MUSEU DE LES CIÈNCIES PRÍNCIPE FELIPE. Castellano. Exposición. Royal Collection CIUDAD DE LAS ARTES Y LAS CIENCIAS VALENCIA

Transcripción

1 MUSEU DE LES CIÈNCIES PRÍNCIPE FELIPE ía del Profesor Exposición Gu Castellano Royal Collection CIUDAD DE LAS ARTES Y LAS CIENCIAS VALENCIA

2 MUSEU DE LES CIÈNCIES PRÍNCIPE FELIPE con la colaboración de patrocina esta exposición Ciudad de las Artes y las Ciencias Teléfono: Fax: Información y reservas: de la presente edición: C.A.C.S.A. / Museo Junio 2003 del texto e imágenes: Programa Royal Collections A.E.I.E.

3 Índice INTRODUCCIÓN 2 ANTES DE LA VISITA 3 Qué es una roca? Qué es un mineral? Qué es una piedra preciosa? Por qué algunos metales son preciosos? CONTENIDOS DE LA EXPOSICIÓN 4 Sala 1 Yacimientos gemológicos Los metales preciosos Gemas sintéticas Laboratorio El taller La talla Grupo del cuarzo: - Amatista - Ametrino - Citrino El rutilo como inclusión en las gemas Grupo del granate: - Peridoto - Turmalina Sala 2 Grupo del berilo: - Esmeralda - Heliodoro - Morganita - Aguamarina - Bixbita - Goshenita Grupo de la espodumena: - Hiddenita - Kunzita Ópalo Sala 3 Topacio Diamante Gemas de origen orgánico - Ámbar - Coral - Perla - Nácar - Marfil - Azabache Grupo del corindón: - Zafiro - Rubí EL RECORRIDO EN PREGUNTAS 14 PARA SABER MÁS 19 Cuáles son las características de los minerales? A. Características físicas: 1. La dureza y la tenacidad 2. La raya 3. El peso a) El peso específico b) El peso en quilates 4. La exfoliación 5. La fractura B. Características ópticas: 1. El color 2. La transparencia 3. El brillo 4. La refracción de la luz 5. La dispersión 6. La absorción 7. El pleocroísmo 8. La luminiscencia 9. Las peculiaridades ópticas La forma de los cristales Las inclusiones ACTIVIDADES 27 MUSEO DE LAS CIENCIAS PRÍNCIPE FELIPE

4 Introducción Sabías que puede haber piedras preciosas incrustadas en los meteoritos que caen del Espacio? Y que un diamante y la mina de un lápiz tienen mucho en común? Te gustaría conocer el porqué de todo ello? En el recorrido por Royal Collection, la mayor colección de gemas del mundo, y con la ayuda de esta Guía, podrás encontrar las respuestas. Vitrina por vitrina te internarás en un mundo asombroso: un milagro de formas, colores y brillos, resultado de un proceso geológico complejo, y aprenderás cómo las gemas se clasifican o tallan. Esta Guía está indicada para todos aquellos interesados en el mundo de la Geología, y más concretamente en la Mineralogía y la Gemología, sin importar su edad o nivel de conocimientos sobre el tema. 2 CIUDAD DE LAS ARTES Y LAS CIENCIAS VALENCIA

5 Antes de la visita Qué es una roca? Una roca es una agregación de minerales distintos o de la misma clase. Existen rocas formadas por un único mineral, como es el mármol, compuesto exclusivamente de calcita, aunque la mayor parte de las rocas están formadas por minerales distintos. La corteza terrestre está compuesta por distintos tipos de rocas. Qué es un mineral? Un mineral es un elemento o compuesto químico de origen inorgánico que se presenta de manera natural y en forma normalmente cristalina. Posee una estructura atómica ordenada y se ha establecido como resultado de un proceso geológico. Los procesos a partir de los que se forman los minerales son diversos y complejos. Se pueden formar por solidificación del magma, a partir de fluidos y gases, y por alteraciones de otros minerales. Para descubrir lo que es un mineral, te invitamos a seguir el cómic de Manuel y Rosa al final de esta Guía. Qué es una piedra preciosa? Para que un mineral sea considerado como piedra preciosa, debe: tener una gran dureza, presentar un color atractivo, ser duradero para resistir el uso y el paso del tiempo sin rayarse o dañarse y tener brillo. De los más de minerales que conocemos en la Tierra, sólo algunos tienen las características de ser piedras preciosas. También el ser humano ha apreciado unas piedras preciosas más que otras, según las civilizaciones y las modas. Por ejemplo, la amatista ha tenido mucho éxito en los círculos eclesiásticos y muchos ejemplares de buena calidad aparecen en los anillos de los obispos, o en la cruz y el anillo pastoral de los prelados católicos. Por qué algunos metales son preciosos? Para que un metal se denomine precioso, debe tener unas características que muy pocos poseen: no se oxidan, funden a muy altas temperaturas, son dúctiles y muy difíciles de encontrar. Todo ello los hace muy valiosos. Éstas son, sin duda, las propiedades del oro, la plata y el platino. MUSEO DE LAS CIENCIAS PRÍNCIPE FELIPE 3

