tempo depois que a fonte de luz é desligada. Os minerais que às vezes são fosforescentes incluem calcita, celestia, colemanita, fluorita, esferestina e willemita.

TERMOLUMINESCENCE

A termoluminescência é a capacidade de um mineral emitir uma pequena quantidade de luz ao ser aquecido. Este aquecimento pode ser a temperaturas tão baixas quanto 50 a 200 graus Celsius - muito inferior à temperatura de incandescência. Apatita, calcita, clorofano, fluorita, lepidolite, escapolito e alguns feldspatos são ocasionalmente termoluminescentes.

TRIBOLUMINESCENCE

Alguns minerais emitem luz quando a energia mecânica é aplicada a eles. Esses minerais brilham quando são atingidos, esmagados, arranhados ou quebrados. Esta luz é o resultado de que os laços sejam quebrados dentro da estrutura mineral. A quantidade de luz emitida é muito pequena, e uma observação cuidadosa no escuro é muitas vezes necessária. Os minerais que às vezes apresentam triboluminescência incluem ambgingonita, calcita, fluorita, lepidolita, pectolita, quartzo, esfalerite e alguns feldspatos.

Finalisando...

Gostou do assunto?

Então pode se aprofundar nisto, seja por curiosidade ou para fazer uma tese na faculdade de geologia poderá adquirir alguns livros sobre minerais fluorescentes

Dois excelentes livros introdutórios sobre minerais fluorescentes (em inglês):

Coletando Minerais Fluorescentes e 

O Mundo de Minerais Fluorescentes, 

ambos por Stuart Schneider. Estes livros são escritos em linguagem fácil de entender, e possuem uma fantástica coleção de fotografias a cores que mostram minerais fluorescentes sob luz normal e diferentes comprimentos de onda da luz ultravioleta. Eles são ótimos para aprender sobre minerais fluorescentes e servir como valiosos livros de referência.

Ver:

Parte I

Parte II

Parte III

Fontes:

http://geology.com

http://www.cprm.gov.br

Como a luz ultravioleta incide sobre diamantes

Fluorescência e a sua utilização em gemologia

As propriedades luminescentes dos materiais gemológicos são um bom apoio no trabalho de identificação de pedras, tanto por meio de métodos tradicionais como em técnicas sofisticadas de diagnóstico. 

Uma das propriedades mais úteis, e até mesmo estéticas, dos materiais gemológicos é a luminescência.

Define-se como a emissão de energia sob a forma de radiação electromagnética (i.e. luz) em consequência de uma excitação energética.

Esta excitação pode ser de ordem vária, definindo-se os vários tipos de luminescência: calor (termo-luminescência), fricção (tribo-luminescência), electrões acelerados (catodo-luminescência) e luz (fluorescência).

Como a luz ultravioleta incide sobre Diamantes

Jóia com diamantes, rubis, granadas e topázio vista em UV LW. Note-se a reacção diferenciada dos diamantes (com maior prevalência do azul), o vermelho no rubi e a ausência de reacção nas granadas e no topázio (ao centro).

Na fluorescência, distingue-se a fotoluminescência que é a que se expressa com a emissão de radiação no campo da luz visível (de 400 nm a 700 nm), ou, por outras palavras, dentro dos limites do conhecido arco-íris.

Esta forma de fluorescência é a que, tradicionalmente, se utiliza na chamada gemologia clássica com recurso a lâmpadas de ultravioletas (UV).

Estas são habitualmente produzidas em dois comprimentos de onda, designadamente os de ondas longas (LW - long wave) a 365 nm e os de ondas curtas (SW - short wave) a 254 nm.

Diga-se que os modernos LEDs ditos de ultravioletas são, na realidade, emissores de luz (lm=lúmens) visível a pouco mais de 400 nm, não obstante de provocarem reacções luminescentes nos materiais, ou seja, estes tipos de lanternas de nada adiantarão nas suas pesquisas de identificação de diamantes e outros minerais.

São precisamente estas fontes de LW e SW que mais referências têm na literatura gemológica, permitindo a recolha de dados, por vezes, preciosos para o diagnóstico em situações onde, por exemplo, não se podem descravar as pedras.

Têm-se casos típicos nas reacções dos rubis, face aos seus substitutos (e.g. vidro, espinela, granada) e aos seus sintéticos (em particular na observação da reacção aos SW), tendo sempre em mente que certos rubis naturais (e.g. Tailândia e Winza) podem não apresentar a típica fluorescência vermelha.

