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Feldespato de plagioclasa de piedra solar de Etiopía

Figura 1. Izquierda: 44 piedras solares etíopes en bruto de varios colores y claridad. La piedra más grande pesa 54,41 quilates. Derecha: cuatro piedras solares etíopes en bruto cuyo peso oscila entre 9,92 y 35,42 quilates. LA-ICP-MS identificó las 48 piedras en bruto como labradorita, excepto una como sillar. Foto de Diego Sanchez (izquierda) y Shunsuke Nagai (derecha). «>
Piedra solar etíope en bruto de varios colores y claridades.

Figura 1. Izquierda: 44 piedras solares etíopes en bruto de varios colores y claridad. La piedra más grande pesa 54,41 quilates. Derecha: cuatro piedras solares etíopes en bruto cuyo peso oscila entre 9,92 y 35,42 quilates. LA-ICP-MS identificó las 48 piedras en bruto como labradorita, excepto una como sillar. Foto de Diego Sanchez (izquierda) y Shunsuke Nagai (derecha).

Etiopía, tradicionalmente conocida por sus ópalos, se ha convertido en una importante fuente de esmeraldas y zafiros. Después de estos importantes descubrimientos, se descubrió un nuevo tipo de feldespato solar con cobre en la región de Afar, que se mostró por primera vez a Tewodros Sintayehu (Órbita de Etiopía) en 2015 (L. Kiefert et al., «Labradorita de piedra solar de Etiopía», Revista de Gemología,rollo. 36, 8/2019, pp. 694-695). El material ingresó al mercado de la joyería el año pasado en Tucson.

Para caracterizar completamente este nuevo producto, GIA obtuvo 48 piedras solares etíopes para inspección científica. De estas, 44 piedras en bruto (fig. 1, izquierda) se tomaron prestadas de Stephen Challener (Angry Turtle Jewelry), quien las adquirió de un comerciante de gemas etíope en Tucson en febrero de 2019. Las otras 4 piedras en bruto (Fig. 1, derecha) fueron presentadas por los autores YK de Amde Zewdalem (Opal and Minerals Ethiopia) y Benyam Mengistu, quienes facilitaron la extracción y exportación de muestras de Etiopía, en la exposición de la Asociación Internacional de Minerales en Tokio en junio de 2019. Antes de este descubrimiento, las únicas fuentes comprobadas de feldespato con cobre procedían de los condados de Lake y Harney en Oregón (por ejemplo, las minas Dust Devil y Ponderosa).Sin embargo, hace más de una década, hubo controversia en el mercado acerca de los feldespatos que contienen cobre supuestamente de Asia o África, cuyo origen era indeterminado, posiblemente cobre-difundido (GR Rossman, «The Chinese Rhododendron Controversy: Research Years Through July » Mesa 2009, «Primavera 2011 G&Gpágs. 16-30, A. Abduriyim et al., «Estudios sobre gema feldespato en Shigatse, Tíbet», verano de 2011 G&G, págs. 167-180). Las pruebas gemológicas y los métodos analíticos avanzados ayudan a diferenciar este nuevo material etíope del material de Oregón y el feldespato mencionado anteriormente de origen de color cuestionable para garantizar que GIA informe con precisión el origen natural del feldespato con cobre.

Figura 2. Izquierda: se observan nubes de escamas de cobre en muchas piedras solares etíopes. Campo de visión 3,13 mm. Medio: en algunas piedras solares etíopes se puede ver una densa red de finas dislocaciones rojas y un cuerpo de color azul verdoso. Campo de visión 2,72 mm. Derecha: Se encontraron cristales de color amarillo pálido, posiblemente fayalita, en un feldespato etíope. Estas inclusiones también se registran en la piedra solar de Oregón. Campo de visión 2,82 mm. Microfotografía de Nathan Renfro. «>
Hojuelas de cobre (izquierda), dislocaciones delgadas (centro) y cristales amarillentos (derecha) en piedra solar etíope.

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Figura 2. Izquierda: se observan nubes de escamas de cobre en muchas piedras solares etíopes. Campo de visión 3,13 mm. Medio: en algunas piedras solares etíopes se puede ver una densa red de finas dislocaciones rojas y un cuerpo de color azul verdoso. Campo de visión 2,72 mm. Derecha: Se encontraron cristales de color amarillo pálido, posiblemente fayalita, en un feldespato etíope. Estas inclusiones también se registran en la piedra solar de Oregón. Campo de visión 2,82 mm. Microfotografía de Nathan Renfro.

