Gemstones

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Gemme preziose

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Gemston characterization - Raman spectroscopy

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Gemme preziose

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Cosa sono le gemme?Materiale naturale di origine organica o inorganica che per una serie di caratteristiche oggettive o soggettive ha un elevato valore commerciale.

Questa definizione viene migliorata utilizzando tre caratteristiche che universalmente identificano una gemma:

• BELLEZZA

• RARITA’

• DUREVOLEZZA

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Proprietà ottiche e colore delle gemme

Il colore che ciascuno di noi percepisce quando osserva un minerale o una gemma è dovuto alla risposta del nostro occhio all’energia luminosa, allo spettro di emissione luminosa e, ai fenomeni fisici all’interno del materiale che provocano tale colorazione.

La maggioranza dei meccanismi che ci riguardano dipendono dalla capacità dei materiali di assorbire preferibilmente certe lunghezze d’onda della luce.

A questo bisogna aggiungere che:

• gli atomi dei metalli di transizione possiedono elettroni che, eccitati, raggiungono un livello energetico superiore ricavando l’energia necessaria dall’assorbimento di una

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• grazie all’assorbimento della giusta quantità di energia, può accadere che un elettrone di valenza si trasferisca da un atomo all’altro (spesso di un elemento completamente differente). (Zaffiri e Lapislazzuli)

• spesso a causa dell’incidenza di radiazioni possono essere ossidati o addirittura rimossi degli atomi provocando la formazione di centri di colore. Tali atomi possono avere degli elettroni spaiati che tendono ad assorbire energia e, quindi, creare colore.(Ametista, Diamanti verdi e Topazi)

particolare lunghezza d’onda della luce bianca. Tale fenomeno fa si che il materiale manifesti il colore complementare.( Rubini e Smeraldi).

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• nei materiali isolanti o semi-conduttori può esistere un gap di energia tra la banda di valenza e la banda di conduzione nella struttura elettronica di un’atomo. Se questo gap di energia comprende energie rientranti nel campo della luce visibile questo causa colore. (Diamanti e Cinabro)

• qualora sulla superficie del materiale siano presenti microgranuli di sostanze solide o liquide o si verifichino delle collisioni tra le molecole di gas, queste possono provocare il diverso scattering delle diverse lunghezze d’onda e quindi far emergere un colore piuttosto che un altro.( Moonstones)

• quando la luce attraversa obliquamente materiali con indice di rifrazione diverso si verificano fenomeni di interferenza che generano colori.

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Proprietà strutturali delle gemmeLe proprietà a livello strutturale di minerali e gemme si determinano in modo appropriato principalmente con alcune tecniche di analisi tra cui la spettroscopia Raman.

Queste tecniche, che avremo meglio modo di approfondire, permettono di rilevare alcune caratteristiche fondamentali che influenzano le caratteristiche chimico-fisiche di tali materiali.

Tali proprietà fondamentali sono: modi vibrazionali delle molecole, inclusioni, disordini strutturali, etc.

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Principali tipi di gemmeIL DIAMANTEViene da sempre considerato il re delle pietre preziose per la sua bellezza, rarità, e per alcune proprietà fisiche assolutamente straordinarie quali l’estrema durezza e la resistenza agli attacchi chimici e fisici. Salvo le elevate temperature, il diamante è inattaccabile da qualsiasi agente chimico.

Il diamante è stato per secoli una gemma estremamente rara in quanto l’unica fonte in cui li si poteva rinvenire erano dei depositi alluvionali in India. Successivamente vennero scoperti diamanti in Brasile, Sudafrica e America centromeridionale e infine in Australia, Siberia e Canada.

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Dal punto di vista prettamente mineralogico, è un cristallo di carbonio a sistema cubico di abito generalmente ottaedrico mentre più rari sono dodecaedro, cubo o combinazioni di altre forme.

Le principali varietà sono incolore, con sfumature di giallo, bruno e verde.

Più rare le varietà rosse, rosa e blu.