6 Contenidos de la exposición SALA 1 Yacimientos gemológicos Cuando las piedras preciosas se concentran de manera que es posible y rentable extraerlas, hablamos de yacimientos gemológicos. Desde el punto de vista práctico, éstos se dividen en yacimientos gemológicos primarios y secundarios. Los primarios son aquéllos en los que las gemas se encuentran en la misma roca en la que se originaron. Cuando diversos fenómenos climáticos, como la erosión o las lluvias, arrancan las rocas en las que se encuentran las gemas y las transportan hacia otro lugar, hablamos de yacimientos secundarios. Se pueden observar diversas gemas en estado natural en el interior de las vitrinas y ver su aspecto una vez que han sido talladas. Los metales preciosos El oro, la plata y el platino son considerados metales preciosos, tanto por sus características y propiedades físicas, como por los usos que a lo largo de la historia se les ha atribuido. Los metales preciosos no se oxidan, difícilmente entran en reacción química, funden a temperaturas elevadas y, por lo general, son fáciles de trabajar. Tanto el oro como la plata y el platino pueden presentarse como elementos nativos o mezclados con otros minerales. El oro. Pocos minerales tienen la importancia y el valor del oro. Ha sido empleado desde la antigüedad como medida de riqueza y poder. El oro es un metal denso y pesado, con un peso específico elevado, pero blando y fácil de trabajar, cuyas características físicas y químicas lo convierten en material idóneo para su uso en altas tecnologías. Para endurecerlo, a veces los joyeros mezclan el oro con otros metales como la plata o el cobre. La plata. Desde los tiempos más remotos, la plata se ha utilizado en joyería y para acuñar monedas. Hoy, el principal mineral del que se extrae la plata es la galena. El valor de la plata se debe a su rareza y a sus múltiples aplicaciones. El platino. Su valor radica en su rareza y en su utilidad. Este metal es más valioso y raro que el oro. Entre sus aplicaciones figuran la del refinamiento del petróleo, la reducción de la polución producida por los escapes de los automóviles y la joyería. El platino suele formarse en zonas magmáticas con depósitos de níquel y cobre. 4 CIUDAD DE LAS ARTES Y LAS CIENCIAS VALENCIA

7 Contenidos de la exposición Gemas sintéticas Una gema sintética no es una gema falsa! Las propiedades físicas de las gemas sintéticas coinciden casi totalmente con las de las naturales. En su elaboración, interviene la mano del hombre junto a costosa tecnología, por lo que el precio final es elevado. En la actualidad, diversos métodos científicos permiten crear multitud de gemas sintéticas: esmeraldas, rubíes, zafiros, ópalos... El principal uso de las gemas sintéticas es científico. Pueden encontrarse en infinidad de herramientas industriales, tecnología punta, instrumental médico, objetos de uso cotidiano, etc. Importante: las únicas gemas sintéticas de Royal Collection son las que están en esta vitrina. El resto de las vitrinas contiene únicamente gemas naturales auténticas. Laboratorio El laboratorio es el lugar donde se puede reconocer de un modo más sofisticado las singularidades que muestran los minerales y las gemas, así como proceder a su identificación, con el fin de garantizar y certificar la calidad y valor de las piedras preciosas. Esta labor se lleva a cabo empleando instrumentos como el refractómetro, el espectroscopio, etc... Los certificados de identificación y de graduación de una gema son su garantía de autenticidad. Son una opinión profesional, obtenida mediante un trabajo metodológico en las condiciones propias de un laboratorio. El taller En el taller es donde se realiza el proceso de convertir lo que en ocasiones parece un simple guijarro en una piedra preciosa, con forma, brillo y color. A este proceso se le denomina lapidación, y por tal se entiende el arte de labrar o trabajar las piedras preciosas. Consiste en un procedimiento por el cual la gema en bruto es desbastada y tallada hasta adquirir la apariencia brillante y pulida que todos conocemos. Existen diversos modos de trabajar las piedras preciosas dependiendo de sus características. Así, por ejemplo, el diamante se trabaja de una manera determinada debido a su mayor dureza; las gemas transparentes suelen tallarse en facetas y las opacas o traslúcidas en cabujones o cuentas. Algunas gemas son tradicionalmente empleadas en la glíptica, como en el caso del ágata que, debido a sus capas de distinto color, suele utilizarse para elaborar camafeos. MUSEO DE LAS CIENCIAS PRÍNCIPE FELIPE 5

8 Contenidos de la exposición La talla Los minerales se han tallado desde hace mucho tiempo para realizar armas y herramientas. Pero con el paso del tiempo, el ser humano descubrió que, al tallarlos, algunos minerales alcanzaban más brillo y belleza. La talla tiene como objeto conseguir que los haces de luz reflejados y refractados en el exterior e interior de la gema extraigan de ella toda su belleza. Hay tallas más adecuadas para una gema que para otras, en función de sus propiedades físicas y ópticas. Se pueden distinguir tres grupos de tallas : Talla con superficies facetadas o en facetas. Presenta diferentes superficies lisas que proporcionan a la gema todo su brillo. Son muy conocidas las tallas brillante, escalera, rosa, etc. Tallas con superficies curvas. Las gemas así trabajadas presentan formas redondeadas, en cabujones o cuentas. Glíptica. Consiste en el arte de grabar o esculpir sobre piedras preciosas (camafeos, entalladuras, etc.). Talla en facetas Talla brillante Talla ocho facetas Rosa Talla escalera Talla tijeras Talla esmeralda Talla lisa Cabujón doble Cabujón simple Cuenta Talla mixta 6 CIUDAD DE LAS ARTES Y LAS CIENCIAS VALENCIA

9 Contenidos de la exposición Grupo del cuarzo El cuarzo forma un grupo de minerales de los que existen diversas variedades: Amatista La amatista es una variedad transparente del cuarzo. Es de color violeta, pudiendo adquirir distintas tonalidades dentro de esta gama cromática. De todas las gemas que pertenecen al grupo del cuarzo, la amatista es la piedra preciosa más apreciada. Las más perfectas se tallan para joyería, y el resto se utilizan para hacer objetos de arte. Ametrino Es una variedad poco frecuente de cuarzo, que se caracteriza por mostrar en un mismo cristal zonas de amatista (color violeta) y de citrino (color naranja-amarillo). Citrino El citrino es la variedad amarilla (amarillo dorado) del cuarzo. Su nombre viene de su color amarillo anaranjado (cítrico). El rutilo como inclusión en las gemas Entre las inclusiones minerales que aparecen en muchas piedras preciosas, cabe destacar el rutilo. Este mineral, compuesto químicamente de dióxido de titanio, suele mostrarse como inclusión en un buen número de gemas. El rutilo se presenta en forma de agujas amarillo-doradas de gran resplandor en el cuarzo o en el topacio, en algunas especies del grupo del granate o en el corindón. Cuando se presenta en el cuarzo cristal de roca, y en función de la disposición de las agujas, se le suele denominar cabellera de Venus. Del nombre de este mineral se deriva el adjetivo rutilante, es decir, brillante o resplandeciente. MUSEO DE LAS CIENCIAS PRÍNCIPE FELIPE 7