Lecturas de RI n para dos muestras ásperas etíopes pulidasalfa = 1.562 y nγ = 1,571, la birrefringencia es 0,009. Los signos ópticos eran biaxialmente positivos. Las mediciones de presión hidrostática SG fueron 2,70 y 2,72. Estos rangos RI y SG se superponen con la piedra solar de Oregón (RI-nalfa = 1,560–1,570, nγ = 1.568–1.579; birrefringencia – 0.006–0.012; SG – 2.70–2.72), pero significativamente mayor que otros feldespatos que contienen cobre de origen de color natural o procesado indeterminado (nalfa = 1,551–1,559, nγ = 1,559–1,566; birrefringencia – 0,004–0,010; SG – 2,68–2,69). Se probaron un total de 18 piedras solares etíopes bajo lámparas UV de mesa. Once mostraron una fluorescencia naranja muy tenue, mientras que siete estaban inertes bajo la luz ultravioleta de onda larga. Todos mostraron una fluorescencia roja muy débil bajo luz ultravioleta de onda corta. Bajo una lupa, muchos muestran densas nubes de escamas de cobre reflectantes, como las observadas en el material de Oregón (Figura 2, izquierda). Algunas gemas también muestran una interesante red fina de filamentos de dislocación rojizos, con un cuerpo de color azul verdoso en luz transmitida (Fig. 2, centro). Otro ejemplo reveló varios cristales amarillos que parecían fayalita, una inclusión que también se observó en la piedra solar de Oregón (Figura 2, derecha).

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tabla 1

Figura 3. Comparación química de piedra solar de Oregón y Etiopía y feldespato con cobre de origen de color desconocido. El magnesio (A y C) es un oligoelemento clave que diferencia las piedras solares de Etiopía y Oregón. El feldespato desconocido que contiene cobre tiene concentraciones mucho más altas de Cu y Sr que otras piedras solares naturales no tratadas (A, D, E y F). Para los elementos principales, la piedra solar etíope se superpone a la piedra solar de Oregón con concentraciones de Ca ligeramente más bajas (B y D). Los feldespatos que contienen cobre desconocidos contienen más sodio y menos calcio que otras piedras solares naturales no tratadas (B, D y F). «>
Comparación química de piedra solar de Oregón y Etiopía y feldespato con cobre.

Figura 3. Comparación química de piedra solar de Oregón y Etiopía y feldespato con cobre de origen de color desconocido. El magnesio (A y C) es un oligoelemento clave que diferencia las piedras solares de Etiopía y Oregón. El feldespato desconocido que contiene cobre tiene concentraciones mucho más altas de Cu y Sr que otras piedras solares naturales no tratadas (A, D, E y F). Para los elementos principales, la piedra solar etíope se superpone a la piedra solar de Oregón con concentraciones de Ca ligeramente más bajas (B y D). Los feldespatos que contienen cobre desconocidos contienen más sodio y menos calcio que otras piedras solares naturales no tratadas (B, D y F).

Figura 4. Representación esquemática de soluciones sólidas en feldespato modificadas según Deer et al. (Diagenetic Minerals, Volumen 4: Estructura de silicatos, 1963). También se muestra la nomenclatura de la serie plagioclasa y feldespato alcalino. Los 48 ásperos etíopes (puntos amarillos) se clasifican como labradorita, excepto una bytownita. 45 piedras solares de Oregón (puntos azules y verdes) se clasifican como labradorita-bytownita. Veinte feldespatos que contienen cobre (puntos rojos) de origen de color desconocido se clasifican como andocoro-labradorita. La piedra solar etíope tiene un contenido de calcio más bajo que la piedra solar de Oregón. El índice de refracción ng y la gravedad específica en función de la composición del feldespato se trazan como líneas rosas y azules, respectivamente, en el diagrama ternario. número 10γ = gamma, el RI más alto para cristales biaxiales, luz que vibra paralela a la dirección óptica Z. «>
Un gráfico ternario que compara la piedra solar etíope natural, la piedra solar natural de Oregón y el feldespato con cobre de origen de color desconocido.

