GENERALIDADES
La investigación cristaloquímica y la aplicación de DRX han revelado en pirrotita significativas variaciones composicionales y de simetría cristalina que la convierten en un mineral de notable complejidad.
De hecho, la fórmula tradicionalmente aceptada, la estequiométrica FeS (sin vacantes de Fe, no magnética), es poco frecuente en la naturaleza: se encuentra sobre todo en meteoritos (troilita Fe: Fotomicrografía 7).
En la naturaleza se encuentran varios politipos, caracterizados por los déficits de Fe expresados por la formulación hoy aceptada: Fe1-xS(x ≈ 0.1-02), a los que corresponden distintas simetrías, entre ellos: 11C, 11H, 4C, etc., resp ortorrómbico, hexagonal, monoclínico. Mientras que troilita es paramagnética, las vacantes en la estructura de los tipos deficitarios en Fe les confieren propiedades ferromagnéticas. No obstante, desde el punto de vista óptico, estas diferencias no se traducen en propiedades diagnósticas que permitan una distinción fiable de los distintos politipos al microscopio de reflexión, por lo que se hace una sola descripción de pirrotita. El tipo cuantificado en la Tabla es el monoclínico-4C.
Frente a los di-sulfuros pirita y marcasita, FeS2, el contenido en S de pirrotita es ≈ la mitad, por lo que tiende a aparecer en yacimientos profundos o ligados a la desvolatilización metamórfica. Otra consecuencia de la composición y estructura de pirrotita es su inestabilidad en condiciones someras, particularmente sometida a meteorización. Esto la convierte en una compañía indeseable para el minero, por acelerar la producción de aguas ácidas en minas y escombreras, obligando a intensificar y urgir medidas de protección ambiental. Al respecto, el microscopista puede aportar al ingeniero de planta una información temprana muy valiosa para anticiparse al problema, tomar a tiempo las medidas oportunas y evitar daños irreparables.
DESCRIPCIÓN MICROSCÓPICA
OBSERVACIÓN SÓLO PORALIZADOR
Color pardo rosado, brillante, pero más apagado que pirita o arsenopirita. Pleocroísmo característico entre tonos más rojizos, oscuros (R1) y más amarillentos, claros (R2), visible en aire y muy neto en aceite (Fotomicrografías 1-2 y 5). Con el tiempo se oscurece, por formación de pátina.
Buen pulido. Exfoliación // (0001) frecuente (realizada por alteración), // (101̄0) ocasional.
Reflectancia moderadamente alta: R po netamente > R sp o mt, pero < ccp, gn, py, pn…, << Au, Ag.
Dureza de pulido en la transición media-alta: > pn, sp, ccp; < mt, asp, py.
Se presenta normalmente en agregados granudos alotriomorfos o granoblásticos, con contactos simples entre granos; más raramente en cristales idiomorfos tabulares // (0001). Son frecuentes las inclusiones (pentlandita, magnetita, calcopirita…), sobre todo en pirrotita niquelífera. Ésta suele presentar desmezclas de pentlandita, formando las típicas llamas, así como inclusiones variadas, husos, películas intergranulares, etc., cuya distribución está condicionada por direcciones cristalinas de pirrotita, contactos entre granos, espacios intersticiales o microfisuras (Pentlandita, Fotomicrografías 1-2 y 5). No es raro, por otra parte, encontrar inclusiones de pirrotita en otros minerales, como esfalerita o calcopirita.
Son frecuentes las alteraciones, por oxidación en medio superficial, pero también hipogénicas: marcasita, pirita, bravoíta, violarita, magnetita. Estas alteraciones mimetizan a veces direcciones cristalinas de pirrotita, como la exfoliación (0001), heredada por agregados orientados de marcasita ± pirita (Fotomicrografías 9 y 10 ); en otros casos el producto secundario se compone de pirita, marcasita y magnetita finamente intercrecidas. Por alteración se generan también finos agregados con estructuras concéntricas (birds’ eye), dispuestos // (0001) y compuestos por un fino intercrecimiento de pirita y marcasita, muy característicos de pirrotita (Fotomicrografía 8); el material que compone estas estructuras birds’ eye no siempre puede definirse al microscopio óptico: se observa únicamente un agregado criptocristalino grisáceo, de aspecto pulverulento pero con fuerte anisotropismo (tonos amarillentos luminosos a verde-azulados), definido como Zwischenprodukt (producto intermedio) por Ramdohr (1955); las investigaciones por DRX citadas por Ramdohr (1980) detectan la presencia de marcasita (± pirrotita) y sugieren una fase intermedia entre pirita y marcasita.
OBSERVACIÓN POLARIZADOR + ANALIZADOR 90º
Netamente anisótropo, sobre todo en inmersión; colores de polarización variados, con tonos gris-amarillentos, verdosos, parduscos, gris-azulados, rojizos: Fotomicrografías 3- 4 y 6. Extinción neta, excepto con objetivos de gran campo (susceptibles de introducir reflexiones parásitas).
Maclas laminares, en la mayor parte de los casos posible efecto de la deformación, que suele observarse por traslación o cizalla // (0001). Maclas laminares de inversión (o transformación hexagonal-monoclínico) raras. Otro tipo de formas laminares, con peculiares contornos discoidales, fusiformes o flambeantes, es atribuido por Ramdohr (1980) a descomposición de pirrotita de alta temperatura en dos fases distintas, que se diferencian sobre todo por ataque químico, pero también por observación (+P) cuidadosa. No deben confundirse con la exsolución de llamas de pentlandita, en pirrotita de alta temperatura con exceso de Ni.