I tipi principali sono due, classificati sulla base delle impurezze di azoto mentre recentemente un terzo tipo è stato rinvenuto in alcuni meteoriti.

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Gemme colorate

IL CORINDONE

Fra le pietre colorate il corindone con le sue varietà rubino e zaffiro ha sicuramente una posizione predominante.

Il corindone è un ossido di alluminio( Al2O3 ) a sistema trigonale con abito prismatico tozzo o con combinazioni di bipiramidi.Le varietà sono appunto rosso (rubino), blu (zaffiro), giallo, verde e incolore.

I rubini di migliore qualità provengono da sempre da Birmania, Thailandia, Sri Lanka e Tanzania. Anche per lo zaffiro le località di provenienza sono simili a quelle del rubino e comunque oggi il corindone viene prodotto sinteticamente con risultati eccellenti in tutte le colorazioni

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IL BERILLO

Universalmente noto per le sue varietà più pregiate: smeraldo e acquamarina.

Queste gemme, a differenza dei corindoni, sono ciclosilicati di formula generale Be3Al2Si6O18.

Spesso sono caratterizzate da soluzioni solide interstiziali di alcali e Al sostituito da cromo e ferro che sono la causa del colore.

Lo smeraldo è da sempre considerato una delle pietre più preziose in assoluto complice l’elevata rarità. Anticamente l’unica fonte conosciuta erano le miniere in Egitto, oggi il produttore principale è la Colombia.

L’ acquamarina deve il suo nome al colore azzurro intenso. Si tratta di una pietra molto bella ma decisamente meno preziosa dello smeraldo cui del tutto identica salvo il colore.

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IL CRISOBERILLO e LO SPINELLO

Questi due minerali sono entrambi ossidi di formula generale AB2O4 con A = Be e B = Al nel crisoberillo e A = Mg, Fe e B = Al nello spinello.

Il crisoberillo è comunemente giallo – verdastro o verde ma due sue varietà sono particolarmente pregiate: l’alessandrite e l’occhio di gatto.

L’ alessandrite è una gemma estremamente rara che presenta il fenomeno del metamerismo cioè cambia di colore se si osserva in luce diurna (verde) o artificiale (rossa).

L’occhio di gatto presenta il fenomeno del gattegiamento …

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Lo spinello nobile è una delle pietre più preziose anche se le sue varietà rossa e blu sono state surclassate dai “parenti ricchi” rubino e zaffiro.

Per il crisoberillo i giacimenti classici sono quelli degli Urali che hanno fornito i migliori esemplari di alessandrite anche se esemplari molto pregiati provengono dallo Sri Lanka e dal Brasile.

Gli spinelli migliori provengono da Sri Lanka, Birmania e Brasile.

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GRANATI

Gemme del sistema cubico di formula generale X3Y2Si3O12..

Le varietà gemmologiche più importanti sono piropo, rodolite e almandino. Si tratta di un gruppo comunque molto complesso dal punto di vista della cristallochimica e delle varietà gemmologiche.

PERIDOTI (olivina)

Gemme del sistema rombico di formula generale (Mg,Fe)2SiO4 .

Le varietà generali sono quelle giallo-verde e verde oliva.

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TANZANITE (zoisite)

Sorosilicato complesso di Ca e Al.

TORMALINA

Ciclosilicato di formula molto complessa contenente elementi particolari quali Li e B.

ZIRCONE

Gemme a sistema tetragonale di composizione ZrSiO4 .

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TOPAZIO

Sistema ortorombico di composizione Al2SiO4 e abito prismatico.

Caratterizzato da una lucentezza vitrea.

Le varietà più comuni sono incolore, giallo, rosa e arancio.

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GIADA

Sistema monoclino di composizione NaAlSi3O8 e abito policristallino e fibroso.

Le varietà sono traslucida, verde e biancastra e di tenacità estremamente elevata.

Quando parliamo di giada parliamo di una roccia più che di un minerale, costituita prevalentemente da pirosseni, nel caso della giadeite, o anfiboli, e in questo caso si parla di nefrite.