O diamante é conhecido por emitir uma fluorescência azul aos raios-X, propriedade que é utilizada, por exemplo, nas tecnologias mineiras de triagem.

Cerca de 1/3 dos diamantes fluorescem aos raios LW UV, em geral na cor azul em diversos tons e intensidades.

Não sendo diagnóstico para a sua identificação é, pelo menos, interessante do ponto de vista documental.

Já a fosforescência do diamante, ou seja, a emissão de luz visível após a cessação do estímulo energético, tem valor diagnóstico quando ocorre em amarelo numa amostra de fluorescência azul.

Todavia, onde hoje em dia se torna cada vez mais indispensável um bom domínio das propriedades luminescentes, associada ao conhecimento dos tipos de diamante, é na distinção dos diamantes sintéticos dos naturais e no rastreio de tratamentos HPHT.

Por exemplo, em diamantes sintéticos HPHT amarelos há fluorescência amarela-esverdeada aos UV SW; nos azuis, há fluorescência azul-celeste (com fosfores-cência azul).

No caso dos diamantes sintéticos CVD, a reacção aos SW é, em regra, mais forte do que aos LW, o que não sucede nos naturais e, até à data, sabe-se que os diamantes sintéticos incolores produzidos pelo metodo CVD não emitem fluorescência azul aos UV LW, o que pode constituir uma pista para a sua triagem.

Se você tem uma luz UV à mão, então você pode querer tentar este teste simples. Coloque o diamante sob a luz em um quarto escuro. Se o diamante é real, deve mostrar um brilho azul fluorescente. A ausência de azul, no entanto, não significa que é falso, ele poderia simplesmente ser um diamante de qualidade inferior. Se você ver uma fluorescência muito leve verde, amarelo ou cinza sob a luz ultravioleta, pode ser uma falsificação.

Do ponto de vista analítico e em ambiente de laboratório gemológico moderno e bem equipado, as propriedades fluorescentes são muito utilizadas, designadamente no EDXRF - Energy Dispersive X-ray Fluoresence (e.g. detecção de Jade-B, diamantes com fracturas preenchidas, alexandrites e rubis sintéticos pelo método de fundente, ou flux), no DiamondView™ e nas modernas técnicas de espectrometria de fotoluminescência (detecção de diamantes sintéticos HPHT e CVD).

Operadas com os devidos cuidados de segurança e rigor técnico, as lâmpadas de UV e a fluorescência (e fosforescência) que daí possa advir, constituem bons recursos gemológicos para uma possível identificação do mineral.

Onde comprar lanternas UV - Ultra violeta?

Em sites como o Mercado Livre, AliExpress, etc.

(tenha em atenção ao tipo de luz que vai comprar)

Saiba como minerais e pedras preciosas reagem na luz ultravioleta (UV):

Parte I

https://www.oficina70.com/minerais-fluorescentes-parte-1.html

Parte II

https://www.oficina70.com/minerais-fluorescentes-parte-2.html

Parte III

https://www.oficina70.com/minerais-fluorescentes-parte-3.html

Parte IV

https://www.oficina70.com/minerais-fluorescentes-parte-4.html

Fontes:
http://www.jewellerymonthly.com

Depósitos de esmeralda e minerais associados

Depósitos de esmeralda

e minerais associados na canga

Embora os depósitos de esmeralda sejam relativamente raros, eles podem ser formados em diferentes configurações geológicas específicas, e os sistemas e modelos de classificação usados ​​atualmente para descrever a precipitação de esmeralda e prever sua ocorrência são muito restritivos, levando à confusão quanto ao modo exato de formação para alguns depósitos esmeralda. De um modo geral, esmeralda é berilo com concentrações suficientes dos cromóforos, cromo e vanádio, resultando em cristais verdes verdes e, por vezes, verde-azulados ou verde-amarelados. O fator limitante na formação da esmeralda são as condições geológicas que resultam em um ambiente rico em berílio e cromo ou vanádio.

Historicamente, depósitos de esmeralda foram classificados em três tipos amplos:

Tipo I

O primeiro e mais abundante tipo de depósito, em termos de produção, é o tipo relacionado a pegmatitos dessilicados que se formou através da interação de fluidos metassomáticos com pegmatitos ricos em berílio, ou corpos graníticos semelhantes, que se intrometiam em rochas ricas em cromo ou vanádio, como rochas ultramáficas e vulcânicas, ou folhelhos derivados dessas rochas.