10 Contenidos de la exposición Grupo del granate A este grupo pertenecen diversas piedras preciosas de estructura cristalina similar. Los principales representantes del grupo son: el piropo, el almandino, la espersatita, la grosularia o la andradita. El nombre de granate se debe a los cristales redondeados que recuerdan la forma y el color de la fruta del granado. Popularmente, suelen designarse como granate gemas del tipo piropo y almandino. Puede variar su tonalidad desde el granate hacia el naranja (debido al manganeso), marrón, amarillo y violeta, dependiendo de la variedad de que se trate. Peridoto También llamado olivino por la tonalidad verdosa de sus cristales. Importante: observar en su vitrina, junto a peridotos lapidados procedentes de minas, una lámina cortada de un meteorito que, por efectos naturales, llegó a la Tierra y por las enormes fuerzas generadas en el choque, los componentes químicos de su interior cristalizaron como espléndidos olivinos. Turmalina La turmalina es la gema que tiene mayor variedad y riqueza de colores. Pueden llegar a encontrarse tres y cuatro colores distintos en el mismo cristal. Las diferencias cromáticas se pueden dar tanto a lo largo de éste, como en capas concéntricas. En función de los colores que presentan sus cristales, reciben distintos nombres: verdelita: verde rubelita: rosada roja indigolita: tonalidades de azul multicolor: combinación de los anteriores 8 CIUDAD DE LAS ARTES Y LAS CIENCIAS VALENCIA

11 Contenidos de la exposición SALA 2 Grupo del berilo Los berilos forman un gran grupo de minerales, de los que existen diversas variedades: Esmeralda El color verde de la esmeralda se debe a la presencia de cromo en esta piedra. Este mineral raramente es transparente del todo y presenta a menudo inclusiones. Junto con el diamante y el rubí, es la gema más apreciada y cara del mercado. Colombia y Brasil son los países más conocidos como productores de esmeraldas. Heliodoro El color amarillo o dorado del heliodoro se ha vinculado siempre con el Sol. Esta gema pertenece también al grupo del berilo. Morganita Las variedades del berilo rosa, melocotón y violeta se denominan morganita, en honor a J. P. Morgan, banquero americano aficionado a las gemas. Aguamarina Este mineral pertenece al grupo del berilo, como la esmeralda. En el siglo XIX, el color preferido de la aguamarina era el verde mar. Su nombre significa en realidad agua de mar. Todas las variedades anteriores de gemas pertenecen al grupo del berilo, incluyendo otras gemas menos conocidas, como son: la bixbita y la goshenita. Podemos diferenciar unas de otras por su color. MUSEO DE LAS CIENCIAS PRÍNCIPE FELIPE 9

12 Contenidos de la exposición Grupo de la espodumena La espodumena forma (al igual que el berilo y el cuarzo) un grupo de minerales, entre los que se encuentra la hiddenita y la kunzita. Su gama de colores es amplia, predominando el verde de la primera y el rosa lila de la segunda. Hiddenita Es una de las dos variedades que existen de la espodumena. Su color es verde, llegando a alcanzar tonos muy intensos. Debe su nombre a W. E. Hidden, que la descubrió en Carolina del Norte en Kunzita Junto con la hiddenita, pertenece al grupo de la espodumena. Su color es rosa lila, debido al manganeso que contiene. Descubierta en Brasil en 1877, su nombre se debe a G. F. Kunz, el primer gemólogo que la describió como piedra preciosa. Ópalo El ópalo es un material amorfo, que varía de transparente a opaco, compuesto de micro esferas de sílice (gel hidratado) y un alto contenido en agua. El ópalo presenta el fenómeno óptico característico de la opalescencia, que se produce por la dispersión, reflexión y refracción de la luz en la estructura interna de la gema, presentando gran variedad de colores y tonos entremezclados. Hay distintos tipos de ópalos: Nobles, de color blanco o amarillento: presentan reflexiones azules. Provienen principalmente de Australia y Brasil. De fuego, de colores rojo y anaranjados: proceden mayoritariamente de México. Negros, o de tonalidades oscuras: como el rojo o el azul. Proceden, principalmente, de Australia. 10 CIUDAD DE LAS ARTES Y LAS CIENCIAS VALENCIA

13 Contenidos de la exposición SALA 3 Topacio Se cree que su nombre proviene de la palabra sánscrita tapas, que significa fuego. Otros piensan que su nombre proviene de la antigua isla de Topazos, hoy isla de Zebirget, en el mar Rojo. Podemos encontrarlos en color azul, rosa, amarillo e incoloros. Diamante Este mineral recibió su nombre por su dureza del latín adamas, que a su vez lo tomó prestado del griego, significando el irrompible, el indomable. Es el mineral más duro de la Tierra y el más apreciado. Está compuesto exclusivamente de carbono cristalizado. El diamante incoloro, puro, es el más conocido, pero existen otros de diferentes colores, mucho más raros y valiosos. Gemas de origen orgánico Este tipo de gemas se ha formado con una participación total o parcial de seres vivos. Las perlas naturales se forman alrededor de cuerpos extraños que se han instalado dentro de conchas de moluscos marinos o de agua dulce. Las conchas consideradas gemas pueden provenir de caracoles o tortugas. El coral está hecho de esqueletos de animales diminutos llamados pólipos coralinos. El marfil de los dientes o colmillos de los mamíferos procede tanto de los animales que existen en la actualidad, como de fósiles de miles de años de edad. El ámbar es la resina fósil de algunos árboles y se halla en sedimentos blandos o en el mar. El azabache es madera fosilizada que se encuentra en algunas rocas sedimentarias. A continuación, pasaremos a tratar específicamente las siguientes gemas de origen orgánico que podemos observar en Royal Collection : Ámbar El ámbar es la resina de algunas especies de árboles que se ha fosilizado con el tiempo. No toda la resina se convierte en ámbar, hacen falta muchos millones de años para conseguirlo. Qué es la resina? Los árboles, como los pinos y los cerezos, segregan esta sustancia como defensa ante los insectos. Es por eso que, a veces, se puede encontrar dentro del ámbar un insecto fosilizado. Éste fue atrapado dentro de la resina y, de este modo, se ha conservado hasta ahora. La mayoría del ámbar es amarillo dorado o naranja dorado, aunque ha sido encontrado ámbar verde, rojo, violeta y negro. De transparente a traslúcido, generalmente se encuentra en forma de nódulos o masas pequeñas de forma irregular, a menudo de superficie agrietada o meteorizada. Al ámbar se le han atribuido un cierto número de usos medicinales, pero hoy en día se usa casi exclusivamente en joyería. MUSEO DE LAS CIENCIAS PRÍNCIPE FELIPE 11

