Для определения рода слова “полутьма” его необходимо поставить в именительный падеж единственного числа, получается форма: “полутьма” . Тогда в зависимости от окончания в слове “полутьма” можно определить род.
Слово “полутьма” употребляется в женском роде (Потому как в начальной форме слова “полутьма” окончание [а], [я] или [ ] нулевое).Полный морфологический разбор Cуществительного “полутьма” находится по ссылке