Tipo II

O segundo tipo de depósito, é responsável pela maior parte da esmeralda da qualidade da gema, é o tipo sedimentar, que geralmente envolve a interação, ao longo de falhas e fraturas, de salmouras crustais de nível superior ricas em Berílo (Be) da interação evaporita com folhelhos e outros ou rochas sedimentares contendo Cromo (Cr) e/ou Vanádio (V).

Tipo III

O terceiro tipo, e comparativamente mais raro, é o depósito metamórfico-metassomático. Neste modelo de depósito, fluidos crustais mais profundos circulam ao longo de falhas ou zonas de cisalhamento e interagem com xistos metamorfoseados, carbonatos e rochas ultramáficas, e Be e Cr (± V) podem ser transportados para o local de deposição através dos fluidos ou já estarem presentes as rochas metamórficas do hospedeiro interseccionadas pelas falhas ou zonas de cisalhamento.

Todos os três modelos de depósitos de esmeralda requerem algum nível de atividade tectônica e, freqüentemente, a atividade tectônica continuada pode resultar no metamorfismo de um depósito tipo sedimentar ou magmático existente. No extremo, em níveis crustais mais profundos, o metamorfismo de alto grau pode resultar no derretimento parcial de rochas metamórficas, obscurecendo a distinção entre tipos de depósitos metamórficos e magmáticos. No presente artigo, propomos uma classificação aprimorada para depósitos de esmeralda com base no ambiente geológico, ou seja, magmático ou metamórfico; tipo hospedeiro-rochas, isto é, rochas máficas-ultramáficas, rochas sedimentares e granitóides; grau de metamorfismo; estilos de mineralização, isto é, veios, vagens, metasomatitos, zona de cisalhamento; tipo de fluidos e sua temperatura, pressão, composição. A nova classificação explica a formação em múltiplos estágios dos depósitos e as idades de formação, bem como a provável remobilização da mineralização prévia de berílio, como as intrusões pegmatíticas nas rochas máficas-ultramáficas. Tais novas considerações usam o conceito de modelos genéticos baseados em estudos que empregam impressões químicas, geoquímicas, radiológicas e estáveis, e impressões digitais inclusivas fluidas e sólidas.

As ocorrências e depósitos de esmeraldas são classificados em dois tipos principais:

Tipo I

Relacionado a magmas tectônicas com subtipos hospedados em: (IA) rochas máficas-ultramáficas (Brasil, Zâmbia, Rússia e outras); (IB) rochas sedimentares (China, Canadá, Noruega, Cazaquistão, Austrália); (IC) Rochas graníticas (Nigéria).

Tipo II

Metamórfico tectônico relacionado com sub-tipos hospedados em: (IIA) Rochas máficas-ultramáficas (Brasil, Áustria); (IIB) Rochas sedimentares - xisto negro (Colômbia, Canadá, EUA); (IIC) rochas metamórficas (China, Afeganistão, EUA); (IID) Metamorfosearam e remobilizaram depósitos do tipo I ou relacionados com intrusões graníticas ocultas (Áustria, Egito, Austrália, Paquistão) e alguns depósitos não classificados.

O que é então uma Esmeralda?

Esmeralda é a variedade de gema verde do mineral berilo, que tem a fórmula ideal de Be3Al2SiO18. É considerada uma das chamadas gemas preciosas e em geral a mais valiosa após diamante e rubi. A cor da esmeralda é de maior importância do que sua clareza e brilho por sua valorização no mercado de gemas coloridas. Na cartela de cores Munsell, a esmeralda exibe uma paleta de cores verde que é a consequência de peculiaridades de sua formação em ambientes contrastantes.

A dureza varia de 7.5 a 8.0 na escalda de mols de dureza.

Quanto vale uma esmeralda?

O preço da esmeralda é único em termos de cor e peso em quilates.

A pedra verde é considerada a quinta gema mais valiosa do mundo, perde apenas para o diamante, o rubi, a alexandrita e a safira.

A cor de uma esmeralda varia do verde claro ao verde intenso, com tonalidades azuladas ou amareladas. A qualidade da gema depende da cor, do grau de transparência e da presença de inclusões. Quanto mais intensa a tonalidade, mais valiosa.

