LA CLASIFICACIÓN DE LAS GEMAS

LA COMPOSICIÓN QUÍMICA

Dado que toda gema es un elemento natural con una composición bien definida, es importante conocer no solamente los elementos químicos que las constituyen, sino también la cantidad de cada uno de ellos; según esto, los minerales de uso gemológico se clasifican:

♦ elementos naturales, compuestos de una sustancia simple, como por ejemplo el diamante;

♦ óxidos, compuestos de metal/es + oxígeno: corindón (variedades más importantes: rubí y zafiro), crisoberilo, hematite, ópalo, cuarzo y espinela;

♦ carbonatos, compuestos de metales + carbono + oxígeno: aragonito (componente de las perlas), calcita (componente de los corales), malaquita, rodocrosita;

♦ fosfatos, compuestos de metal + fósforo + oxígeno: turquesa y apatito;

♦ silicatos, compuestos de metal/es + silicio + oxígeno: andalucita, berilo (variedades más importantes: esmeralda y aguamarina), cordierita, crisocola, feldespatos, jadeíta, granates, nefrita, olivino, rodonita, sodalita, espodúmena, topacio, turmalina, circón y zoisita.

Entre las rocas (entendidas como conjunto de minerales) utilizadas para la ornamentación destacan: esquisto de charoita, lapislázuli, cuarzos venturina y vidrios (obsidianas).

Las sustancias organógenas, es decir, elaboradas por organismos animales o vegetales, son: ámbar, coral y perla.

Las informaciones sobre la composición química están incluidas en la fórmula que aparece al principio de las fichas que se dedican a cada una de las principales especies gemológicas.

Dureza

Se define como dureza la resistencia que un material opone al rayado. Esta depende del tipo de retículo cristalino (la configuración de las posiciones de las partículas fundamentales en un cristal idealmente perfecto) y también de la cohesión, de modo que una misma muestra puede presentar valores más o menos variables según la dirección en la que se efectúe la prueba, que habrá que realizar sólo en casos extremos, pues se raya la piedra.

La dureza se mide con la vieja escala de Mohs, dividida en 10 grados que se determinan utilizando unos estiletes que llevan en la punta un fragmento de mineral de dureza conocida.

En la tabla se establecen los valores de la dureza según dos escalas: la de Mohs y la de Werner.

Exfoliación y fractura

La exfoliación es también una propiedad que depende de la cohesión. Está ligada a la red cristalina, y siempre se realiza en planos según la dirección de los enlaces más débiles. Es sorprendente observar cómo algunos minerales, incluso de elevada dureza (por ejemplo, diamante o topacio), se exfolian cuando son sometidos a una presión mecánica orientada. En algunos casos la superficie de exfoliación es plana y brillante, y entonces se habla de exfoliación perfecta.

Para ciertos minerales la exfoliación, además de perfecta, es facilísima (como en la kuncita): son las que más aprecian los talladores. La exfoliación no siempre representa un aspecto negativo del mineral, ya que sirve para subdividir los cristales grandes en porciones más adecuadas para el tallado (diamantes), sin desperdiciar nada.

En otros minerales, en cambio, no se da la exfoliación (como en el caso del cuarzo y de la turmalina).

Cuando un mineral se desmenuza al ser golpeado, sea cual sea la orientación del golpe, se habla de fractura.

La superficie de fractura nunca resulta plana y lisa, y su aspecto suele ayudar al mineralogista a identificar una piedra.

Hay que recordar que un mineral de elevada dureza puede ser bastante frágil (como sucede con el diamante), mientras que una piedra de dureza media puede ser muy resistente (como en el caso del jade).

Densidad

Es una propiedad que tiene gran importancia en la identificación. El número con el que se expresa indica la masa (en gramos) de la unidad de volumen (cm3). El cuarzo, por ejemplo, tiene una densidad de 2,65, lo que significa que 1 cm3 de mineral tiene una masa aproximada de 2,65 g; las densidades de las gemas están comprendidas entre 2 y 5. La densidad se determina de dos maneras:

1. Con la balanza hidrostática (un tipo de balanza hidráulica): este es un método que resulta válido para piedras (en bruto o talladas) no demasiado pequeñas y requiere que se conozca la masa y el volumen del ejemplar:

2. Con los líquidos pesados: es un sistema preciso, independientemente de la dimensión del ejemplar. El principio es muy simple: un mineral se sumerge en un líquido de menor densidad, queda en suspensión si coinciden sus respectivas densidades y flota si el líquido tiene mayor densidad. Este método también sirve para separar perfectamente, y en pocos segundos, ejemplares de diferente naturaleza pero del mismo color (por ejemplo, cuarzos citrinos y topacios imperiales en un líquido de densidad intermedia).

Las diversas gemas tienen índices de refracción comprendidos entre 1,4 y 3. La determinación del IR se realiza mediante un refractómetro, que utiliza la luz monocromática (amarilla) de los vapores de sodio.

Una vez colocada la gema, por ejemplo un granate piropo, sobre el cristal del refractómetro (el contacto entre la base de la gema y el cristal se asegura con una gotita de líquido especial) se lee el valor del IR haciendo corresponder la línea que separa la parte oscura de la escala graduada de la luminosa: en este caso, 1,75. Monorrefringentes serán también el resto de los granates, las espinelas naturales y sintéticas, los ópalos y los vidrios.

Los colores

Según sea su color, los minerales pueden dividirse en dos grandes categorías:

1. Minerales idiocromáticos: la coloración es una consecuencia directa de la composición química: la malaquita, por ejemplo, es verde porque así es el carbonato de cobre que la constituye.

