As gemas coloridas derivam seus tons fascinantes de oligoelementos incorporados em suas estruturas cristalinas durante sua formação. Essas impurezas, frequentemente presentes em partes por milhão (ppm), interagem com a luz de maneiras que produzem cores vibrantes. Entre os oligoelementos mais influentes estão ferro (Fé), vanádio (V), crômio (Cr) e titânio (Ti). Este artigo explora suas origens geológicas, mecanismos de coloração e seus papéis em pedras preciosas específicas.
Conteúdo
- 1. Cromo (Cr): O Mestre dos Vermelhos e Verdes
- Ocorrência geológica
- Papel na coloração das pedras preciosas
- Depósitos Notáveis
- 2. Ferro (Fe): O Corante Versátil
- Ocorrência geológica
- Papel na coloração das pedras preciosas
- Depósitos Notáveis
- 3. Vanádio (V): O Elemento Camaleão
- Ocorrência geológica
- Papel na coloração das pedras preciosas
- Depósitos Notáveis
- 4. Titânio (Ti): O Criador do Efeito Azul e Estrela
- Ocorrência geológica
- Papel na coloração das pedras preciosas
- Depósitos Notáveis
- Conclusão
- Leitura
1. Cromo (Cr): O Mestre dos Vermelhos e Verdes
Ocorrência geológica
O cromo é um metal de transição frequentemente encontrado em ultramáfico rochas (por exemplo, peridotitos, serpentinitos) e veias hidrotermais. Ele substitui alumínio (Al) em redes cristalinas devido a raios iônicos semelhantes.
Papel na coloração das pedras preciosas
- Rubi (Coríndon, Al₂O₃): O Cr³⁺ substitui o Al³⁺, produzindo tons vermelhos intensos. As transições eletrônicas dentro do Cr³⁺ absorvem a luz amarelo-esverdeada, transmitindo o vermelho.
- Emerald (Berilo, Be₃Al₂Si₆O₁₈): Cr³⁺ (e às vezes V³⁺) induz um verde intenso. A presença de Fe pode modificar a tonalidade.
- Alexandrite (chrysoberyl, BeAl₂O₄): Cr³⁺ causa uma mudança drástica de cor (verde à luz do dia, vermelho sob luz incandescente) devido às bandas de absorção seletiva.
- Rosa Safira (Coríndon): Concentrações mais baixas de Cr produzem rosa em vez de vermelho.
Depósitos Notáveis
- Rubis: Mianmar (Mogok), Madagascar, Tanzânia.
- Esmeraldas: Colômbia (Muzo), Zâmbia, Brasil.
2. Ferro (Fe): O Corante Versátil
Ocorrência geológica
O ferro é onipresente na crosta terrestre, ocorrendo em máfico e rochas metamórficas. Ele existe em dois estados de oxidação:
- Fe²⁺ (ferroso) – normalmente produz azul/verde.
- Fe³⁺ (férrico) – tende para amarelo/marrom.
Papel na coloração das pedras preciosas
- Safira Azul (Coríndon): A transferência de carga Fe²⁺ + Ti⁴⁺ (transição de intervalância) absorve luz vermelha, resultando em azul.
- Água-marinha (berilo): Fe²⁺ em sítios octaédricos produz uma tonalidade azul.
- Peridoto (Olivina, (Mg,Fe)₂SiO₄): Fe²⁺ produz verde-oliva a verde-amarelo.
- Citrino (quartzo, SiO₂): Impurezas de Fe³⁺ criam tons de amarelo a laranja.
Depósitos Notáveis
- Safiras: Caxemira (Índia), Sri Lanka, Montana (ESTADOS UNIDOS ).
- Água-marinha: Brasil, Nigéria, Paquistão.
3. Vanádio (V): O Elemento Camaleão
Ocorrência geológica
O vanádio é frequentemente associado a hospedado em xisto depósitos e pegmatitos. Ele substitui Al³⁺ ou Cr³⁺ em estruturas cristalinas.
Papel na coloração das pedras preciosas
- Berilo verde e azul-esverdeado (“Esmeralda Vanadian”): V³⁺ produz um verde puro, geralmente mais saturado que as esmeraldas à base de Cr.
- Tanzanita (Zoisite, Ca₂Al₃(SiO₄)₃(OH)): V³⁺ (com Fe menor) causa tons azul-violeta pleocróicos. O tratamento térmico realça o azul.
- Algumas Alexandritas Sintéticas: V³⁺ pode imitar a mudança de cor induzida por Cr.
Depósitos Notáveis
- Tanzanita: Somente em Merelani Hills, Tanzânia.
- Berilo vanadiano: Brasil, África.
4. Titânio (Ti): O Criador do Efeito Azul e Estrela
Ocorrência geológica
O titânio é comum em Rochas ígneas (por exemplo, rutilo em pegmatitos) e frequentemente forma lamelas de exsolução.
Papel na coloração das pedras preciosas
- Safira Azul (com Fe²⁺): O Ti⁴⁺ participa da transferência de carga, essencial para o azul profundo.
- Safira estrela/rubi: Agulhas de rutilo exsolvido (TiO₂) causam asterismo por meio de dispersão de luz.
- Safiras rosa e roxas: As interações Ti-Fe podem modificar a cor juntamente com o Cr.
Depósitos Notáveis
- Coríndons estrelados: Sri Lanka, Tailândia.
- Safiras azuis: Madagascar, Austrália.
Conclusão
Rastreamento de elementos como Cr, Fe, V e Ti são fundamentais na definição das cores das gemas por meio de transições eletrônicas, transferências de carga e efeitos de campo cristalino. Sua incorporação depende condições geológicas, incluindo pressão, temperatura e química da rocha hospedeira. Entender esses processos ajuda os gemologistas a identificar pedras naturais e sintéticas e aumenta a apreciação da arte mineralógica da Terra.
Leitura
- Nassau, K. (1983). A Física e a Química da Cor.
- Giuliani, G., et al. (2019). “Formação, Geologia e Exploração de Gemas”. Revista Elements.
