Η δομή των πολύτιμων λίθων μπορεί να πει την ιστορία της προέλευσής τους
Για χιλιάδες χρόνια, οι πολύτιμοι λίθοι εκτιμώνται και διακινούνται σε όλο τον κόσμο. Μαζί με την ομορφιά τους, αυτά τα ισχυρά και σπάνια ορυκτά φέρουν μαζί τους μια μοναδική στοιχειακή σύνθεση και ατομικό προσανατολισμό. Αυτά τα χαρακτηριστικά λειτουργούν ως δακτυλικά αποτυπώματα που μπορούν να δείξουν στους ερευνητές το παρελθόν ενός πολύτιμου λίθου—συμπεριλαμβανομένου του τόπου προέλευσης και ταξίδιων.
[Related:
A rare diamond is offering a glimpse into a possibly watery world inside the Earth
.]
Σε ένα
μελέτη που δημοσιεύτηκε την 1η Αυγούστου στο περιοδικό
Προκαταβολές AIP
, μια ομάδα επιστημόνων χρησιμοποίησε φασματοσκοπικές τεχνικές για να συγκρίνει σύνολα πολύτιμων λίθων και να εντοπίσει πού προέρχονται και πώς πέρασαν από εμπορικές διαδρομές. Κοίταξαν πολύτιμους λίθους που βρέθηκαν στο
Αραβο-Νουβιανή Ασπίδα
— μια έκθεση σε κοιτάσματα ορυκτών κοντά στην Ερυθρά Θάλασσα στη σημερινή Αίγυπτο και Σαουδική Αραβία.
Η φασματοσκοπία βοήθησε την ομάδα να εντοπίσει συγκεκριμένα στοιχεία μέσα στους πολύτιμους λίθους και τη χημική τους σύνθεση και δομή. Αυτά τα χαρακτηριστικά επηρεάζουν το χρώμα των πολύτιμων λίθων, διαφοροποίησαν τις πέτρες που βρέθηκαν έξω από την Αραβο-Νουβική Ασπίδα και δείχνουν ποιοι πολύτιμοι λίθοι είναι φυσικοί έναντι συνθετικών.
«Δείξαμε τα κύρια φασματοσκοπικά χαρακτηριστικά των πολύτιμων λίθων από αυτές τις τοποθεσίες της Μέσης Ανατολής για να τους ξεχωρίσουμε από τους ομολόγους τους σε άλλες τοποθεσίες του κόσμου», ο Adel Surour, συν-συγγραφέας και μετεωρολόγος και γεωλόγος στο Πανεπιστήμιο Galala στην Αίγυπτο.
είπε σε δήλωση
. «Αυτό περιλαμβάνει μια ποικιλία πυριτικών πολύτιμων λίθων, όπως το σμαράγδι από τα ορυχεία της αρχαίας Κλεοπάτρας στην Αίγυπτο, εκτός από τον αμέθυστο, τον περίδοτο και τον αμαζονίτη από άλλες ιστορικές τοποθεσίες, που χρονολογούνται κυρίως στους ρωμαϊκούς χρόνους».
Μια τεχνική που ονομάζεται
φασματοσκοπία διάσπασης που προκαλείται από λέιζερ
(LIBS) μπορεί γρήγορα να χαρακτηρίσει τη χημική σύσταση του πολύτιμου λίθου, ενώ ένα άλλο κάλεσε
φασματοσκοπία υπέρυθρου μετασχηματισμού Fourier
(FTIR) καθορίζει τις λειτουργικές ομάδες που συνδέονται με τη δομή του πολύτιμου λίθου και ανιχνεύει την παρουσία νερού και άλλων υδρογονανθράκων.
Φασματοσκοπία Raman
δείχνει τη μοναδική κρυσταλλική δομή των ατόμων των πολύτιμων λίθων, ακόμη και για χημικά πανομοιότυπα υλικά.
[Related:
Space diamonds sparkle from the wreckage of a crushed dwarf planet
.]
Η ομάδα διαπίστωσε ότι η περιεκτικότητα σε σίδηρο πιθανότατα σχετίζεται με την χαρακτηριστική μοβ απόχρωση
αμέθυστοι
και στοιχεία όπως το χρώμιο, το βανάδιο και ο χαλκός επηρεάζουν επίσης το χρώμα ενός πολύτιμου λίθου. Οι συνθετικοί πολύτιμοι λίθοι που είναι λιγότερο ακριβοί και χρησιμοποιούνται σε εργαστηριακά πειράματα εκτίθενται από μια χαρακτηριστική αιχμή του νερού.
Τοποθεσίες των εξεταζόμενων πολύτιμων ορυκτών από την Αίγυπτο και τη Σαουδική Αραβία. Δίνονται κλιμακωμένες φωτογραφίες από χρωματιστά ορυκτά πολύτιμων λίθων. Για όλους, οπτικό πεδίο (FOV) = 4 cm. (1) Peridot, Zabargad (St. John’s), ανοιχτά της αιγυπτιακής ακτής της Ερυθράς Θάλασσας. (2) Peridot από το Harrat Kishb (ηφαιστειακό πεδίο), Σαουδική Αραβία. (3α) Σμαράγδι και (3β) Αμαζονίτης, Wadi Sikait, περιοχή Wadi El-Gemal, Ανατολική Έρημος, Αίγυπτος. (4) Χαμηλής ποιότητας σμαράγδι (βηρύλ), Wadi Ghazala, χερσόνησος του Σινά, Αίγυπτος. (5) Αμέθυστος, περιοχή Ασουάν, Ανατολική Έρημος, Αίγυπτος. ΠΙΣΤΩΣΗ: Khedr et al.
Η μοναδική κρυσταλλική δομή των πολύτιμων λίθων διαφοροποίησε τις χάντρες αμαζονίτη από το Μεξικό, την Ιορδανία και την Αίγυπτο, καθιστώντας δυνατή την παρακολούθηση του τόπου που ταξίδεψαν.
«Πολύτιμοι λίθοι όπως το σμαράγδι και το περίδοτο έχουν εξορυχθεί από την αρχαιότητα», είπε ο Surour. «Μερικές φορές, κάποιους πολύτιμους λίθους έφερναν ναυτικοί και έμποροι στις πατρίδες τους. Για παράδειγμα, τα βασιλικά στέμματα στην Ευρώπη είναι διακοσμημένα με περίεργους πολύτιμους λίθους που προέρχονται είτε από την Αφρική είτε από την Ασία. Χρειάζεται να έχουμε ακριβείς μεθόδους για να διακρίνουμε την πηγή ενός πολύτιμου λίθου και να ανιχνεύσουμε αρχαίες εμπορικές διαδρομές, προκειμένου να έχουμε σωστές πληροφορίες για το αρχικό μέρος από το οποίο εξορύχθηκε».