14 Contenidos de la exposición Coral El coral está hecho de restos de esqueletos de animales marinos llamados pólipos del coral. Estas criaturas diminutas viven en colonias que forman estructuras ramosas al crecer y que, eventualmente, forman arrecifes o atolones coralinos. La superficie de estas ramas de coral presenta un modelado característico hecho por el esqueleto original. La mayoría de los corales está hecha de carbonato de calcio. El coral rojo es el más valorado, y se ha usado en joyería durante miles de años. Es sensible al calor y a los ácidos, de modo que puede perder el color con el uso. El coral de mayor calidad y belleza se encuentra en aguas templadas. Perla Las perlas se forman en algunos moluscos, especialmente en ostras y mejillones, como defensa natural contra un elemento irritante, como puede ser un grano de arena. Capas de aragonito, conocido como nácar, son segregadas alrededor del elemento irritante y van creciendo hasta formar una perla sólida. En las perlas cultivadas, se introduce un elemento irritante para iniciar su formación. Las perlas van del blanco, blanco con un indicio de color (a menudo rosa) a pardo o negro, según el tipo de molusco y de agua. Son sensibles a los ácidos, a la sequedad y a la humedad, y son menos duraderas que las otras gemas. Nácar Se denomina nácar (madreperla) a la capa interna con fuerte brillo iridiscente de algunas conchas de bivalvos y gasterópodos. El nácar de los bivalvos perlíferos es el más utilizado. Su color base suele ser el blanco, aunque el nácar de Tahití es más oscuro. Suele utilizarse para objetos de arte industrial, esferas de relojes, bisutería e incrustaciones. Marfil Los dientes de los vertebrados están, principalmente, formados por una materia dura rica en sales de calcio: el marfil. En la actualidad (por leyes internacionales de protección), este material procede principalmente de colmillos de mamuts fosilizados, aunque también se utilizan los de hipopótamo o jabalí. De color crema y tacto sedoso, el marfil es un material gemológico cuyo uso se remonta al origen de la humanidad. 12 CIUDAD DE LAS ARTES Y LAS CIENCIAS VALENCIA

15 Contenidos de la exposición Azabache El azabache es una forma de madera fosilizada. Negro, brillante y cálido se ha utilizado, preferentemente, como material para las joyas durante el luto. En caso de duda, una aguja caliente aplicada sobre un fragmento de azabache permite percibir el típico olor a carbón quemado e identificarlo. Grupo del corindón Zafiro El zafiro pertenece también al grupo del corindón. Éste, al igual que la mayoría de las gemas, tiene una gran dureza (valor 9 en la Escala de Mohs). Un material duro resiste un esfuerzo si lo aplicamos de forma lenta, pero se rompe si el mismo esfuerzo se aplica de forma rápida. Es decir, un material duro puede ser frágil. La variedad del zafiro puede ser azul, amarillo, verde, lila, etcétera. Rubí El rubí pertenece al grupo del corindón. Esta gema es siempre de color rojo en varios tonos: rosado, púrpura, etc. Es éste el color que ha dado a la piedra su nombre (de rubeus en latín). El rubí ha sido siempre una de las gemas más importantes y apreciadas. DETALLE DE QUILATES (total por gemas) G E M A S EXPUESTO O T R A S EXPUESTO Aguamarina Amatista Ametrino Citrino Diamante Esmeralda Granate Heliodoro Hiddenita Ópalo Rubí Rutilados Topacio Turmalina Zafiro , , , , , , , , , , , , , , ,65 Otros berilos 1.415,00 Kunzita 3.175,00 Perlas 4.621,00 Peridoto 263,50 Ámbar 687,30 Otras Área II 4.720,28 TOTALES ,38 TOTAL EXPUESTO TOTALES , ,92 quilates MUSEO DE LAS CIENCIAS PRÍNCIPE FELIPE 13

16 El recorrido en preguntas SALA 1 1. Fíjate en las fotografías de los yacimientos y marca con un aspa (X) la frase correcta: Junto a los ríos podemos encontrar gemas. Es totalmente imposible. Es el único sitio donde se pueden encontrar. Pueden haber sido erosionadas y transportadas desde su lugar de origen. 2. Marca con un aspa (X) la frase que consideres correcta: La amatista es una gema de color lila a violeta. A menudo, presenta colores amarillos y negros. Sólo puede ser tallada en cabujón. Observa en la vitrina de la amatista y completa la frase: La mayor gema de estas vitrinas es de talla y su peso es de quilates. 3. Mira en la vitrina del ametrino, de la amatista y del citrino y anota los siguientes datos: Fractura Fórmula Sistema cristalino Dureza 14 CIUDAD DE LAS ARTES Y LAS CIENCIAS VALENCIA

17 El recorrido en preguntas 4. Mira bien en las vitrinas del citrino. Cuáles son los dos citrinos más grandes? Pon aquí sus pesos y únelos a sus tallas correspondientes: Peso de Talla Peso de Talla quilates quilates Observa las variedades de cuarzo siguientes y únelas con su color: Ametrino violeta Citrino violeta/amarillo Amatista amarillo 5. Ve a la vitrina de los rutilados y fíjate en las agujas de rutilo que aparecen en el interior de las gemas. En qué otras gemas, además del cuarzo, puede aparecer este tipo de inclusión? Marca con un aspa (X) las que puedes ver: Ametrino Topacio Esmeralda Diamante 6. Ve a la vitrina del peridoto. Qué ves en el centro de la vitrina? Peridoto en la roca madre. Una plancha hecha por el hombre. Un meteorito con incrustaciones de peridoto. 7. Indica los colores y los distintos tipos de turmalinas que hayas visto en las vitrinas. SALA 2 8. Fíjate en la vitrina de las esmeraldas. Cuál es la que más te gusta? Anota sus quilates y su talla. Quilates Talla MUSEO DE LAS CIENCIAS PRÍNCIPE FELIPE 15

