宝石は地理的起源の物語を運ぶ

何千年もの間、宝石は世界中で高く評価され、取引されてきました。これらの強くて希少な鉱物は、その美しさに加え、独自の元素組成と原子配列を持っています。これらの特性は、宝石の起源や移動場所など、研究者に宝石の過去を示す指紋の役割を果たします。

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8月1日にAIP Advances誌に発表された研究で、科学者チームは分光技術を使って宝石のセットを比較し、それらの原産地と貿易ルートをどのように通過したかを正確に突き止めた。彼らはアラビア・ヌビア楯状地（現在のエジプトとサウジアラビアの紅海付近の鉱床の露出部）で発見された宝石を調べた。

分光法は、研究チームが宝石内の特定の要素、化学組成や構造などを特定するのに役立ちました。これらの特徴は宝石の色に影響を及ぼし、アラビア・ヌビア楯状地以外で発見された石を区別し、どの宝石が天然でどの宝石が合成かを示します。

「中東産の宝石の主な分光学的特徴を示し、世界の他の産地のものと区別しました」と、共同執筆者でエジプトのガララ大学の気象学者・地質学者のアデル・スルール氏は声明で述べた。「これには、エジプトの古代クレオパトラの鉱山から採掘されたエメラルドなどのさまざまなケイ酸塩宝石や、主にローマ時代の他の史跡から採掘されたアメジスト、ペリドット、アマゾナイトなどが含まれます。」

レーザー誘起ブレークダウン分光法 (LIBS) と呼ばれる技術は、宝石の化学組成を迅速に特徴付けることができ、フーリエ変換赤外分光法 (FTIR) と呼ばれる別の技術は、宝石の構造に関係する官能基を判定し、水やその他の炭化水素の存在を検出します。ラマン分光法は、化学的に同一の材料であっても、宝石の原子の独自の結晶構造を示します。

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研究チームは、鉄含有量がアメジストの特徴的な紫色の色合いと相関関係にある可能性が高く、クロム、バナジウム、銅などの元素も宝石の色に影響を与えることを発見した。研究室の実験に使用される安価な合成宝石は、特徴的な水分ピークによって露出している。

宝石の独特な結晶構造により、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、それらが移動した場所を追跡することが可能になりました。

「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」とスルール氏は言う。「船乗りや貿易商が故郷に持ち帰った宝石もあります。例えば、ヨーロッパの王冠は、アフリカやアジア産の珍しい宝石で飾られています。宝石が採掘された元の場所に関する正確な情報を得るには、宝石の産地を識別し、古代の貿易ルートをたどる正確な方法が必要です。」