Índice de refracción

Es el número que expresa la relación existente entre la velocidad de la luz en el aire y la velocidad de la luz en el medio más denso (la gema). Refracción: Es la desviación que se produce en un rayo de luz cuando éste pasa de una sustancia a otra, debido a la diferencia de densidad de las dos materias. Podemos apreciar dicho efecto fácilmente si introducimos un palo o vara en agua, observamos cómo ésta se tuerce a partir de la superficie. Llamaremos al rayo original rayo incidente, y al desviado rayo refractado. Si se mide el ángulo producido entre el rayo incidente y el refractado, obtendremos el Índice de Refracción. Puede ocurrir que de un rayo incidente se produzcan dos refractados, por lo que obtendremos dos índices de refracción, que a su vez producirán un ángulo al que llamamos birrefringencia. También puede ocurrir que se formen tres rayos refractados. En éste caso la birrefringencia será el ángulo producido entre el mayor y el menor. Cuando se produzca un solo ángulo refractado, llamaremos a la sustancia Isótropa; cuando produzca dos ángulos será anisótropa uniáxica y cuando sean tres los refractados será anisótropa biáxica. Los ángulos refractados se miden con un aparato llamado refractómetro.
Pleocroismo

Es un efecto que se produce en algunas gemas, que consiste en un cambio de color según la incidencia de la luz. Se denominan dicroicas cuando se alternan dos colores, y tricroicas cuando son tres los colores alternados. Es frecuente observar dicroismo en algunos zafiros azules que pueden verse verdosos, o en amatistas que pueden apreciarse distintas tonalidades. El tricroismo es característico de andalucitas con tonos pardos amarillos y verdes, tanzanitas con distintos tonos de azules o morados y en algunas alejandritas que presentan color verde con luz natural y se vuelven rojas con luz incandescente, aparte de tonos amarillos o rojizos.
Espectro de absorción

Llamamos así a la absorción selectiva de ciertas longitudes de onda del espectro visible, debido a la presencia de ciertas sustancias en los cristales. Al incidir un rayo de luz sobre una sustancia con elementos absorbentes, en el espectro o arco iris proyectado, se apreciarían zonas sombreadas o totalmente oscuras. Por el estudio de éstas sombras (absorciones), pueden conocerse la presencia de los elementos químicos que componen una gema, distinguiéndose unas de otras.
Luminiscencia

Existen ciertos rayos de luz que no se encuentran en el espectro visible, pero que aislados adecuadamente, producen ciertos efectos en algunas sustancias. Producen coloraciones, luminosidad, transparencia u opacidad. A éstos efectos los encuadramos en la luminiscencia. Diremos que un cristal es fluorescente cuando la radiación adecuada provoca luminosidad o coloración mientras dura la exposición. Diremos que es fosforescente cuando una vez halla cesado la radiación, el cristal permanece iluminado poco o mucho tiempo. Será transparente si el cristal es atravesado por el rayo totalmente y en caso que el rayo no lo penetre será opaco a la radiación. Caso de no producirse ningún efecto, diremos que el cristal es inerte. Las radiaciones utilizadas en gemología son la luz ultra violeta de onda corta, luz ultra violeta de onda larga y por último los rayos X.

Color

Se denomina color al complementario de la radiación visible absorbida por la gema cuando se provoca la excitación de los electrones de la capa externa de sus átomos a orbitales de mayor energía.Hay gemas que poseen color propio. Muchas gemas, sin embargo, son incoloras cuando son puras, aunque esta circunstancia pueda ser muy rara, y sólo toman color según la impureza predominante incluída en pequeñas cantidades en su red cristalina. Una mayor pureza e intensidad del color significan, en muchos casos, diferencias de valor de varios órdenes de magnitud en gemas. En la industria del diamante, mucho más desarrollada que la de las demás gemas, se emplean escalas de color.
Cada mineral acostumbra a encontrarse en diferentes colores. Algunas gemas abarcan todo el espectro como, por ejemplo, la turmalina. A veces una piedra es común en un color y muy rara en otro, como el berilo incoloro o goshenita que es muy corriente, mientras que por el contrario el berilo rojo o bixbita es de una gran rareza. El diamante incoloro es muy abundante y el rojo, azul o verde, muy raros.En joyería y en el coleccionismo de gemas, se acostumbran a buscar todas las variantes de color posibles.
Transparencia

Se denomina transparencia la mayor o menor facilidad que tiene la luz para atravesar un cuerpo. Depende de la composición, del tipo de enlace que presenta la estructura cristalina de dicho cuerpo y de las impurezas e inclusiones que posea.
También influye el grosor y la conservación de la superficie que, en el caso de las gemas, es muy importante. Normalmente las gemas se clasifican en transparentes: cuando pueden distinguirse figuras a través con mayor o menor claridad. Translúcidas: cuando no se distinguen figuras pero sí se aprecia la luz en mayor o menor medida. Opacas: cuando ni el mínimo rayo de luz pasa por una sustancia.