18 El recorrido en preguntas 9. Mira en la vitrina de la esmeralda, del heliodoro y de la morganita. Anota los siguientes datos: Variedad Fórmula Sistema cristalino Dureza 10. Observa las siguientes variedades del berilo y únelas con su color: Esmeralda rosa Heliodoro verde Morganita amarillo Aguamarina azul 11. Mira en la vitrina de la hiddenita y de la kunzita. Rodea con un círculo la opción que proceda, V = verdadero o F= Falso, en relación con las siguientes afirmaciones: V F V F V F V F La kunzita posee un color verdoso. La hiddenita puede tener un color amarillo dorado. El sistema cristalino de ambas gemas es monoclínico. La fórmula de ambas variedades es idéntica. 12. El mayor ópalo de fuego de estas vitrinas es de talla y su peso es de quilates. Sala Antiguamente, se creía que el topacio sólo podía ser de color amarillo. Es eso cierto según lo que puedes ver en las vitrinas? Indica cuántos colores observas. 16 CIUDAD DE LAS ARTES Y LAS CIENCIAS VALENCIA

19 El recorrido en preguntas 14. Acércate a los diamantes y observa. Existen los diamantes negros? Qué colores te sorprenden más? Observa los diamantes que se exponen y completa los espacios vacíos con una letra: No hay nada con ureza similar (Escala de Mohs= ). Ex sten de coloraciones diversas, pero los tonos bl ncos son los ás frecuentes. Está formado por c rbono (C), igual que el grafito. Es un mi eral del grupo de los elemen os como el cobr. 15. Señala Verdadero o Falso (V/F) en relación con las siguientes afirmaciones: V F V F V F V F V F El nácar tiene un color verdoso. El azabache es siempre negro. Podemos encontrar el coral en las ramas de los árboles. El ámbar puede tener insectos dentro. El coral se encuentra en el fondo del mar. 16. Observa la vitrina de la perla. Cuántos tipos de tonalidades puedes apreciar? Cuáles son tus preferidas? MUSEO DE LAS CIENCIAS PRÍNCIPE FELIPE 17

20 El recorrido en preguntas 17. Indica los diferentes colores del zafiro. 18. Las mejores aguamarinas proceden de Brasil, como las dos mayores gemas que puedes ver en la vitrina. Cuáles son sus tallas y pesos en quilates? Talla Peso de Talla Peso de quilates quilates Acuérdate de la equivalencia: 1 quilate = 0,2 gramos!! Cúal sería el peso en gramos de cada una de estas gemas? Compara la forma cristalina de la aguamarina que aparece en la vitrina con la forma del mineral en bruto. Qué observas? 18 CIUDAD DE LAS ARTES Y LAS CIENCIAS VALENCIA

21 Para saber más Cuáles son las características de un mineral? Los minerales poseen determinadas características que, junto con su composición química y estructura molecular (forma cristalina), nos permite reconocerlos e identificarlos. Estas características podemos dividirlas en físicas y ópticas. Las primeras son aquéllas que podemos llegar a apreciar a través del manipulado de los minerales o gemas, mientras que las segundas no requieren ningún tipo de manipulación. Como el estudio de las características físicas requiere el manipulado de los minerales, pudiendo perjudicar a las propias piezas, como, por ejemplo, la fractura, no se aplica a la hora de identificar las piedras preciosas. A. Características físicas 1. La dureza y la tenacidad La dureza se define como la resistencia que ofrece un mineral a ser rayado por otro mineral o por un objeto de dureza conocida. De forma práctica se ha establecido una escala de durezas relativas, formada por 10 minerales ordenados de la mínima a la máxima dureza. Esta escala se llama Escala de Mohs, en honor a Friedrich Mohs (un mineralogista austríaco que vivió entre 1773 y 1839). Es una escala que indica el orden de dureza de forma logarítmica y no lineal; es decir, el diamante no es 10 veces más duro que el talco, sino veces. A menudo, se utilizan objetos comunes de dureza conocida, como: la uña (2,5), el acero de un cuchillo (5,5), un vidrio (5,5), etc. Escala de Mohs 1. Talco 2. Yeso 3. Calcita 4. Fluorita 5. Apatito 6. Ortoclasa 7. Cuarzo 8. Topacio 9. Corindón 10. Diamante Observa que el diamante, con el número 10, es el mineral más duro de todos. Esto significa que puede rayar a todos los demás. Por este motivo, se utiliza en la industria para cortar y rayar otros materiales. La tenacidad es la resistencia que un material opone a ser roto, molido o doblado. Es indicativa de la cohesión entre sus átomos. A diferencia de la dureza, no se utiliza una escala de referencia, sino una clasificación general: frágil, maleable, dúctil, flexible, elástico. Algunos minerales muy duros, como el diamante, pueden ser muy poco tenaces o muy frágiles y, al contrario, minerales muy blandos, como el jade, pueden ser muy tenaces. MUSEO DE LAS CIENCIAS PRÍNCIPE FELIPE 19

22 Para saber más 2. La raya Cuando un mineral raya sobre una placa de cerámica blanca, éste deja una marca de color. Esta es una de las formas de identificar un mineral. Tú también puedes hacerlo en un taller de identificación o en el laboratorio del colegio, donde podrás hacer uso de lupas de mano, trozos de porcelana sin vidriar (para emplearlas en ensayos de trazos), un cristal común y una pequeña navaja (para probar la dureza), vinagre (para comprobar si una roca tiene carbonato cálcico, ya que las rocas que contienen calcita producen efervescencia en contacto con el vinagre) y otros materiales. Curiosamente, la raya de los minerales no siempre coincide con el color que muestran a simple vista, por ejemplo: Minerales Color del mineral Color de la raya Esmeralda Verde Blanca o gris Citrino Amarillo Blanca o gris Pirita Dorado Negra o gris Hiddenita Verde Blanca o gris Kunzita Rosa Blanca o gris Ojo de tigre Marrón Amarilla o naranja Granate Rojo Blanca o gris Azabache Negro Amarilla o naranja Crisocola Verde/Azul Blanca verdosa 3. El peso a) El peso específico El peso específico (PE) de una gema es el índice de su densidad. De esta manera, llamamos peso específico de una sustancia al número que indica que un volumen dado de la misma es más pesado que el mismo volumen de agua destilada a 4ºC. Así, un cubo de pirita de un volumen determinado (PE= 5 2) es más pesado que un ejemplar de fluorita del mismo volumen (PE= 3 18). b) El peso en quilates Para pesar las piedras preciosas, se utiliza una unidad de medida internacional que se llama quilate. Mira esta fórmula: 1 quilate = 0,2 gramos A más quilates, más valiosa! El peso en quilates de las gemas no se debe confundir con los quilates utilizados para el oro. En el caso del oro, el quilate no es una unidad de peso, sino un indicativo de su pureza. Quilate proviene del griego kerate, nombre con el que los clásicos designaban a la semilla del algarrobo, utilizada como patrón de medida al presentar un peso regular de 0,2 gramos. 20 CIUDAD DE LAS ARTES Y LAS CIENCIAS VALENCIA