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Altri materiali ornamentaliOltre alle gemme appena citate sono molto pregiati e largamente richiesti sul mercato anche altri materiali che non sono riconducibili a minerali in senso stretto. Questi sono:

• OSSIDIANE e VETRI NATURALIL’ossidiana è un vetro naturale che si origina dalla lava vulcanica a causa di una colata troppo rapida che non permette una corretta cristallizzazione. Solitamente è di colore nero ma anche grigia e marrone, mentre più rare sono le varietà rosse, blu e verdi. E’ un materiale usato sin dalla preistoria.

Oltre alle ossidiane altri vetri naturali sono ad esempio i Tektites, materiali molto particolari di cui molto poco si sa, è ipotizzata per essi un’origine meteoritica.

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• AMBRE

L’ambra è una resina fossile di conifere di composizione chimica approssimativa C10H16O.

Probabilmente è la prima gemma utilizzata dall’uomo.

Le proprietà fisiche sono mediocri, è molto tenera e infiammabile, ma è sempre stata molto apprezzata per il suo particolare colore e per la frequente inclusione di frammenti vegetali o insetti.

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• PERLE

Sono concrezioni costituite da carbonato di calcio e da una sostanza organica nota come conchiolina. Vengono prodotte da lamellibranchi simili alle ostriche sia in acqua salata che in acqua dolce e derivano dalla reazione dell’animale a un corpo estraneo accidentale o, nel caso delle perle coltivate, introdotto appositamente.

Attualmente quasi tutte le perle sono coltivate e le tecniche di coltivazione si sono sviluppate principalmente in Giappone e , più recentemente, in Australia.

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Gemme e SpettroscopiaDato l’elevato valore e pregio delle gemme che abbiamo appena citato, queste sono spesso utilizzate per rifinire o decorare oggetti d’arte oltre ad essere loro stesse, in molti casi, o i gioielli che le contengono, considerati beni culturali.

Questo fa si che tali gemme siano frequentemente sottoposte alle analisi e agli interventi che si rendono necessari per qualunque bene culturale. Tra queste rientrano anche le tecniche spettroscopiche e, fra le più utilizzate in questo campo, citiamo:

• Spettroscopia Raman

• FTIR

• XRF

• PIXE

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Spettroscopia RamanUno dei principali problemi che negli ultimi anni ha interessato il campo delle gemme è quello relativo alla produzione di falsi o di pietre alterate e comunque non originali. Questa, accanto allo studio delle gemme costituenti i beni culturali, è forse la principale attuale applicazione della microspettroscopia Raman in questo campo, grazie alla minima preparazione che le analisi richiedono e soprattutto alla non distruttività di tale tecnica.

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Quando una radiazione entra in contatto con una molecola, nella maggioranza dei casi, i fotoni vengono riemessi dagli elettroni degli atomi alla stessa frequenza della radiazione incidente (scattering elastico). Si parla di effetto Raman quando questi fotoni vengono riemessi ad una frequenza inferiore o superiore a quella incidente poichè cedono o assorbono energia dalla molecola. (scattering anelastico)

Dato quindi lo spettro della luce incidente, lo spettrometro deve valutare se vi siano frequenza diverse nella luce diffusa poiché tali frequenze saranno quelle caratteristiche della molecola. Il Raman infatti si presta molto allo scopo richiesto, perché crea delle impronte digitali della gemma in esame che permetteranno di distinguerla anche da alterazioni o contraffazioni future.

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Sempre per questo motivo le gemme in assoluto più studiate con la spettroscopia Raman sono anche quelle più falsificate: il diamante e le perle. Ma non sono le sole…

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Infine, vediamo che il Raman non è usato soltanto per l’identificazione delle gemme ma anche per riconoscere i trattamenti che tali gemme subiscono. I trattamenti in questione sono, nella maggioranza dei casi, volti a conferire alla pietra maggiore lucentezza, un colore più nitido o a risanare eventuali fessurazioni o danneggiamenti.