2. Minerales alocromáticos: son aquellos que, según su fórmula química, deberían ser incoloros. En realidad, estas especies presentan a menudo las coloraciones más variadas, proporcionando así un gran número de variedades de interés gemológico. Existen tres causas principales para que se presenten estas coloraciones:

♦ químicas: el mineral no es puro y contiene trazas de materiales extraños a su composición básica. Este es el caso del corindón que, cuando es cromífero, es rojo (rubí);

♦ estructurales: consisten en defectos o distorsiones del retículo cristalino, relacionados con el crecimiento del cristal o provocados por una energía externa (radiaciones, debidas a la presencia de minerales radiactivos en el yacimiento). Se halla una prueba en la transformación de algunas piedras con el calor, con los rayos gamma o con otras radiaciones con las que se obtienen atractivas coloraciones;

♦ mixtas: el color anómalo de una especie alocromática se debe a la deformación de la red cristalina, provocada por átomos o iones de elementos extraños, más o menos voluminosos que aquellos a los que sustituyen.

Pleocroísmo

Ya hemos comentado que las especies birrefringentes absorben la luz de dos formas. A consecuencia de esto muestran diferentes colores en diferentes direcciones: son pleocroicas. Algunas muestran dos colores (dicroísmo); otras, tres (tricroísmo). Es importante observar que aunque la presencia de pleocroísmo es un signo de birrefringencia, la ausencia de pleocroísmo no excluye la birrefringencia. El pleocroísmo tiene gran importancia identificativa, y también sirve para diferenciar distintos tipos de piedras del mismo color (el rubí de la espinela). Para observar a la vez dos colores, se utiliza un pequeño instrumento llamado dicroscopio (véase la fotografía). El pleocroísmo no aparece en las imitaciones de vidrio, ni en la espinela sintética, ni en las gemas monorrefringentes.

Dispersión y fuego

Cuando un rayo de luz blanca atraviesa una piedra, se descompone en sus colores espectrales apareciendo un abanico que va del rojo al violeta; este fenómeno se llama dispersión. El rojo es el de mayor velocidad y, por lo tanto, el de menor desviación; el violeta es el de velocidad más lenta y, por lo tanto, el más desviado.

Por esta razón, cuando se exponen a la luz blanca, incluso las especies monorrefringentes tienen tantos índices de refracción como los colores del espectro de la luz que las atraviesa.

El coeficiente de dispersión de una gema transparente es la diferencia entre el IR del violeta y el IR del rojo. En el diamante, estos dos valores corresponden respectivamente a 2,453 y 2,409, por lo que el coeficiente de dispersión será de 0,044.

Brillo y brillantez

Cuando la superficie pulida de una piedra es expuesta a la luz, una parte de esa luz penetra en ella (si el material es transparente) y otra parte, sin embargo, se refleja.

El brillo resultante depende sobre todo del valor del índice de refracción del mineral: cuanto más alto sea el IR, tanto más vivo resultará el brillo.

El tipo de brillo es consecuencia del tipo de unión de los componentes químicos: adamantino (del diamante), metálico (hematite), resinoso (ámbar), vítreo (cuarzo), sedoso (calcedonia), graso (como la superficie de los jades viejos), nacarado, etc.

Con el término brillantez se entiende la cantidad de luz que una piedra tallada envía al ojo del observador: la intensidad de este efecto depende no sólo de su IR y del pulido más o menos esmerado, sino sobre todo de la recíproca angulación que se da entre las facetas de la culata (la parte inferior de las piedras preciosas, la culata, presenta facetas).

Efectos ópticos concretos

Estos efectos se deben a inclusiones o a estructuras concretas; son típicos de cada una de las especies y se hacen evidentes con el tallado en superficie curva (cabujón).

Seda. Reflejo sedoso plateado de rubíes y zafiros, debido a fibrilas de bióxido de titanio.

Tornasol. Tiene lugar cuando en la piedra aparecen fibrilas o canales densamente condensados y paralelos entre sí. Para que este efecto se produzca en grado máximo, la base del cabujón debe ser paralela a tales inclusiones; en este caso, aparece una magnífica línea luminosa que ondea y se mueve al menor movimiento de la gema, como si se deslizase por encima. El bello «ojo de gato» se produce en una variedad translúcida de crisoberilo.

Asterismo. Se debe a la inclusión de finísimos y alargados cristales, pero orientados de una manera concreta. El fenómeno que origina la estela luminosa se describe al hablar del rubí estrellado, pero se da también en el zafiro, cuarzo rosa, alamandino y piedra de luna.

Aventurinamiento. Es un centelleo interno, debido a la inclusión en la piedra de minúsculas y brillantes láminas de diversos minerales (cuarzo aventurina, piedra de sol).

Adularescencia y labradorescencia. La primera, típica de la piedra de luna, consiste en un delicado reflejo nacarado, plateado o azulado que flota en la superficie del cabujón. La segunda aparece como un reflejo superficial en un color claramente azul, dorado, púrpura o polícromo (labradorita).

Iridiscencia. Se manifiesta en forma de halos, y se debe al paso de la luz entre los planos de exfoliación o por el interior de fracturas naturales o provocadas (por ejemplo, en el cuarzo calentado y bruscamente enfriado en agua).

Opalescencia. Consiste en una transparencia lechosa, como la de los ópalos, el cuarzo rosa y la piedra de luna.

Opalización. Es un efecto que aparece en el ópalo noble.