23 Para saber más 4. La exfoliación Las superficies regulares o caras planas en las cuales se puede romper un mineral se llaman superficies de exfoliación. La exfoliación es una propiedad física a menudo utilizada para la determinación de los minerales, que nos indica una forma regular de rotura, debida al orden interno de los átomos, es decir, según su estructura molecular. Un ejemplo claro de exfoliación lo tenemos en la mica, que se exfolia en laminillas u hojuelas claramente reconocibles. Los diamantes (y muchas otras gemas) también presentan planos de exfoliación, de tal manera que, al recibir un golpe seco y estudiado, el diamante puede partirse limpiamente siguiendo su plano de exfoliación. 5. La fractura Cuando no existen planos de exfoliación, o éstos no son claros, el mineral se rompe según secciones irregulares llamadas de fractura o de rotura al azar. Las clases de fractura más comunes son: a) Concoidea: en superficies curvadas en forma de concha, como en la obsidiana. b) Astillosa: con salientes agudos, como en la aventurina (cuarzo verde). c) Irregular: como la girolita y la okenita. B. Características ópticas 1. El color Es la primera característica que se observa a simple vista. Por eso, algunas piedras preciosas tienen el nombre de su color: rubí (rojo), aguamarina (el color del mar, del verde al azul). El color de una piedra preciosa depende mucho de la forma en que absorbe la luz. La luz blanca se descompone en los colores del arco iris cuando atraviesa una piedra, formando un abanico que va del rojo al violeta para las piedras transparentes. Pero algunos colores se absorben más que otros. Los que no se absorben se reflejan en la gema y le dan su color. El color depende también de la presencia de diferentes elementos en la composición química de la gema. Por ejemplo, la malaquita, que nunca es incolora, debe su color verde a la presencia de cobre en su composición. MUSEO DE LAS CIENCIAS PRÍNCIPE FELIPE 21

24 Para saber más Cambio de color Existen piedras preciosas que cambian de color a lo largo del tiempo; por ejemplo, la amatista, el cuarzo rosado y la kunzita pueden palidecer hasta tornarse incoloras por la acción de la luz solar o de su exposición permanente a una luz artificial inadecuada. Por lo general, estas modificaciones naturales del color son una excepción a la regla general de no variación del color. La intervención del hombre puede producir un cambio cromático a través de tratamientos térmicos y otros métodos, como los rayos X o las radiaciones. Las modificaciones de color se suelen utilizar para embellecer piedras preciosas, dándoles tonalidades más atractivas. Algunas coloraciones inducidas de este modo no son duraderas, las piedras pueden palidecer, tomar otra coloración o tornarse moteadas. 2. La transparencia Según la facilidad con que la luz atraviesa el interior de las gemas, se clasifican de distinta forma: desde totalmente opacas (no dejan pasar la luz), hasta transparentes. Uno de los motivos por los cuales se tallan las gemas es para resaltar su transparencia. 3. El brillo Si las gemas "brillan" es porque reflejan parte de la luz que incide en su superficie. Por tanto, el mayor o menor brillo de una piedra preciosa dependerá de las características de su superficie y de su índice de refracción. En determinadas gemas, su estructura interna actúa como un espejo, devolviendo la luz que recibe y produciendo un efecto lumínico muy atractivo que también contribuye a su brillo. Podemos distinguir varios tipos de brillos: a) Brillo metálico, que es propio de los minerales opacos (no transparentes), con gran nivel de cohesión entre sus átomos. Por ejemplo, la pirita. 22 CIUDAD DE LAS ARTES Y LAS CIENCIAS VALENCIA

25 Para saber más b) Brillo no metálico, propio de los minerales transparentes o traslúcidos. Posee distintas cualidades según el mineral en el que se dé: Adamantino: es el brillo más intenso, típico de los minerales con gran poder de reflexión. Por ejemplo, el diamante. Vítreo: característico de los minerales transparentes con un brillo similar al del vidrio. Por ejemplo, el rubí. Nacarado: propio de los minerales micáceos, que se parten en láminas fácilmente. Por ejemplo, el nacar. Sedoso: caracteriza a los minerales transparentes con fibras finas y paralelas. Por ejemplo, el yeso. c) Brillo mate, propio de los minerales que no tienen ningún tipo de brillo. Por ejemplo, la sodalita. 4. La refracción de la luz Todos hemos visto como un palo introducido en el agua oblicuamente se rompía al nivel de la superficie. La parte inferior del palo tenía una dirección distinta a la de la parte superior. Este fenómeno se debe a la refracción de la luz, y ocurre siempre que un rayo de luz pasa oblicuamente de un medio a otro de índice distinto (por ejemplo del aire al agua, o del aire al cristal de una piedra preciosa). El grado de refracción de la luz es constante en los cristales de cada tipo de piedra. Este es el motivo de que se utilice en su identificación. La refracción de la luz se mide con el refractómetro. MUSEO DE LAS CIENCIAS PRÍNCIPE FELIPE 23