Si riescono in questo modo a riscontrare anche trattamenti realizzati a temperature e pressioni molto elevate e, addirittura, colori conferiti artificialmente, è il caso delle perle e del corallo.

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FTIRLa tecnica della spettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier è anch’essa largamente usata nella caratterizzazione di molte gemme, ma uno dei campi in cui più viene sfruttata è quello dello studio dei diamanti. L’applicazione della FTIR riesce a distinguere tra diamanti sintetici e naturali ma anche tra differenti esemplari tutti naturali.

La tecnica sfrutta una radiazione monocromatica che viene inviata su un particolare dispositivo noto come intereferometro di Michelson. Tramite l’interferometro riusciamo a suddividere l’onda in due componenti e a gestirle di modo che possano entrare nel campione con un ritardo di fase definito.

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Una volta che la radiazione entra nel campione alcune sue componenti vengono assorbite. Confrontando lo spettro di emissione della radiazione con lo spettro della stessa dopo che ha attraversato il campione notiamo quali frequenze mancano, quelle saranno state assorbite e in corrispondenza troveremo i picchi di assorbimento del campione

Tutti i diamanti analizzati appaiano uguali sia dal punto di vista strutturale che chimico ma i cristalli presentano difetti locali nella struttura cristallina ed è molto difficile che anche questi difetti siano identici per tutti i diamanti analizzati. Ecco quindi che le imperfezioni registrate nello spettro infrarosso permettono di distinguere tutti gli esemplari gli uni dagli altri.

Quella per lo studio dei diamanti è solo la più diffusa tra tutte le applicazioni che vedono la tecnica FTIR protagonista nella gemmologia.

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XRF e PIXENello studio della particolare classe di materiali che stiamo analizzando può diventare molto importante e produttivo l’uso combinato di differenti tecniche di analisi. Le tecniche XRF e PIXE sono proprio due di queste che vengono sovente usate in modo complementare

XRF PIXE

La tecnica si basa sull’invio di un fascio di raggi x sugli atomi che fanno si che si liberino elettroni dai livelli più interni. Quando accade questo gli elettroni dei livelli più esterni si muovono per colmare la lacuna emettendo a loro volta raggi x identificativi dell’atomo.

Anche quest’altra tecnica si basa sull’analisi dei raggi x emessi da un campione, questa volta però stimolato da un bombardamento di particelle, spesso protoni. Anche in questa tecnica i raggi x emessi sono caratteristici degli atomi bombardati.

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L’ uso complementare di queste tecniche permette di avere una conoscenza veramente approfondita sulla natura chimica del materiale, compresi gli elementi in tracce, sulla sua lavorazione e anche sulla sua storia e questo fornisce un importante contributo anche all’archeologia per quel che riguarda le rotte commerciali, le tecnologie di produzione e lavorazione e le risorse naturali

XRF PIXE

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Attenzione…Studiando o analizzando le gemme si può incappare anche in molti tranelli. Abbiamo infatti già detto che tradizionalmente le gemme sono sempre state imitate o soggette a vari tipi di trattamento per migliorarne le caratteristiche.Tali trattamenti, più o meno accettabili, comprendono:

• Metodi di intensificazione del colore

• Impregnazione con resine, olii e cere per riempire eventuali fratture superficiali.

• Trattamenti termici per ottenere particolari colorazioni.

• Tecniche di irraggiamento con radiazioni ad alta energia per eliminare eventuali impurezze.

Altro importante elemento da considerare sono le inclusioni, ossia qualunque disomogeneità presente nella gemma che può essere visibile sia ad occhio nudo sia al microscopio e che può falsare i dati della mia analisi.

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Le inclusioni possono essere allo stato solido, liquido o gassoso e, una volta identificate, possono risultare molo utili per accertare la natura e la provenienza di una gemma nonché per conferire a questa caratteristiche colorazioni.

L’ultima precisazione che occorre fare per evitare di incappare in errori grossolani, riguarda le gemme sintetiche, che non sono imitazioni poiché sono del tutto equivalenti a quelle naturali, salvo che per la genesi.

