宝石のユニークな特性を利用して古代の交易路を解明する

ワシントン D.C. — 古代以来、宝石は世界中で採掘され、取引されており、時には原産地から大陸を旅してきました。 宝石は地質学的に、美しさ、強さ、希少性で称賛される鉱物として定義されています。 それらのユニークな元素組成と原子の方向は指紋として機能し、研究者が石の過去、そしてそれに伴う歴史的な交易ルートを明らかにすることを可能にします。

AIP Publishing の AIP Advances では、Khedr et al.3 つの最新の分光技術を採用アラビア・ヌビア楯状地で見つかった宝石を迅速に分析し、世界中の同様の宝石と比較します。 著者らは、レーザー誘起破壊分光法（LIBS）、フーリエ変換赤外分光法（FTIR）、ラマン分光法を使用して、宝石の色に影響を与える元素を特定し、その地域内と外で見つかった石を区別し、天然と合成を区別しました。

アラビア・ヌビア楯状地は、現在のエジプトとサウジアラビアの紅海を挟む鉱床が露出したものです。 鉱床は地球の最古の地質時代にまで遡り、貴金属や宝石は何千年も前から採取されてきました。

「私たちは、他の世界の産地の宝石と区別するために、これらの中東の産地で産出される宝石の主な分光学的特徴を示しました」と著者のアデル・スルール氏は述べています。 「これには、エジプトの古代クレオパトラの鉱山で採掘されたエメラルドなど、さまざまなケイ酸塩宝石が含まれます。また、アメジスト、ペリドット、アマゾナイトなど、ほとんどがローマ時代に遡る他の史跡で採掘されたものも含まれます。」

彼らが採用したさまざまな分光技術により、石に関するさまざまな情報が明らかになりました。 LIBS は化学組成を迅速に特徴付けますが、FTIR は構造に関連する官能基を特定し、水やその他の炭化水素の存在を示します。 化学的に同一の物質であっても、ラマン分光法では宝石の原子の独特な結晶構造がわかります。

著者らは、鉄分がアメジストの特徴的な紫の色合いと相関関係があり、銅、クロム、バナジウムなどの他の元素も着色の原因であることを特定しました。 特徴的な水の峰からは、研究室で製造された合成宝石が露出しています。これは科学目的に有用で、天然宝石と同じでありながら安価です。

結晶構造により、メキシコ、ヨルダン、エジプト産のアマゾナイト ビーズが区別されました。

「エメラルドやペリドットなどの宝石は古代から採掘されてきました」とスロール氏は語った。 「時々、いくつかの宝石は船員や貿易商によって祖国に持ち込まれました。 たとえば、ヨーロッパの王冠は、アフリカまたはアジア起源の独特の宝石で飾られています。 宝石が採掘された元の場所についての正確な情報を得るには、宝石の産地を区別し、古代の交易路を追跡するための正確な方法が必要です。」

- このプレスリリースは米国物理学会から提供されました。