Использование уникальных характеристик драгоценных камней для открытия древних торговых путей

ВАШИНГТОН, ОКРУГ КОЛУМБИЯ – С древних времен драгоценные камни добывались и продавались по всему миру, иногда путешествуя по континентам от места своего происхождения. Драгоценные камни геологически определяются как минералы, славящиеся своей красотой, силой и редкостью. Их уникальный элементный состав и атомная ориентация действуют как отпечатки пальцев, позволяя исследователям раскрыть прошлое камней, а вместе с ним и исторические торговые пути.

В книге AIP Advances от AIP Publishing, Khedr et al.использовал три современных спектроскопических метода быстро проанализировать драгоценные камни, найденные на Аравийско-Нубийском щите, и сравнить их с аналогичными драгоценными камнями со всего мира. Используя спектроскопию лазерно-индуцированного пробоя (LIBS), инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье (FTIR) и рамановскую спектроскопию, авторы определили элементы, влияющие на цвет драгоценных камней, дифференцировали камни, обнаруженные внутри и за пределами региона, и отличали природные от синтетических.

Аравийско-Нубийский щит — это обнажение месторождений полезных ископаемых, которое окружает Красное море на территории современного Египта и Саудовской Аравии. Залежи датируются древнейшим геологическим возрастом Земли, а драгоценные металлы и драгоценные камни добывались на протяжении тысячелетий.

«Мы показали основные спектроскопические характеристики драгоценных камней из этих мест на Ближнем Востоке, чтобы отличить их от аналогов в других местах мира», — сказал автор Адель Сурур. «Сюда входят различные силикатные драгоценные камни, такие как изумруд из шахт древней Клеопатры в Египте, а также аметист, перидот и амазонит из других исторических мест, которые в основном относятся к римским временам».

Различные спектроскопические методы, которые они использовали, позволили получить разную информацию о камнях. LIBS быстро характеризует химический состав, а FTIR определяет функциональные группы, связанные со структурой, и указывает на присутствие воды и других углеводородов. Даже для химически идентичных материалов рамановская спектроскопия показывает уникальную кристаллическую структуру атомов драгоценных камней.

Авторы определили, что содержание железа коррелирует с характерным фиолетовым оттенком аметистов, а другие элементы, такие как медь, хром и ванадий, также отвечают за окраску. На пике воды можно увидеть выращенные в лаборатории синтетические драгоценные камни, которые полезны в научных целях и идентичны природным драгоценным камням, но стоят дешевле.

Кристаллическая структура отличала бусины амазонита из Мексики, Иордании и Египта.

«Драгоценные камни, такие как изумруд и перидот, добывались с древних времен», — сказал Сурур. «Иногда некоторые драгоценные камни привозили на родину моряки и торговцы. Например, королевские короны в Европе украшены своеобразными драгоценными камнями, происходящими то ли из Африки, то ли из Азии. Нам нужны точные методы, позволяющие определить источник драгоценного камня и проследить древние торговые пути, чтобы иметь правильную информацию о первоначальном месте, из которого он был добыт».

- Данный пресс-релиз предоставлен Американским институтом физики.