26 Para saber más 5. La dispersión Es la denominación que recibe la irisación que podemos apreciar en las piedras preciosas, y es el resultado de la descomposición de la luz en su espectro de colores al atravesar un prisma. La medición de dispersión resulta también útil para la identificación y determinación de las piedras preciosas. Se realiza mediante el refractómetro y con la ayuda de medios especializados. 6. La absorción Es otro de los métodos más importantes para la determinación de las piedras preciosas. Son las bandas de luz descompuestas en los colores del espectro que salen de las piedras preciosas de color. El ojo humano no es capaz de percibir todas las sutiles diferencias cromáticas, pudiendo confundir el rubí con vidrio rojo. Sin embargo, los espectros de absorción nos ayudan a diferenciar a unas piedras de otras. Estos espectros de absorción se miden a través del espectroscopio. 7. El pleocroísmo Es la propiedad óptica de un mineral por la cual el color o el tono de un cristal varía al mirarlo desde un ángulo distinto. Es observable a simple vista sólo en algunas gemas, como la iolita, la turmalina o la andalucita. Cuando hay dos colores principales, hablamos de dicroísmo y, en el caso de tres colores, de tricoísmo o pleocroísmo. Este último término se emplea también como nombre colectivo para ambos fenómenos. El instrumento de observación del pleocroísmo es el dicroscopio. 8. La luminiscencia Es el resplandor que muestra una sustancia por influencia de cualquier radiación. Para el estudio de las gemas, es de interés la luminiscencia con radiación ultravioleta, llamada también fluorescencia. 9. Las peculiaridades ópticas Efecto ojo de gato y estrella. Su nombre es debido a que este efecto recuerda al ojo rasgado de un gato. Este efecto se produce por reflexión de la luz sobre características peculiares de la gema, como inclusiones fibrosas o en forma de aguja. El mayor efecto de este fenómeno se produce cuando la gema es tallada en cabujón. 24 CIUDAD DE LAS ARTES Y LAS CIENCIAS VALENCIA

27 Para saber más La forma de los cristales La ordenación interior de los átomos constituye la estructura molecular sólida, denominada cristal, y ésta puede, en ocasiones, observarse en la forma externa del mineral, dando lugar a formas regulares. Para que este orden se manifieste, es necesario que el mineral tenga tiempo y espacio suficiente para crecer en unas condiciones de presión y temperatura adecuadas. El cristal es como un ser vivo ; nace, crece, se desarrolla y muere cuando alcanza la forma de cristal matemático, incapaz ya de crecer por ser perfecto. Aún después, puede seguir evolucionando por alteración de su composición química debido a las condiciones ambientes. Casi todos los minerales presentan formas cristalinas determinadas, o lo que es lo mismo, cuerpos homogéneos que presentan una estructura geométrica rígida, limitada por superficies planas: prismas hexagonales, bipirámides, etc. Los cristales se clasifican en siete sistemas cristalinos diferentes. Estos sistemas definen la forma en la cual podemos encontrarnos los minerales en bruto. También existen gemas que no poseen una cristalización definida y son materiales amorfos, como el ópalo o el ámbar. Sistema Mineral 1. Sistema Hexagonal Aguamarina c m m m 2. Sistema Cúbico Diamante c m m 3. Sistema Tetragonal Circón c m m 4. Sistema Rómbico, u Ortorrómbico Topacio a3 a1 a2 MUSEO DE LAS CIENCIAS PRÍNCIPE FELIPE 25

28 Para saber más Sistema Mineral 5. Sistema Monoclínico Hiddenita z ß z a 6. Sistema Triclínico Malaquita r s r m M a 7. Sistema Romboédrico o Trigonal Amatista ƒ ƒ ƒ 8. Amorfo Ópalo Las inclusiones Las inclusiones son características internas de las gemas. Pueden ser definidas como partículas de materia extraña, en estado líquido, sólido o gaseoso, que han quedado atrapadas en el interior del cristal durante su crecimiento en exfoliaciones, fisuras o fracturas, que se llenaron después del fin del crecimiento de la roca que las contiene. Aunque han sido consideradas imperfecciones, hoy en día se entiende que añaden interés a una piedra e, incluso, que dan fe de su autenticidad, permitiendo determinar si una gema es de origen natural o sintético y rastrear la procedencia geológica de muchas piedras preciosas. Otro tipo de inclusión es la que aparece en el ámbar en forma de insectos, musgo, agujas de pino, etc., que quedaron atrapados en resina antes de que ésta se fosilizara. 26 CIUDAD DE LAS ARTES Y LAS CIENCIAS VALENCIA

29 Actividades EL CÓMIC DE ROSA Y MANUEL Un buen día, paseando por el campo, Manuel y Rosa se pararon a descansar un momento al lado de una antigua cantera. Al mirar las piedras próximas, vieron que unas eran más bonitas que otras. Se acercaron al corte de la cantera y quedaron sorprendidos La pared de roca estaba atravesada por unas vetas o filones que contenían aquella piedra tan bonita que acababan de encontrar. Nuestros amigos cogieron dos muestras, una del filón y la otra de la piedra recién hallada. Descubre cuál es el mineral I Al volver a casa, se encontraron con Pedro, el hermano de Rosa. Manuel y Rosa: Hola, Pedro! Pedro: Hola!, de dónde venís? Manuel y Rosa: Venimos de una cantera. Mira, hemos encontrado unas piedras muy bonitas. Pedro: Estas piedras se llaman mineral y roca. Manuel y Rosa: Por qué? Pedro: Mirad, una de las piedras que traéis está formada por manchitas de diferentes colores y formas; en cambio, la otra es sólo una de esas manchas. Señala en el dibujo cuál es la roca y cuál el mineral. MUSEO DE LAS CIENCIAS PRÍNCIPE FELIPE 27

