CÓM DISTINGIR EL QUARS AMETRINA NATURAL DEL SINTÈTIC AMB ELS APARELLS GEMMOLÒGICS CONVENCIONALS?

Imatge 1: Payette F. “A simple approach to separate natural from synthetic ametrine,” The Australian Gemmologist, Vol. 25, No. 4, 2013, pp. 132–141. Foto cortesia de Francine Payette.

L’ametrina és una varietat transparent i bicolor del quars que té una part de color violeta (ametista) i una part de color groc (citrina). L’únic jaciment significant d’ametrina natural es troba a la mina Anahi, a l’est de Bolívia, on apareix en vetes situades en una roca calcària dolomítica. La “bicoloració” ametista – citrina és deguda a la precipitació del quars a condicions geoquímiques, de temperatura i de creixement molt específiques. El color groc “citrina” de l’ametrina de Bolívia es deu a que la pedra conté petites quantitats de Fe3+. El desenvolupament del color violeta “ametista” consta de dues fases. La primera fase consisteix en la substitució d’alguns ions Si4+ per ions Fe3+ dins de l’estructura del quars. Finalment, per acabar de desenvolupar el color “ametista” el cristall ha de ser exposat a una irradiació natural que provoca l’oxidació del ferro i aquest ferro passa a tenir valència 4+.

Al 1994 va començar a aparèixer en el mercat ametrina sintètica de qualitat gemma provinent de Rússia. L’ametrina sintètica es pot identificar utilitzant una combinació de diferents tècniques, com la inspecció visible de la zonació de color i el maclat, anàlisis químics EDXRF, i espectres d’infraroig. En aquest article, s’explica cóm distingir una ametrina natural d’una sintètica amb els aparells típics d’un laboratori gemmològic convencional.

El quars és un mineral òpticament anisòtrop uniaxial mineral amb dos índexs de refracció. En l’ametrina natural el límit entre el color “ametista” i el color “citrina” està orientat paral·lelament a l’eix òptic; en l’ametrina sintètica, aquest límit està orientat obliquament a l’eix òptic. El gemmòleg només necessita trobar la direcció de l’eix òptic per determinar si una ametrina és natural o sintètica. L’eix òptic d’una gemma uniaxial es pot trobar amb un polariscopi que tingui una lent conoscòpica i, en alguna ocasió, amb un refractòmetre.

El conoscopi és una eina accessòria del polariscopi. És una esfera de vidre considerablement convergent i lliure de tensions. Al col·locar una gemma entre dos polaritzadors, amb el conoscopi es poden observar els colors d’interferència de la pedra quan l’eix òptic està situat exactament perpendicular als polaritzadors.

Imatge 2: Polariscopi amb un conoscopi. L'eix òptic de la pedra està situat perpendicular als polaritzadors. Il·lustració cortesia de Francine Payette.

En aquest estudi, es van identificar tres tipus d’ametrina natural i tres tipus d’ametrina sintètica utilitzant un polariscopi amb una lent conoscòpica. De les tres pedres naturals, una estava tallada amb la taula perpendicular a l’eix òptic, una altra amb la taula paral·lela a l’eix òptic, i la última amb la taula orientada obliquament respecte l’eix òptic. Una de les pedres sintètiques estava tallada amb la taula paral·lela a l’eix òptic i l’altra pedra sintètica amb la taula orientada “a l’atzar” respecte l’eix òptic.

Quan es mesura amb el refractòmetre els índexs de refracció d’una faceta perpendicular a l’eix òptic d’una gemma uniaxial, s’observaran dues lectures que es mantindran constants a l’anar girant la pedra. Si la faceta que es mesura és paral·lela a l’eix òptic, llavors veurem un índex constant i un índex que varia al girar la pedra, i l’índex variable coincidirà amb l’índex constant en una de les posicions a l’haver fet rotar la gemma 360°. Aquesta informació va permetre la identificació de dues de les pedres naturals i una de les sintètiques només amb el refractòmetre. No es pot obtenir la direcció de l’eix òptic amb el refractòmetre de les gemmes naturals i sintètiques tallades amb la taula obliquament orientada respecte l’eix òptic, ja que les lectures dels índexs no són concloents.

En resum, és possible distingir entre una ametrina natural i una ametrina sintètica utilitzant els aparells gemmològics convencionals, sempre i quan el gemmòleg tingui bons coneixements sobre la morfologia i la mineralogia òptica tant del material natural com del sintètic.

Referències: Guy Lalous, “Using Conventional Equipment to Separate Natural from Synthetic Ametrine”, Gems & Gemology, Summer 2014, Vol. 50, nº 2. http://www.gia.edu/gems-gemology/summer-2014-abstracts-separate-natural-from-synthetic-ametrine