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Le prime pietre artificiali ottenute furono sicuramente dei rubini, ottenuti per cristallizzazione con fondente verso la metà del XIX secolo. Dopo qualche anno si svilupparono i primi metodi a livello industriale che prevedevano metodi di fusione in fornaci.

Oggi tutte le ricerche sono indirizzate verso la sintesi di una delle poche gemme che ancora non si riesce a produrre artificialmente: il diamante.

Sia per quel che riguarda i trattamenti sia in merito ai metodi di sintesi esiste ancora e da sempre nella gioielleria una sorta di segretezza che rende ancora più complessa, molte volte, l’interpretazione dei risultati di un’analisi o comunque la valutazione di una gemma.

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Casi di StudioGran parte delle scienze archeologiche si basano su reperti riconducibili all’ambito della gioielleria o comunque della metallurgia.

Oggetti di questo tipo hanno sempre dato un apporto notevole allo studio delle materie prime, delle tecnologie di produzione, delle rotte commerciali, ma anche e soprattutto delle culture, delle religioni e dello stile di vita dei popoli.

I gioielli sono manufatti che rientrano nella sfera della quotidianità ma allo stesso tempo se ne distaccano poiché non possono essere considerati al pari di un contenitore da cucina in quanto hanno un valore che trascende questo, un valore spesso simbolico e rappresentativo delle ambizioni e dello status sociale di una persona e di un popolo.

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1 - Collane di Smeraldo e Oro da OplontisVesuvian Area, Naples, Italy

Lo studio presenta i risultati delle analisi gemmologiche e geochimiche condotte su smeraldi che erano parte di una collana d’oro rinvenuta durante gli scavi di una villa romana a Oplontis, oggi Torre Annunziata ( Na ).

Durante gli scavi, cominciati nel 1964, vennero alla luce due ville suburbane sepolte dall’eruzione del Vesuvio del 79 a.C. La prima, decorata con sontuose decorazioni, sembra essere appartenuta a Poppea,moglie dell’imperatore Nerone. Oggi la collana è parte della collezione della Soprintendenza di Pompei ( Na ).

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La collana è lunga 58 cm ed è costituita dalla successione alternata di 24 ovali dorati e 19 cristalli esagonali di smeraldo caratterizzati da un pleocroismo giallo-verde in luce normale e azzurro-verde con particolari fonti di illuminazione. L’indice di rifrazione di tali gemme appare molto elevato il che suggerisce un’elevata presenza di allumino all’interno della struttura. L’assorbimento spettrale è quello tipico dello smeraldo:683.5 e 680.6 nm.

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Per determinare la composizione chimica e la struttura degli smeraldi sono state usate due tecniche di analisi. Uno Electron Probe Micro Analysis (EPMA) e l’altro micro FTIR.

Per quel che riguarda le analisi FTIR vediamo che tutti i picchi degli smeraldi, che rappresentano le vibrazioni dei legami Si-O, Al-O e Be-O, si trovano al di sotto di 1400 cm-1.

Tutte le 19 gemme della collana di Oplontis mostrano un comportamento infrarossso simile. Per questo ne sono stati selezionati quattro, rappresentativi di tutti, per determinarne la composizione chimica e soprattutto l’area di provenienza.

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Per lo stesso scopo sono state sfruttate anche tecniche di analisi recentemente sviluppate basate sull’emissione di raggi X e gamma indotta da protoni (PIXE e PIGE ).

Tali tecniche possono arrivare a differenziare anche i diversi depositi originari delle gemme.

I risultati ottenuti dalle gemme di Oplontis sono stati comparati con quelli ottenuti da esemplari di provenienza nota e la loro origine sembra essere dalle miniere del sud-est dell’ Egitto, Russia, Pakistan, Afghanistan, India e Austria.

Infine gli smeraldi sono anche stati sottoposti ad analisi con tecniche distruttive come la diffrazione di raggi X (XRD) e la gas cromatografia (GC).

