Uso de las características únicas de las piedras preciosas para descubrir rutas comerciales antiguas

WASHINGTON, DC — Desde la antigüedad, las piedras preciosas se han extraído y comercializado en todo el mundo, a veces viajando por continentes desde su origen. Las gemas se definen geológicamente como minerales famosos por su belleza, fuerza y ​​rareza. Su composición elemental única y su orientación atómica actúan como una huella digital, lo que permite a los investigadores descubrir el pasado de las piedras y, con él, las rutas comerciales históricas.

En AIP Advances, de AIP Publishing, Khedr et al.empleó tres técnicas espectroscópicas modernas analizar rápidamente las gemas encontradas en el Escudo Árabe-Nubio y compararlas con gemas similares de todo el mundo. Utilizando espectroscopia de ruptura inducida por láser (LIBS), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y espectroscopia Raman, los autores identificaron elementos que influyen en el color de las gemas, diferenciaron las piedras que se encuentran dentro y fuera de la región y distinguieron lo natural de lo sintético.

El Escudo Árabe-Nubio es una exposición de depósitos minerales que intercala el Mar Rojo en lo que hoy es Egipto y Arabia Saudita. Los depósitos se remontan a la era geológica más temprana de la Tierra y los metales y piedras preciosas preciosas se han extraído durante miles de años.

"Mostramos las principales características espectroscópicas de las piedras preciosas de estas localidades de Medio Oriente para distinguirlas de sus contrapartes en otras localidades del mundo", dijo el autor Adel Surour. "Esto incluye una variedad de gemas de silicato, como la esmeralda de las antiguas minas de Cleopatra en Egipto, además de amatista, peridoto y amazonita de otros sitios históricos, que en su mayoría datan de la época romana".

Las diversas técnicas espectroscópicas que emplearon revelaron información diferente sobre las piedras. LIBS caracteriza rápidamente la composición química, mientras que FTIR determina los grupos funcionales conectados a la estructura e indica la presencia de agua y otros hidrocarburos. Incluso para materiales químicamente idénticos, la espectroscopia Raman muestra la estructura cristalina única de los átomos de las gemas.

Los autores identificaron que el contenido de hierro se correlaciona con el tono púrpura característico de las amatistas, y otros elementos como el cobre, el cromo y el vanadio también son responsables de la coloración. Un característico pico de agua expone gemas sintéticas cultivadas en laboratorio, que son útiles para fines científicos e idénticas a las gemas naturales, pero son menos costosas.

La estructura cristalina diferenciaba las cuentas de amazonita de México, Jordania y Egipto.

"Se han extraído piedras preciosas como la esmeralda y el peridoto desde la antigüedad", dijo Surour. “A veces, marineros y comerciantes traían algunas piedras preciosas a sus países de origen. Por ejemplo, las coronas reales en Europa están decoradas con piedras preciosas peculiares que se originan en África o Asia. Necesitamos tener métodos precisos para distinguir el origen de una piedra preciosa y rastrear rutas comerciales antiguas para tener información correcta sobre el lugar original donde se extrajo”.

- Este comunicado de prensa fue proporcionado por el Instituto Americano de Física.