Esmeraldas de boa cor e tamanho são muitos raras e mais caras.

Esmeralda sob luz UV

Esmeralda em iluminação artificial

Esmeralda sob luz UV - ultra violeta de ondas longas

Esmeralda sob luz UV - luz ultra violeta

Depósitos de Esmeralda no mundo

Esmeralda é rara, mas é encontrada em todos os cinco continentes.

Colômbia, Brasil, Zâmbia, Rússia, Zimbábue, Madagascar, Paquistão e Afeganistão são os maiores produtores de esmeralda. Depósitos de esmeralda ocorrem principalmente nas séries pré-cambrianas no leste do Brasil, África Oriental, África do Sul, Madagascar, Índia e Austrália, e em séries vulcano-sedimentares mais jovens ou ofiolitos na Bulgária, Canadá, China, Índia, Paquistão, Rússia e Espanha. Os depósitos esmeralda colombianos, que produzem a maioria das esmeraldas de alta qualidade do mundo, são únicos porque estão localizados em rochas sedimentares, ou seja, os xistos negros do Cretáceo Inferior (BS) da bacia da Cordilheira Oriental. Outros depósitos são hospedados em veios do tipo alpino, também chamados de fendas do tipo alpino. Esmeralda é encontrada em veios e cavidades nos Alpes Europeus (Binntal), bem como nos Estados Unidos (Hiddenite).
As esmeraldas nigerianas são únicas e estão localizadas em vagens pegmatíticas.

Esmeraldas no Brasil

Brasil, Colômbia e África do Sul são os maiores produtores do mundo de esmeraldas. No Brasil, uma das principais áreas de extração de esmeraldas localiza-se na Serra da Carnaíba, na Bahia, onde o mineral foi descoberto em 1963. Minas Gerais e Goiás também apresentam reservas dessa gema preciosa.

A maior esmeralda do mundo foi descoberta na Bahia em 2001 e ganhou o nome de Esmeralda Bahia, uma pedra bruta pesando 400 quilos com valor estimado em US$ 1 bilhão.

 Em 2017, um grande pedaço de biotita xisto com vários cristais de esmeralda foi descoberto na mina de Carnaíba, no Brasil; o espécime pesava 341 kg com 1,7 milhão de ct de esmeralda, dos quais 180.000 ct eram de qualidade gem. O espécime foi avaliado em aproximadamente US $ 309 milhões.

A maioria das pedras encontradas no Brasil são compradas por comerciantes indianos que as repassam para o mercado árabe onde são usadas para a decoração de casas e mesquitas.

Canga de Esmeralda (composição)

As esmeraldas se formam em rochas associadas ao metamorfismo hidrotermal. Cristalizam-se a partir de fluidos quentes, ricos em elementos químicos que atravessam fissuras e fendas de rochas. Ao se precipitarem, os fluidos geram os filões.

Canga é o nome atribuído à mistura de esmeralda bruta com rocha. As inclusões presentes nas esmeraldas, permitem, em muitos casos, determinar sua origem geográfica.

No Brasil as esmeraldas geralmente estão unicamente ou entre eles associados na matriz de Quartzo-biotita-xisto, na Biotita-xisto, na Biotita-flogopita xisto, em mica-flogopita, em plagioclásio ou só no quartzo.

Canga de esmeralda COM qualidade gemológica

Canga de esmeralda SEM qualidade gemológica

Os valores das cangas de esmeraldas se baseiam em COM ou SEM qualidade gemológica.

As cangas COM qualidade gemológica são mais caras devido as esmeraldas na matriz serem usados em adornos e jóias, já as cangas SEM qualidade gemológica servem apenas como itens de coleção para colecionadores de pedras e minerais ou para serem esculpidas agregando assim um pouco mais de valor à canga.

Principais depósitos de esmeraldas no Brasil:
No Brasil, a cidade de Pindobaçu na Bahia é conhecida como a Capital Mundial das Esmeraldas.
1. Fazenda Bonfim; 2. Socotó; 3. Carnaíba; 4. Anagé, Brumado; 5. Piteiras, mina Belmont, Capoierana, Santana dos Ferros; 6. Pirenópolis, Itaberai; 7. Santa Terezinha de Goiás; 8. Tauá, Coqui; 9. Monte Santo, Tocantins.

Fontes:

https://en.wikipedia.org/wiki/Emerald

https://www.mdpi.com

http://www.dalitzjoalheiros.com.br