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Conclusioni

I test gemmologici e le analisi spettroscopiche hanno dimostrato l’omogeneità delle gemme di Oplontis, dovuta alla loro origine comune ma non alla loro provenienza. Ciò è confermato anche dalle analisi chimiche che mostrano una composizione molto simile.

Le analisi mineralogiche mostrano delle importanti sostituzioni di alluminio nei siti ottaedrici e la maggiore o minore presenza di tale elemento può essere considerata indicativa della diversa provenienza geologica.

Comunque la maggioranza delle analisi supporta l’ipotesi che gli smeraldi di Oplontis furono importati dal deposito di El Sikait, uno dei più famosi siti di estrazione egiziani, anche se nemmeno la provenienza dall’ Austria può essere esclusa.

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2 – Antiche giade cinesiNella storia antica della Cina, la giada fu sempre altamente considerata e utilizzata per produrre oggetti rituali, decorativi e anche quotidiani. Qualità e colore erano i due parametri fondamentali usati per giudicare il pregio di questo materiale. Le più antiche giade cinesi erano composte principalmente da nefrite e anfiboli. La ricerca usa i metodi scientifici recentemente sviluppati per fornire l’identificazione mineralogica di questi materiali.

In particolare, le tecniche non invasive hanno fornito un apporto significativo allo studio delle collezioni di giade cinesi datate anche al periodo neolitico. Insieme tali tecniche forniscono una caratterizzazione della giada usata dagli antichi popoli cinesi e permettono di creare un database che permetta lo studio del materiale di provenienza incerta.

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Ogni esemplare viene tagliato con un diamante in più strati, ognuno di questi strati viene pulito su un lato e individualmente vengono cotti in una fornace, in atmosfera ossidante per 24 ore, fino a raggiungere temperature che vanno dai 500 ai 1100 °c.

Molto importanti diventano anche le analisi in situ ed in particolare XRD e Raman. Le analisi XRD hanno dimostrato come questa giada sia composta di ferroactinolite con qualche impurezza di cloro.

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In alcuni campioni era presente soprattutto actinolite mentre in altri tremolite anche se comunque l’intensità dei picchi non corrisponde perfettamente ai valori calcolati. Alcuni angoli di diffrazione risultano anomali, forse per l’alto contenuto di ferro che si sostituisce al magnesio.

Anche la tecnica ESEM/EDX ha permesso di definire la composizione: 8% di magnesio, 5% di ferro, 0,8% di alluminio e 0,3% di manganese.

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Oltre alle tecniche già citate, è pero la spettroscopia Raman a dare il più alto contributo in questo caso e spesso per individuare le caratteristiche spettrali si usa l’azione combinata di tre laser diversi.

Tuttavia la tecnica Raman presenta, in questo caso, numerosi ostacoli. La fluorescenza infatti appare molto marcata e la bassa risoluzione di questi strumenti portatili limita la risoluzione delle bande nelle regioni tra i 200 e 300 e i 300 e 450 cm-1

dove si trovano le bande che permetterebbero di avere una chiara definizione della nefrite.

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Il Raman può comunque fornire importanti informazioni relative alla sostituzione cationica del magnesio col ferro che può essere correlata all’origine del materiale. Inoltre ci permette di individuare i trattamenti che spesso vengono realizzati sulle giade che ci forniscono una profonda conoscenza delle tecnologie e anche della cultura di questi popoli.

Infine, essendo un tecnica molto valida per caratterizzare gli ossidi, permette di individuare la causa della formazione dei colori rossi e neri sulle facce del materiale.

Conclusioni

Questo studio presenta un innovativo e totalmente non invasivo approccio allo studio delle giade cinesi finalizzato non solo a caratterizzare la nefrite ma anche a valutare importanti parametri quali colore, origine geologica e alterazioni naturali o dovute all’azione dell’uomo.

