GENERALIDADES
Composición: Cu2S, puede contener impurezas de Fe, Mn y Ag, entre otros cationes, mientras que S puede ser en parte sustituido por Se o Te. Se trata de un mineral de gran importancia económica como mena de Cu, dado que su formación por procesos supergénicos cementativos a expensas de otros sulfuros, como calcopirita o pirita, supone un gran enriquecimiento metálico, ya que el contenido en Cu de cc es ≈ 80% (79.9 % Cu, frente a 34.5% ccp o 66.5% cv).
Clásicamente se tratan como modificaciones de calcocita diversos compuestos, cuyas complejas relaciones son resumidas así por Ramdohr (1980): Cu2S formado a baja temperatura es ortorrómbico (β-Cu2S) y pasa a hexagonal por calentamiento; si solidifica del fundido metalúrgico es cúbico, pero en realidad es Cu9S5, compuesto que puede formarse también a partir de disoluciones hidrotermales, a temperaturas moderadas (digenita), y que se altera a β-Cu2S (también conocida como calcocita paramórfica o lamelar).
Dicho autor menciona siete modificaciones: ortorrómbica (de tres génesis posibles: hipogénica, supergénica primaria y cementativa), hexagonal (>103 °C), “cúbica” o “α- Cu2S” (digenita), “paramórfica” o “laminar”, djurleita, anilita y “cc gris-rosa”. De sus relaciones deriva algunas aplicaciones como geotermómetro, por ejemplo: cc ortorrómbica primaria indica T < 103 °C, pero si es paramórfica de calcocita hexagonal indica génesis a T > 103 °C; asimismo, la calcocita hexagonal puede formarse calentando calcocita ortorrómbica por encima de esta temperatura. Algunas de estas “modificaciones”, por ejemplo, digenita y djurleíta, son hoy especies independientes reconocidas (Roseboom, 1962; Pósfai y Buseck, 1994).
Por lo que respecta a calcocita propiamente dicha, se describirá aquí, con sencillez y siguiendo los criterios actualmente vigentes (Back y Mandarino, 2008), como un solo mineral (hoy se considera monoclínico).
No obstante, esta descripción coincide en lo esencial con la de djurleíta (dju: Cu31S16, variando entre Cu+60Cu2+2S32 y Cu+62Cu2+2S32, monoclínico: Goble, 1985). La distinción segura de calcocita y djurleíta exige recurrir a DRX, ya que sus propiedades ópticas son similares, aunque su fórmula difiere ligeramente. La descripción de calcocita que sigue, por tanto, puede aplicarse también, en líneas generales, para la caracterización de djurleíta (Fotomicrografías 8 y 9). Anilita (Cu7S4, ortorrómbica) se ha encontrado finamente intercrecida con djurleíta, sin que fuese posible caracterizar debidamente sus propiedades ópticas por alterarse a digenita durante el proceso de pulido (Morimoto et al, 1969, in: Uytenbogaardt y Burke, 1971). Por lo que respecta a digenita, se describe aparte, como especie independiente.
DESCRIPCIÓN MICROSCÓPICA
OBSERVACIÓN SÓLO POLARIZADOR
Color blanco azulado (Fotomicrografías 1, 2 y 5, 6 y 7); el tono azulado se acentúa en contacto con galena. Se pule bien, pero aparecen rayas con facilidad. Deben evitarse resinas que requieran calentamiento > 60 °C, para evitar la inversión de fases de baja temperatura en el sistema Cu2S-CuS (Buerger, in: Ramdohr, 1980). Si el pulido o la limpieza son deficientes, aparece a veces una película o microcapa superficial azul oscura, como digenita, que enmascara el color de calcocita y puede limpiarse por un rápido pulido con diamante 0.25 µm.
Rápida pátina, que puede presentar tonos variados –por ejemplo, rosados en secciones // (001)- y confundir acerca del color del mineral. Si se comparan calcocita fresca (cc) y alterada, con pátina (cc_T, Tarnishing), la composición espectral (R) acusa un ligero descenso del tono azulado.
