g e m m o lo g i

gemmologi
läran om ädelstenar
ett gemensamt seminarium med TFiF och Bukowski
Nina Westerlund, 5.3.2010

historia
I över 7000 år har mänskan använt
ädelstenar.

Opaka, mjuka och färggranna stenar var mest
populära. (lapis lazuli, turkos, karneol)
De användes som talismaner och ansågs ha magiska
krafter.

definition
Enligt definition skall en
ädelsten vara vacker, hållbar
och sällsynt.
De flesta ädelstenar är mineral
(kvarts, beryll), men även vissa
bergarter (spektrolit, lapis
lazuli) och organiska produkter
(pärla, bärnsten) klassificeras
som ädelstenar.
Av de 3000 definierade
mineralen räknas endast 70 till
ädelstenarna.
Slipade ädelstenar som används
i smycken kallas för juveler.

Endast sex av 3000 kända mineral är allmänt förekommande
på jorden .
fältspat
kvarts
pyroxene
amfibol
biotit
olivin

ädelstensvarianter av fältspat:
amazonit månsten solsten

Definitionen på mineral är: ett
naturligt förekommande, kristallint
kemisk element eller förening av
olika grundämnen, vanligtvis bildat
genom geologiska processer.
naturligt förekommande – icke
framställt av mänskan
kristallint kemiskt element eller
förening – fasta föreningar med
atomer eller joner organiserade i
regelbundna mönster
bildat genom geologiska
(oorganiska) processer – ämnen
som bildats genom biologiska
processer exkluderas i allmänhet

turmalin (silikat) och rubin (oxid)
Av mineralklasserna är
silikaterna de absolut
viktigaste, 60% av alla
ädelstenar tillhör denna grupp.

geografisk förekomst av ädelstenar

Finska stenar
Spektrolit = fältspat som hittas i
sydöstra Finland. Röd är den mest
eftertraktade färgen.
Beryl: akvamarin, grön beryl, gyllene beryl
Kittilä granat

egenskaper - hårdhet
En ädelstens hållbarhet utgörs av tre egenskaper – hårdhet, seghet och
stabilitet.
Hårdhet innebär ett minerals resistans mot skråmor. Hårdheten beror
på styrkan av mineralets kemiska bindningar. Ju starkare bindningar,
desto hårdare mineral.
Mohs hårdhetsskala : en skala över mineralens relativa hårdhet.
talk, gips, kalcit, fluorit, apatit, ortoklas, kvarts, topas, korund, diamant

Mineralen diamant
(ovan) och grafit (nedan)
består båda av rent kol,
men har olika
kristallstruktur och
därmed olika utseende
och egenskaper.

CZ och diamant

egenskaper - seghet
Seghet innebär ett minerals resistans mot att spricka och falla i bitar.
Låg seghet beror ofta på svaghetsplan i mineralens kristallstruktur
(plan med svaga kemiska bindningar).
Diamanten är det hårdaste mineralet, men inte det mest hållbara
eftersom det har vissa svaghetsplan längs vilka det lätt spricker.
Nefrit jade, med hårdheten 6-6,5 är
den segaste av ädelstenarna tack
vara dess fibrösa kristallstruktur
utan svaghetsplan. Även pärlan är
seg trots en hårdhet på endast 3.

egenskaper - stabilitet
Stabilitet innebär motstånd mot kemiska och strukturella förändringar
åstadkomna av yttre faktorer.
Opal innehåller vatten och kan därför torka ut och spricka i torr miljö.
Pärlor, vilka består av CaCO 3 ,
blir förstörda av syror,
alkohol och parfymer.
Färgen hos kunzit och ametist
kan blekna om de utsätts för
starkt solljus.

egenskaper- densitet
Ju ädlare sten desto högre densitet.
Alluvial gruvverksamhet baserar sig på denna egenskap.

egenskaper - glans
=kvantiten och kvaliteten av ytreflektionen (den del av de
påfallande ljuset som reflekteras bort från stenens yta)
En ädelstens glans beror på stenens refraktionsindex och dess
polering, men inte på dess färg.
Ädelstenar med hög hårdhet har bättre glans.
De flesta ädelstenar har glasglans.
diamant glas metall pärl vax silke

jämn yta – bättre glans
ojämn yta – sämre glans

transparens
De flesta ädelstenar har relativt ljus egenfärg och släpper igenom ljus
åtminstone som tunna skivor.
Mängden genomsläppt ljus beror på mängden som reflekteras från
ytan, mängden som absorberas och mängden som sprids ut på väg
genom kristallen.
Mineralens transparens kan beskrivas som transparent,
halvtransparent, genomlysande, halvgenomlysande och opak.

egenskaper - färg
Uppfattningen av färg beror på ljuset, objektet och åskådarens ögon.
Mänskan har förmågan att se skillnader i energi som olika färger.
Det synliga ljuset utgör endast en del av det elektromagnetiska
spektret.
Färg är en respons av mänskans öga av denna begränsade del av
spektret mellan ca 350 till 700nm. (En nanometer är en miljontedels
millimeter.)
Vissa mänskor är mottagliga mot en större del av spektret än andra.
De längsta synliga vågorna är röda och de kortaste violetta.