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3 – Pezzottaite: una nuova gemmaAmbatovita, Madagascar

Agli inizi del 2003 venne presentata al mondo una strana gemma: un “berillo”, molto ricco in cesio, proveniente da una regione del Madagascar, che creò stupore e eccitazione tra collezionisti e intenditori per il suo colore rosa intenso.Ben presto ci si accorse che le sue proprietà erano molto diverse da quelle di un berillo, forse a causa dell’elevata concentrazione di cesio. Nel settembre 2003 fu approvato per la gemma il nome “Pezzottaite” dal nome dell’italiano Federico Pezzotta che fu il primo a investigare questa nuova specie del gruppo dei berilli.

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Pochi anni più tardi si sancì che la Pezzottaite era una gemma romboedrica identificabile non come un berillo ricco di cesio ma piuttosto una nuova specie minerale strettamente connessa al berillo. Questo studio vuole fornire informazioni in merito a storia,geologia, composizione e proprietà di questa nuova gemma.

Nel dicembre 2002, Laurent Thomas misurò un indice di rifrazione su una faccia di questo cristallo pari a 1,619, troppo alto per un cristallo di berillo e inviò l’esemplare al Dott. Pezzotta. Le analisi chimiche preliminari dei due esemplari e lo studio con raggi X rivelarono subito l’anomala concentrazione di cesio. La prima attività di estrazione del nuovo minerale fu guidata proprio da Pezzotta nel luglio del 2003 in un luogo molto complesso da raggiungere.

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La Pezzottaite venne rinvenuta in una formazione di pegmatite granitica di caratteristiche variabili. Caratterizzata da una porzione esterna costituita da K-feldspati, quarzo, plagioclasi e miche scure e da una porzione interna costituita da miche scure e violacee, quarzo, albite, zirconi e ossidi.

La pezzottaite venne rinvenuta proprio a livello della porzione più interna della formazione.

I cristalli che possono avere la qualità richiesta per una gemma sono tipicamente molto piccoli, pesano meno di 1-2 grammi, e la quantità totale di materiale cavato è molto difiicile da stimare.

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Le proprietà geologiche della gemma sono state ricavate dallo studio di 19 esemplari utilizzando gli strumenti geologici standard.

• le caratteristiche interne sono state esaminate con microscopio e spettroscopio

• il test del colore prevede che il campione fosse suddiviso in quattro parti,queste vengono sottoposte a radiazioni e test mentre una rimane come confronto.

• le analisi chimiche quantitative vengono effettuate con elettroni, in particolare, il SEM e con l’uso di tecnologie laser e la spettrometria di massa con accoppiamento al plasma.

• Infine furono determinati gli spettri del minerale, Raman e nel vicino-IR.

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I risultati dimostrarono che la pezzottaite è un cristallo a simmetria esagonale che presenta tre forme principali: pinacoidale, piramidale e prismatica. E’ un cristallo uniassico negativo, di dicroismo poco evidente e tutti i cristalli non interferiscono con le radiazioni UV o comunque a basse lunghezze d’onda.

Indagini spettroscopiche• Con il fascio orientato lungo l’asse c, lo spettro di assorbimento nel Vis-NIR è dominato da una banda centrata a 494 nm e da una a 476 nm. Vi sono comunque anche altre bande caratterizzanti a 563, 820, 630 e 400 nm. La trasmissione nelle altre regioni dello spettro concorre invece a produrre il tipico colore rosa.

• La caratteristica che definisce lo spettro Raman della pezzottaite è una banda a 1100 cm-1 che non è mai stata osservata negli spettri degli altri berilli rosa o rossi. Anche la diffrazione ai raggi X non presenta i picchi tipici del berillo o comunque sono di intensità molto molto minore.

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Conclusioni

L’area in cui si trova questa nuova gemma viene tutt’oggi estratta con metodi artigianali e tutta la futura produzione dipenderà proprio dallo sviluppo, soprattutto con mezzi meccanizzati, di questa attività estrattiva. Sicuramente però, il riconoscimento di questo materiale come una nuova gemma ne permetterà il rinvenimento in altre pegmatiti granitiche.