La pátina artificial obtenida con una sencilla prueba de ataque ácido ayuda a identificar calcocita en caso de duda, particularmente para distinguirla de los llamados cobres grises (tetraedrita s.l.): se ataca el grano en cuestión con 1 gota de HNO3 durante 5 segundos y se lava inmediatamente con agua; si es calcocita se cubre de una pátina azul (de covellita), cosa que no ocurre si se trata de cobres grises. Este ataque evidencia además la textura laminar de calcocita y permite distinguir la que ha seudomorfizado digenita, al descubrir la orientación octaédrica de la textura lamelar.
Reflectancia moderada, del orden de td, < gn. Aunque su estructura es anisótropa, su birreflectancia es prácticamente nula y su pleocroísmo es pocas veces perceptible (no debe confundirse con el desarrollo diferenciado de pátina en distintos granos, dependiendo de la orientación).
Dureza de pulido baja (límite entre los grupos Dp baja – Dp media) y dependiente de la orientación, ≈ gn: > sbt; < bn, ccp, Ag. Exfoliación ocasionalmente visible.
Se presenta habitualmente en agregados anhédricos con texturas variadas, laminares o bandeadas, de reemplazamiento, de relleno (Fotomicrografía 7), pero su estructura, caracterizada por el tipo y morfología de las maclas laminares (lamellae) y de los intercrecimientos, puede ser muy variada, dependiendo de la génesis primaria o secundaria, la temperatura de formación, las evidencias de reemplazamiento o seudomorfismo, etc. Ramdohr (1982) analiza en detalle la morfología de los siete tipos mencionados y los criterios de distinción. Éstos son a veces poco evidentes, como ocurre con la transformación paramórfica del tipo de alta temperatura (calcocita hexagonal, T ≤ 300 °C) en calcocita rómbica (T ≤ 103 °C), cuya distinción de la calcocita de grano grueso formada a bajas temperaturas es muy difícil, aunque puede manifestarse por la presencia de lamellae lanceoladas, flambeadas o del tipo oleander leaf (hoja de adelfa). Éstas son diferentes de las lamellae del tipo que define como calcocita laminar, secundaria de digenita, cuya estructura octaédrica seudomorfiza, heredando las orientaciones (111) de digenita (Fotomicrografías 8 y 9); una estructura similar se obtiene por reemplazamiento de bornita en laboratorio. Por otra parte, son frecuentes los intercrecimientos y exsoluciones en calcocita hipogénica, incluso intercrecimientos mirmequíticos (o, más propiamente, simplectíticos: Fotomicrografía 5), mientras que la calcocita supergénica es habitualmente de grano fino o muy fino. En todos los casos, son habituales los procesos de reemplazamiento (Fotomicrografías 2, 5, 6, 8 y 9), evidenciados por seudomorfismo o por las texturas y bordes de reacción, en los que calcocita puede ser el mineral primario o el secundario.
OBSERVACIÓN POLARIZADOR +ANALIZADOR 90º
Débilmente anisótropo, pero muestra colores de polarización verdosos y anaranjados muy característicos, a pesar de su poca luminosidad (Fotomicrografías 3 y 4), y más visibles descruzando ligeramente el analizador o en inmersión.
Maclas laminares muy frecuentes y variadas, tal como se ha expuesto (consultar morfología).
PARAGÉNESIS
Paragénesis muy variadas en cuanto al tipo de yacimiento, dadas sus amplias condiciones de formación en los dominios hidrotermal (habitualmente < 200 °C) y supergénico; ocasionalmente, metamórfico de contacto y, muy raramente, ortomagmático. Deben destacarse los pórfidos cupríferos -especialmente las concentraciones cementativas-, los depósitos epitermales, los sulfuros masivos y las concentraciones estrato-ligadas tipo Copperbelt o Kupferschiefer. Son típicos acompañantes en formaciones hipogénicas calcopirita, bornita, esfalerita, galena, tetredrita, pirita; supergénicas, digenita, covellita, plata nativa, cobre nativo, cuprita, goethita, entre otros muchos.
RECONOCIMIENTO
Su anisotropismo –con tonos de color apagados pero inconfundibles, anaranjados y verdosos- y su maclado laminar, así como su color, su moderada reflectancia y baja dureza de pulido son característicos. La asociación con paragénesis cupríferas, particularmente digenita y covellita, es un criterio adicional, que puede confirmarse con la pátina artificial azul mediante ataque ácido (HNO3).
