Βασικά στοιχεία γεμολογίας και ανάλυση δειγμάτων αχάτη και μπροχαντίτη από την περιοχή Ξάμθης-Αλεξανδρούπολης = Basic gemological concepts and analysis of agate and brochantite samples from the region of Xanthi-Alexandroupoli.

Περίληψη

Η γεμολογία παρόλο που είναι μια ιδιαίτερα εξειδικευμένη και εφαρμοσμένη  επιστήμη γύρω από τους πολύτιμους λίθους, αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της επιστήμης της Ορυκτολογίας ‐ Πετρολογίας. Οι μέθοδοι έρευνας αυτής της επιστήμης ταυτίζονται σε μεγάλο βαθμό με τις αντίστοιχες έρευνες της Ορυκτολογίας με τη σημαντική διαφορά ότι στη γεμολογία υπάρχει η απόλυτη ανάγκη για εφαρμογή μη καταστροφικών (non‐ constructive) μεθόδων, δηλαδή μέθοδοι έρευνας οιΑριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. Τμήμα Γεωλογίας. Τομέας Ορυκτολογίας Πετρολογίας Κοιτασματολογίας. οποίες δεν απαιτούν τη μερική ή ολική καταστροφή του δείγματος που μελετάται. Σε αυτήν την εργασία παρουσιάζονται αρχικά βασικές γεμολογικές έννοιες και μέθοδοι, μακροσκοπικά οπτικά φαινόμενα καθώς και κριτήρια αξιολόγησης πολύτιμων λίθων με βάση την κοπή τους, την περιεκτικότητα  τους σε εγκλείσματα και τις μεταβολές χημικών στοιχείων που καθορίζουν το χρώμα και  την αξία τους. Επιπλέον, αναφέρονται βασικές κατεργασίες βελτίωσης της μακροσκοπικής εμφάνισης των πολύτιμων λίθων καθώς και νέες μέθοδοι δημιουργίας συνθετικών μορφών ή είδη απομιμήσεων αυτών.
Στο δεύτερο μέρος εφαρμόζονται ορυκτολογικές αναλυτικές μέθοδοι για το χαρακτηρισμό δύο ορυκτών που προέρχονται από την περιοχή  Ξάνθης‐Αλεξανδρούπολης. Η πρώτη ορυκτολογική έρευνα αφορούσε την εύρεση του χημικού στοιχείου που ευθύνεται για το χρωματισμό ενός ζωνώδους αχάτη ο οποίος παρουσιάζει κυανά‐ιώδη χρώματα. Με βάση τη μελέτη λεπτών στιλπνών τομών και ανάλυση του δείγματος σε σαρωτικό ηλεκτρονικό μικροσκόπιο συνδεδεμένο με ανιχνευτή ενεργειακής διασποράς, βρέθηκε ότι ο χρωματισμός του αχάτη οφείλεται σε ιόντα σιδήρου (Fe). Η δεύτερη ορυκτολογική έρευνα αφορούσε το χαρακτηρισμό ενός ορυκτού που μακροσκοπικά και σε πολωτικό μικροσκόπιο εμφάνιζε παρόμοια χαρακτηριστικά με αυτά της χρυσόκολλας. Τα αποτελέσματα της χημικής ανάλυσης έδειξαν ότι το συγκεκριμένο ορυκτό δεν είναι χρυσόκολλα, αφού τα κύρια χημικά του στοιχεία είναι ο Cu και το S. Μέσω φασματοσκοπίας υπερύθρου το άγνωστο ορυκτό ταυτοποιήθηκε ως μπροχαντίτης. Οι αναλυτικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για τη μελέτη των ορυκτών έχουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τη γεμολογία και για τη διεξαγωγή ερευνών γύρω από τους πολύτιμους λίθους.
ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ: γεμολογία, αχάτης, μπροχαντίτης, χημική ανάλυση, φασματοσκοπία υπερύθρου, κατεργασίες, χρώμα, οπτικά φαινόμενα,
πολύτιμοι λίθοι, συνθετικοί πολύτιμοι λίθοι, απομιμήσεις.

Gemology is an applied science specified in precious stones and is closely associated with Mineralogy. Research methods used for the characterization of precious stones are the same with those used in Mineralogy. Their basic difference is that in Gemology it is absolutely necessary to use non‐constructive methods for the characterization of a sample that is under research.
The first part of this diploma thesis presents basic gemological concepts, physical properties and rare optical phenomena of gems. Moreover, cutting methods, chemical impurities and the number of inclusions may have an important impact on the colour and price of gems in the market. As a result, new treatments, synthetic and imitation methods can improve gems’ appearance or even create new ones that can be flawless in most of their properties, in order to stay on demand in the jewellery market.
In the second part, mineralogical analytical methods are applied to two different minerals that occur in the area of Xanthi‐Alexandroupoli, Greece. The first mineral is a blue laced agate. Based on observations from the optical microscope and analyses performed with a scanning electron microscope coupled with an energy dispersive spectrometer (SEM‐ EDS), the chemical element that causes the blue colour of the agate was determined as Fe. The second mineral was initially characterized as chrysocolla, based on macroscopic and microscopic properties. Chemical analyses revealed that the specific mineral lacked Si, but instead, contained Cu and S. Using Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR) the mineral was identified as brochantite. Analytical methods used in the study of minerals are of interest to gemology and can also apply in the study of gems and precious stones.
KEY WORDS: gemology, agate, brochantite, chemical analysis, infrared spectroscopy, treatments, colour, optical phenomena,
precious stones, gems, synthetic gems, imitations.