PARAGÉNESIS
Mineral frecuente en diversos yacimientos de alta temperatura, magmáticos o metamórficos. Entre los primeros se pueden citar los yacimientos líquido-magmáticos de Cr-Ni y EGP relacionados con rocas máficas y ultramáficas; también los meteoritos (troilita). Además, en formaciones pegmatítico-neumatolíticas e hidrotermales. Entre los segundos, los yacimientos orogénicos de oro o los metasomáticos de contacto. Es cuestionada su posible formación a bajas temperaturas, aunque se ha citado su presencia en formaciones sedimentarias. No obstante, sí se encuentra típicamente en yacimientos exhalativos volcano-sedimentarios que han sufrido metamorfismo (por ejemplo el cinturón de pirrotitas cupríferas de Arinteiro, Fornás, Bama…, Santiago de Compostela; o bien Röros, Lökken, Sulitjelma…, en Noruega), pero en estos casos se trata de un mineral de alta temperatura, metamorfogénico. Paragénesis: pirita, calcopirita, cubanita, pentlandita, magnetita, ilmenita, arsenopirita, marcasita, hematites, etc.
El reconocimiento de pirrotita es inmediato, para un observador atento, por sus propiedades diagnósticas: color y pleocroísmo pardo-rosado-amarillento, reflectancia y dureza moderadamente altas, anisotropismo neto y coloreado, alteraciones. Sin embargo, a veces es confundida con minerales como cubanita, isocubanita, pentlandita, bornita, argentopirita-sternbergita…, pero:
- cubanita es más blanda y sus colores de polarización, azulados, son diferentes;
- isocubanita es más blanda e isótropa;
- pentlandita es isótropa, más brillante y muestra exfoliación octaédrica;
- bornita es mucho más blanda, desarrolla rápidamente una pátina oscura y su anisotropismo es mucho más débil; por otra parte, parece haber una antipatía (incompatibilidad) entre pirrotita y bornita (Gilbert 1925), por lo que no aparecerían juntas;
- las argentopiritas, argentopirita-sternbergita, son más blandas, más oscuras, muestran un fuerte anisotropismo todavía más vivo que pirrotita y se asocian con paragénesis argentíferas.
La distinción entre los distintos tipos de pirrotita exige el recurso a técnicas complementarias DRX.
TROILITA: BREVE CARACTERIZACIÓN MICROSCÓPICA
Se sintetiza aquí la caracterización de troilita, a modo de breve apéndice que amplía la información de pirrotita, como corresponde a la estrecha relación de ambas especies. No obstante, por razones prácticas (para no repetir las Fotomicrografías), las imágenes citadas en esta descripción (Fotomicrografías 1-3 y 7) se encuentran con la descripción del hierro, ya que el tema principal de las mismas se corresponde con el Fe y otros componentes que lo acompañan en meteoritos (entre ellos, troilita).
Troilita, tr, es FeS estequiométrico, de simetría hexagonal, sin el déficit en Fe (vacancias) de pirrotita (Fe1-xS); troilita es paramagnética y pirrotita, ferromagnética, variando según los distintos politipos (simetría monoclínica o hexagonal). Aunque troilita es considerada por algunos como un politipo de pirrotita, mantiene su status de especie reconocida (grandfathered) por IMA.
Las propiedades y parámetros ópticos de troilita son similares a las de pirrotita, pero su reflectancia es ligeramente inferior y se ve un poco más oscura (Y % pirrotita según R1 y R2: 36.9 y 40.5 ‹aire›, resp; 23.6 y 27.1 ‹aceite›, respectivamente; Y % troilita según R1 y R2: 33.9 y 38.7 ‹aire›, resp; 22.1 y 26.3 ‹aceite›, respectivamente), lo cual se acentúa con el tiempo por su tendencia a desarrollar pátina de alteración superficial rápidamente. Su color y pleocroísmo (Fotomicrografías 1-2 y 7), en tonos pardo rosados a pardo amarillentos como pirrotita, se caracterizan por λd idénticas (λd para R1: 580nm y λd para R2: 578 nm, tanto en aire como en aceite para ambos minerales), pero más alta Pe (Pe % pirrotita, según R1 y R2: 9.7 y 8.9 ‹aire›, resp; 14.1 y 12.3 ‹aceite›, respectivamente; Pe % troilita, según R1 y R2: 14.6 y 11.2 ‹aire›, respectivamente; 18.1 y 13.2 ‹aceite›, respectivamente). Su neto anisotropismo es, como en pirrotita, característico (Fotomicrografías 3 y 4, aunque aquí es poco visible a causa de la sobresaturación luminosa del entorno inmediato por las abundantes reflexiones internas de la ganga). Dada la similitud de ambos minerales, se remite a la descripción de pirrotita para ilustrar las restantes propiedades de troilita y para su identificación microscópica.
Se encuentra típicamente en meteoritos -de ahí su sinónimo cosmic pyrrhotite– y su presencia en rocas terrestres -serpentinitas, complejos ultramáficos- es excepcional. Lo contrario ocurre con pirrotita. Se ha observado también la presencia de troilita en escorias metalúrgicas y en cenizas de carbón. Y, según los modernos datos de sondas espaciales, troilita podría ser un mineral frecuente en algunos planetas o satélites del sistema solar, como Marte o Ganimedes (más información: https://www.mindat.org/show.php?id=4029&ld=2&pho=)