Selektiv absorption hos safir.

Olika koncentrationer av färggivande element ger olika intensitet av
färgen.
Krom i form av kromoxid Cr 2 O 3 ger upphov till den röda färgen hos
rubin. Ett innehåll av endast 0,1% Cr ger upphov till stark röd färg
medan 0,03% ger en ljusröd färg.
En rubin med klarröd färg innehåller alltså ca 0,1% Cr och saknar
andra färggivande element som annars skulle påverka färgen.

färgzonering
Färgvariation kan förekomma även inom en och samma kristall, vilket är vanligt
exempelvis hos turmalin och kvarts.
Vissa ädelstenar uppvisar endast en färg, men den kan vara ojämnt fördelad.
Ametisten kan ha färglösa band mellan områden av violett färg.

Hexagonal färgzonering hos safir. Ser man detta hexagonala mönster
kan man med säkerhet säga att den är naturlig. Kurviga mönster av
olika nyanser är sin tur ett tydligt tecken på att stenen är syntetisk.

ametrin (ametist + citrin)

turmalin

Speciellt en del opaka prydnadsstenar kan uppvisa ett mönster av olika
färger som är karakteristiskt för ett specifikt mineral. De olika gröna
ränderna hos malakit är typiska för just det mineralet. Ett annat
exempel är snöflinge-obsidian med vita fläckar av kristobalit.

En del ädelstenar uppvisar olika färg eller olika intensitet av samma
färg sedda från olika riktningar av kristallen, dessa kallas pleokroiska
mineral.
Detta måste tas i beaktande vid slipningen för att få fram den ultimata
färgen hos varje kristall.

Vissa ädelstenar uppvisar
helt olika färg i olika ljus.

Ljuset kan en dramatisk
inverkan på hur en ädelstens
färg uppfattas.

färggradering
Faktorer inverkar på färgen: kulör (hue), nyans (tone), intensitet
(saturation) och även dikroism och dispersion.
Kulör är positionen på färghjulet. Det finns sju basfärger; röd, orange,
gul, grön, blå och violett.
Gredelin är blandning av violett
och rött.

Intensitet och nyans
Intensiteten ökar
horisontellt från mitten
Högsta intensiteten hos
gul färg är ljusare än
hos blå färg

Intensiteten är viktigare än färgen i sig.

Olika intensitet och nyans hos blå safir
1. låg intensitet och svag nyans
2. nära optimal i fråga om både intensitet och nyans
3.högre intensitet än sten 2, men den mörka nyansen försämrar
helhetsintrycket
4. nyansen är så mörk att intensiteten blir dålig

egenskaper - briljans
= mängden av ljus som återvänder till åskådarens ögon från
stenens inre
Briljansen är beroende av mineralets refraktionsindex och av
slipningen (vinklarna och poleringen). Också transparensen inverkar på
briljansen.
Briljans är inte samma sak som
dispersion, vilket syns speciellt hos
diamanten. Dispersion (“fire”) är ett
mått på hur mycket stenen bryter
upp vitt ljus i olika färger.

slipning

slipning
Beroende på stenarnas
egenskaper slipas de i olika form
och olika slipning.
Genomskinliga stenar med bra
briljans slipas vanligtvis i facett,
medan opaka stenar med kraftig
färg rundslipas.
Även transparenta stenar av
sämre kvalitet rundslipas.
Det är slipningen som tar fram
skönheten hos ädelstenarna.
Facetternas och vinklarnas
symmetri är av stor vikt.

ursprung
En ädelstens värde kan påverkas
betydligt av dess ursprung.
De mest kända exemplen är Kashmir
safirer, Burma rubiner och
Kolumbianska smaragder.
Ursprung är viktigt endast för
färgade stenar. De Beers har
framgångsfullt undvikit att
informera sina kunder om
diamanternas ursprung och
poängterar i stället kvaliteten.
En ädelstens ursprung är
också av vikt för kunna veta
den ekologiska och humanitära
miljön vid brytningen.