30 Actividades Descubre cuál es el mineral II Rosa y Manuel ya saben que esa piedra tan bonita que han encontrado es un mineral, pero qué mineral? Lo primero que hicieron nuestros amigos fue intentar rayar su mineral con la uña (dureza 2,5) y no lo consiguieron. Escala de Mohs 1. Talco 2. Yeso 3. Calcita 4. Fluorita 5. Apatito 6. Ortoclasa 7. Cuarzo 8. Topacio 9. Corindón 10. Diamante Mira la Escala de Mohs. De cuáles de los siguientes minerales podía tratarse? Elimina con un aspa (X) los que creas que no pueden serlo. CALCITA TALCO FLUORITA PIRITA CUARZO - CORINDÓN GALENA YESO - DIAMANTE Descubre cuál es el mineral III El lunes, después de clase, deciden preguntar a la profesora de Ciencias Naturales de qué mineral se trata. Ella les propone averiguarlo todos juntos. Les dice que el próximo paso consiste en conocer si tiene una composición química carbonática. Al dejar caer, con mucho cuidado!, unas gotas de HCl (ácido clorhídrico diluido) sobre la superficie de un mineral carbonático, se produce un proceso de efervescencia; es decir, se desprenden burbujas de dióxido de carbono. Por eso, van al laboratorio e intentan atacar el mineral mediante el ácido clorhídrico, con mucha precaución, guantes de goma y gafas. A pesar de ello, el mineral permanece inatacado (ni una burbuja), lo que hace pensar, por tanto, que no es un mineral carbónico. Repasa lo que has aprendido y elimina el mineral que no puede ser: CALCITA PIRITA - FLUORITA CUARZO - CORINDÓN GALENA DIAMANTE 28 CIUDAD DE LAS ARTES Y LAS CIENCIAS VALENCIA

31 Actividades Descubre cuál es el mineral IV Días después, en casa de Rosa, nuestros amigos encuentran una caja de minerales que su padre había coleccionado. Uno de los minerales era un pequeño cristal de color amarillo. Al leer la etiqueta, vieron que se trataba de un topacio. Recordando la Escala de Mohs, intentaron rayar el mineral encontrado en la cantera con el topacio. El mineral quedó rayado. Cuáles de los minerales siguientes no habrían podido ser rayados con el topacio en esta prueba? FLUORITA PIRITA CUARZO CORINDÓN GALENA DIAMANTE Descubre cuál es el mineral V Rosa y Manuel, ante los resultados negativos de sus experiencias, insisten en continuar y consiguen que su profesora de Ciencias Naturales les preste un libro sobre identificación de minerales. Al consultarlo, ven que no iban desencaminados en las pruebas que hicieron, pero que existen unas propiedades de los minerales para ellos aún desconocidas: fractura, exfoliación y brillo Intentan exfoliar (separar láminas del mismo) el mineral que encontraron en la cantera, pero lo único que consiguen es hacer saltar trocitos del mismo. Rosa: Mira, Manuel, parecen trozos de vidrio brillante! Manuel: Caray, es verdad, y cortan mucho! Así, Rosa y Manuel se dan cuenta de que ese mineral no presenta exfoliación, sino fractura concoidea. Completa el siguiente esquema, marcando con una cruz las propiedades físicas, conocidas de cada uno de los siguientes minerales. En la última línea, tienes las que corresponden al mineral que buscas. GALENA FRACTURA EXFOLIACIÓN BRILLO PIRITA FLUORITA CUARZO? El mineral que han encontrado Rosa y Manuel es MUSEO DE LAS CIENCIAS PRÍNCIPE FELIPE 29

32 Actividades 1. Verdadero o falso. V F V F V F V F V F El diamante es la más dura de todas las piedras. El zafiro es siempre de color azul. El diamante es siempre incoloro. El brillante es una talla. En el ámbar se puede encontrar un mosquito fosilizado. 2. Los colores de las gemas. Une con una flecha el color que corresponde a cada una de estas gemas: ESMERALDA rojo AGUAMARINA azul RUBÍ verde con diversas tonalidades ZAFIRO amarillo CITRINO verde claro a azul verdoso 3. Responde a las siguientes preguntas: Por qué la esmeralda es de color verde? No es siempre verde, puede ser también roja. Porque tiene cromo en su estructura. Porque el verde es el único color que se refleja en esta gema. Cuál es el brillo del ópalo? Metálico Adamantino Vítreo Cuál es la dureza del diamante? 0,1 5, Completa los huecos. rojo - apreciadas - azul - corindones - joyería El zafiro y el rubí pertenecen al grupo de los. El zafiro es la variedad y el rubí es la variedad. Son dos piedras muy y utilizadas en. 30 CIUDAD DE LAS ARTES Y LAS CIENCIAS VALENCIA

33 Actividades 5. Dónde situarías la dureza de la uña? Marca con un aspa (X) la respuesta correcta. Entre el topacio y el corindón. Entre la fluorita y el apatito. Entre el yeso y la calcita. Dónde situarías la dureza del cuchillo? Marca con un aspa (X) la respuesta correcta. Entre el apatito y la ortosa. Entre el cuarzo y la ortosa. Entre el talco y la calcita. 6. Fíjate en la escala de transparencias que te proponemos. Qué grado de transparencia corresponde al aguamarina? Opacas (no dejan pasar la luz). Semitranslúcidas (la luz sólo pasa a través de los extremos delgados de la gema). Translúcidas (no es posible ver un objeto situado detrás). Semitransparentes (el objeto se ve borroso). Piedras transparentes (el objeto se ve con claridad, sin distorsiones). 7. Cuál de las tallas del dibujo corresponde a la talla brillante? Señala la respuesta correcta. Como ves, el brillante no es ningún tipo de gema, sino un tipo de talla. Cualquier gema puede ser tallada en brillante. MUSEO DE LAS CIENCIAS PRÍNCIPE FELIPE 31

34 Ornamentación. Documento. Receptáculo para la luz tras inmensos períodos de tiempo en la oscuridad. Forma. T r a n s p a r e n c i a. Estructura. Color. Lujo de la naturaleza. Realidad fascinante. Estímulo para la imaginación y la sensibilidad. Verdad e ilusión. Concordancia o conflicto entre lo definido por la ciencia y los plurales horizontes del arte. Riqueza. LETANÍA PARA ALGOMILAGROSO Testimonio. Vicente Aguilera Cerni Símbolo. Configuraciones y perspectivas. Materia prima que expresa lo perfecto. F u e n t e i n s p i r a d o r a. Quintaesencia estética. Matemática de la ensoñación... Eso -y mucho más- son las gemas que expresan el milagro de su propia hermosura. Por eso, encarnan lo civilizado, el refinamiento, la más pura expresión de la belleza. No en balde, el lenguaje también las ha bautizado como piedras preciosas. Pobre definición para algo tan excepcional y polivalente.