Figura 4. Representación esquemática de soluciones sólidas en feldespato modificadas según Deer et al. (Diagenetic Minerals, Volumen 4: Estructura de silicatos, 1963). También se muestra la nomenclatura de la serie plagioclasa y feldespato alcalino. Los 48 ásperos etíopes (puntos amarillos) se clasifican como labradorita, excepto una bytownita. 45 piedras solares de Oregón (puntos azules y verdes) se clasifican como labradorita-bytownita. Veinte feldespatos que contienen cobre (puntos rojos) de origen de color desconocido se clasifican como andocoro-labradorita. La piedra solar etíope tiene un contenido de calcio más bajo que la piedra solar de Oregón. El índice de refracción ng y la gravedad específica en función de la composición del feldespato se trazan como líneas rosas y azules, respectivamente, en el diagrama ternario. número 10γ = Gamma, el RI más alto para cristales biaxiales, luz que vibra paralela a la dirección óptica Z.

Se utilizó espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente por ablación láser (LA-ICP-MS) para medir la química de las 48 piedras solares etíopes, 26 piedras solares Dust Devil, 19 piedras solares Ponderosa y 20 feldespatos con cobre de origen de color desconocido Elemento. Los vidrios NIST 610 y USGS GSD-1G y GSE-1G se utilizan como estándares externos. 29Se usó Si como estándar interno. Ponderosa y Dust Devil sunstone produjeron la composición final de Ab28–32Una67–72 o0,3–0,4 y anticuerpos28–36Una64–72o0,3–0,8, respectivamente (Cuadro 1). Se clasificaron como labradorita-cristobalita utilizando diagramas ternarios de albita-anortita-ortoclasa (Ab-An-Or) (Figuras 3B y 4, puntos azules y verdes).La piedra solar etíope produce la composición del miembro final de Ab30–39Una60–70 o0,4–1,4, similar a la piedra solar de Oregón, pero más baja en calcio (Tabla 1). Todos los análisis del material etíope indicaron una clasificación como labradorita, con la excepción de un punto que dio como resultado bytownita (Fig. 3B y Fig. 4, punto amarillo).El feldespato que contiene cobre con un origen de color indeterminado produce la composición del miembro final de Ab46–51Una46–51o2–3 (Tabla 1). Se clasifican como andoconita-labradorita, distintos de los materiales de Oregón y Etiopía (Fig. 3B y Fig. 4, puntos rojos). Además de las diferencias con los elementos principales Na, Ca y K, el análisis mostró que los elementos traza Mg, Cu, Ga y Sr fueron los cuatro mejores discriminadores para las piedras solares de Oregón y Etiopía, así como para los feldespatos que contienen cobre y las piedras de cobre no identificadas. -que contienen feldespatos. Origen del color. Todas las piedras solares etíopes tenían concentraciones de Mg más bajas (261–686 ppmw, Tabla 1) que las piedras solares de Oregón (>810 ppmw, Tabla 1) (Fig. 3A). Los feldespatos que contienen cobre de color desconocido tienen concentraciones más altas de Cu (>405 ppmw) y Sr (>1120 ppmw) que las piedras solares de Oregón y Etiopía (Figura 3, A, D, E y F). Curiosamente, las muestras de Ponderosa (Fig. 3, C y E) tienen concentraciones de Ga más bajas (<14,0 ppmw) que la piedra solar etíope y el feldespato con cobre de origen de color desconocido. En las Figuras 3A y 3C, se aisló un grupo de piedras Dust Devil con concentraciones más altas de Mg, Ga y Sr de todas las demás fuentes, lo que las distingue aún más de las piedras Ponderosa.

Las piedras solares que contienen cobre de diferentes fuentes son visualmente indistinguibles. Las propiedades gemológicas a menudo son suficientes para distinguir las piedras solares de Etiopía y Oregón de estos feldespatos de cobre de color desconocido. Sin embargo, se obtuvieron químicas precisas de elementos principales y traza mediante métodos como LA-ICP-MS, XRF (Ga y Sr antes de este trabajo de los autores GRR usó XRF para separar las piedras solares de Etiopía y Oregón como discriminadores confiables) o microsondas electrónicas. El análisis es crítico para aislar feldespatos de Etiopía, Oregón y cobre con orígenes de color no identificados.

Ziyin Sun es asistente de investigación, Nathan D. Renfro es gerente de identificación de piedras coloreadas, Aaron C. Palke es gerente de investigación sénior, Heidi Breitzmann es gemóloga sénior, Jonathan Muyal es exgemólogo, Dylan Hand es técnico analítico sénior, Maxwell Hain Gemólogo, Shane F. McClure es Director Principal del Laboratorio GIA en Carlsbad, California. Yusuke Katsurada es gemólogo sénior en GIA Tokio y Makoto Miura es gemólogo (piedras de colores). George Rothman es profesor de mineralogía en Caltech.

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