korund
Rubin – röd
Safir – blå
Färgad safir – gul, grön, violet, ljusröd, orange, svart…
Korund har hårdheten 9 och dess specifika vikt är 4.
Utan kemiska föroreningar är korund färglöst.
Burmeserna och singaleserna insåg sambandet mellan rubiner och
safirer långt innan européerna. Färglösa och ljusa safirer trodde de
att var omogna rubiner och grävde därför ner dem i jorden på nytt
för att mogna.
Stjärnsafir – korund med avlånga rutil inneslutningar
som under starkt ljus uppvisar en sexarmad stjärna.

eryll
Smaragd - grön, akvamarin - blå, morganit - ljusröd, heliodor – gul,
goshenit – färglös, bixbite – röd.
Beryll är ett relativt hårt mineral (7-8), men har låg briljans och lågt
brytningsindex. Det är smaragdens djupgröna färg som gjort den så
populär (mycket få naturliga mineral är gröna).
Smaragder har oftast mycket inneslutningar, i motsats till akvamariner
och heliodorer, vilka vanligtvis är mycket rena.
Morganit beskrevs först år 1902 då det hittades på Madagascar.

spinel
Spinel hittas i samma depositioner
som safirer och rubiner, i århundraden
trodde man därför att de var
korunder.
Brittiska kronjuvelerna- balas ruby
Precis som korund är spinel ett
mycket hållbart mineral (hårdhet 8)
och förekommer i flera olika färger
(varav röd är vanligast).
Spinelkristallerna har kubisk symmetri
och förekommer ofta i form av
oktaedrar.
De finaste spinelerna hittas i Mogok,
Burma, som även är känt för rubiner.

topas
Topas är känt för att kunna bildas i stora kristaller.
Mineralet är också uppskattat för dess hårdhet (8 på Moh´s skala),
klarhet och färg. Kristallstrukturen har däremot ett plan av spaltbarhet
som gör att topas är mycket svår att slipa och infatta.
Topas förekommer i flera olika färger, de mest eftertraktade är
orange-gul (imperial topaz) och naturligt blå.
Topas hörde till favoritstenarna inom Art Deco smycken.

turmalin
1876 återupptäckte Tiffany´s turmalin, som
de facto använts redan i 2000 år.
Turmalin är den mineralgrupp som har den största färgvariationen
av alla ädelstenar. Av turmalinmineralen är det främst elbait som
används som ädelsten.
Även flerfärgade varianter förekommer, bland dem den
eftertraktade vattenmelon turmalinen.
Turmalin har stark pleokroism.
Hårdheten är 7-7,5.

opal
Opalens svaga fysiska egenskaper övervägs av dess ovanliga och
vackra yttre.
Dess karakteristiska egenskap är opalescens, ett slags färgspel.
Opalen saknar kristallstruktur och innehåller 3-10% vatten.
Det finns flera opalvarianter, precious opal, fire opal, jelly opal osv.
Precious opal med svart bakgrund och rött färgspel är den
värdefullaste varianten, över hälften av dessa säljs i Japan.
Opalen är mycket skör och dåligt anpassad att infattas i smycken – en
svag stöt eller en liten temperaturförändring kan få stenen att spricka.
Opal var Art Noveau designern René Laliques favoritsten.
Innehåller några procent vatten, kan spricka vid fel
behandling- ansågs tidigare föra med sig otur

opalescens
Opalescens är ett fenomen som syns endast hos opal. även om opal är
ett amorf material är det inte helt homogent, det består av minimala
sfärer av silikat (150 -300nm i diameter) som är tätt packade i ett
organiserat tredimensionellt mönster.
Mellanrummen mellan sfärerna fylls av vatten, luft och silikat med
aningen olika RI. Då ljus passerar genom plan av mellanrum mellan
sfärerna i den ganska färglösa opalen bryts vissa våglängder och lyser
ut ur stenen med nästan rena spektrala färger.
Detta kallas för färgspel (play-of-color). Detta färgspel har man kunnat
återskapa hos syntetisk opal. Det finns även ganska trovärdiga
imitationer av plast.
Det finns även opal som inte uppvisar
detta färgspel (common opal), vilket
beror på att silikatsfärerna är så små
att de endast splittrar ljuset.

pärla
En pärla bildas genom att en partikel av ett
främmande material kommit in mellan skalet
och manteln av ett blötdjur. Oftast är det
frågan om en liten parasit som dör inuti
ostronet. Denna främmande partikel täcks in
av pärlemor för att minska irritationen hos
musslan. Pärlan fortsätter att avlagra pärlemor
runt partikeln som växer till en allt större
pärla.
De flesta blötdjur kan bilda pärlor, men endast de med ett tjockt lager
av pärlemor kan producera pärlor av ädelstenskvalitet. Pärlemor finns
på insidan av musslans skal och består av mineralet aragonit och en
organisk bindmassa (conchiolin).
Av de 8000 kända dubbelskaliga molluskerna kan ca 20 producera
pärlor av bra kvalitet.

Ett ostron på 20 000 producerar en naturlig pärla av ädelstenskvalitet.
Man kan på artificiell väg få musslor att producera pärlor genom att
föra in en rundlipad bit av ett musselskal in mellan manteln och skalet.
Musslorna läggs sedan tillbaka i havet och pärlorna får växa i fred i 1-3
år varefter pärlan avlägsnas.
Flodpärlor bildas i musslor, medan havspärlor bildas i ostron. Pärlan är
den enda ädelstenen somväxer inuti en levande organism.
I slutet av 1800-talet började man producera odlade pärlor i Japan
(Mikimoto).
På det Brittiska öarna hittas tidigare världens
finaste pärlor, ljusröda i Skotland och vita på
Irland.

2004 lyckades auktionshuset Christies uppnå rekordhögt pris på ett
pärlhalsband; 3,1 miljoner dollar.

diamant
A diamond is forever.
A diamond is a girls best friend.
Let the diamonds do the talking.
1 carat – some extra weight your wife
wouldn´t mind to put on.

Diamanten har hårdheten 10 och mycket hög briljans.
80% av alla diamanter duger inte som ädelstenar utan används för
industriella ändamål.
I medeltal bryts 80 000kg sten för att producera en enda 1ct diamant
av bra kvalitet.
Bara en diamant på 10 000
graderas som ”fancy”.

De Beers
Grundat 1888 av Cecil Rhodes, som gav namn till Rhodesien,
nuvarande Zimbabwe.
Genom grundandet av De Beers föddes en kartell som kunde
kontrollera de internationella diamantpriserna.
Rhodes insåg att gruvverksamheten krävde mycket och billig
arbetskraft.
De olika företagen inom De Beers ”företagsfamilj” står idag för ca 40%
av världens diamantproduktion.
De Beers sysslar med all slags gruvverksamhet: open-pit,
underjordisk, alluvial, kust- och havsbrytning.
De Beers är närvarande i 25 olika länder.
De Beers försäljnings och marknadsföringsföretag heter Diamond
Trading Company (DTC). Företaget säljer idag ca 50% av världens
oslipade diamanter (som mest sålde de 85%).
DTC har utvecklat utrustning för att identifiera syntetiska diamanter.
Företaget utvecklar också marknadsföringsprogram för att väcka
intresse och åtgång av diamanter och diamantsmycken.
De Beers har 100 sightholders, 50 av dessa i Indien
2001 grundade De Beers en joint venture med lyxbrandet Moet
Hennessy Louis Vuitton.

diamantgruvor
Sydafrika
Botswana
Namibia
Angola
Kongo
Australien
Ryssland
Kanada

slipningscentrum
Bombay
Tel Aviv
Antwerpen
New York

diamantgradering
färg:
C D E F G H I J K L M N O P
Hur mycket gult, brunt eller
grått?
Y är den billigaste färgen

syntetiska stenar
Syntetiska diamanter av ädelstenskvalitet introducerades av General
Electric på 1970-talet.
Färgade, syntetiska diamanter kan odlas mycket snabbare än färglösa
och de är ofta av bättre kvalitet.
De är betydligt förmånligare än deras naturliga motsvarigheter.
Kring 11% av alla minutförsäljare av smycken och ädelstenar har även
syntetiska diamanter i sina inventarier.
Definitionen på en syntetisk sten är ett mineral med exakt samma
kemiska och fysiska egenskaper som dess naturliga motsvarighet.

ehandlingar
Den vanligaste behandlingen är värmebehandling. Både safirer
och rubiner är nästan utan undantag värmebehandlade.
Processen påminner mycket om det som sker i naturen och
värmebehandlade stenar är därför svåra att identifiera.
Mikroskopiska undersökningar kan i vissa fall avslöja
behandlingen.
Möng Hsu rubiner före och
efter värmebehandling.

Smaragder är utan undantag oljade. I vissa fall används färgad olja.
Ofta är de också sprickfyllda, denna behandling förbättrar klarheten
avsevärt.
Smaragder får inte utsättas för värme eller tvättas i ultraljudsmaskin.

priser
An important fancy
intense purple
cushion-shaped
pink diamond ring,
weighing 7.50
carats
Estimate:
$2,500,000-
3,000,000