Brillo

Es el aspecto que presenta una superficie al incidir la luz. Para la denominación del brillo se utilizan sustancias sobradamente conocidas, apelando a ésta propiedad. Llamaremos brillo “vitreo” al que asemeja al vidrio, “adamantino” al diamante, “nacarado” al nácar, “metálico” al metal, “graso” semejante a la grasa, “resinoso” con aspecto a resina y “sedoso” con aspecto a seda. Depende de la naturaleza de la gema y del tipo de enlace.
Adamantino : diamante
Resinoso adamantino : circón
Vítreo : Rubíes , esmeraldas, cuarzo
Macarado : perlas
Sedoso : materiales con inclusiones orientadas ( cuarzo rutilado , ojos de gato)
Craso : turquesa
Resinoso : Ámbar
Céreo : jade
Graso : Azabache

Lustre

O aspecto de una gema vista con luz reflejada. Se caracteriza con los términos metálico, adamantino (el del diamante), vítreo (el del vidrio), resinoso, graso, sedoso, nacarado o mate. Tiene especial importancia en la identificación de las gemas no cortadas.

Densidad

En gemología se denomina peso específico, y es la relación existente entre el peso del volumen de una sustancia, y el peso del mismo volumen de agua destilada. Si decimos que una sustancia tiene un peso específico de 2, estamos diciendo que esa sustancia pesa 2 veces más que el agua.

Dureza

Es la resistencia que ofrece un material a ser rayado por otro. El material más duro que se conoce es el diamante, que sólo puede llegar a ser rayado por otros diamantes. El grado de dureza se valora comparando el material a investigar con los reseñados en la escala de Mohs, aunque existen otros métodos más lineales y mejor graduados utilizados en laboratorios. El Corindón es cuatro veces más duro que el Cuarzo y el Diamante 85 veces el Corindón.

Exfoliación

Es la propiedad que tienen algunos cristales minerales a fragmentarse por una incisión siguiendo ciertos planos, llamados planos de exfoliación, dando superficies relativamente lisas, llamadas caras de exfoliación. Un ejemplo muy claro se da en las micas, que con una simple presión del dedo podemos obtener láminas finas con superficies bastante brillantes.

Fractura

Llamamos así a la superficie que queda tras una rotura natural o mecánica, que no sigue ningún plano ni ningún orden específico, aunque si presentan ciertas características diferenciales.

TABLA DE LAS PROPIEDADES FISICAS DE LAS GEMAS

SISTEMAS CRISTALINOS

Llamamos cristales naturales a esos minerales que presentan un hábito cristalino, es decir, que exteriormente presentan una morfología con caras, aristas y vértices, que dependerá de la estructura cristalina de la sustancia y de las condiciones de formación en el yacimiento.
Los átomos y moléculas que constituyen las sustancias cristalinas, se repiten periódicamente en las tres direcciones del espacio ocupando posiciones definidas, haciendo que cada materia posea unas propiedades características, así como su configuración.
Esta disposición natural produce unos elementos de simetría, que combinados entre sí podemos agruparlos en 32 tipos de combinaciones, y a su vez las podemos clasificar en siete sistemas cristalinos. Cada uno de éstos sistemas implicara algunas propiedades determinadas. Estos siete sistemas son: cúbico o regular, tetragonal, trigonal, hexagonal, rómbico, monoclínico y triclínico.

–Cúbico o regular: Básicamente, diremos que éstas figuras presentan la misma forma en las tres posiciones del espacio, como por ejemplo el cubo o hexaedro, octaedro, rombododecaedro, tetraedro, pentagonododecaedro etc. Cristalizan en éste sistema los diamantes, granates y espinelas entre otros. La propiedad óptica más característica de éste sistema es la isotropía o monorrefringencia.

–Tetragonal: forma prismas rectos, pirámides y bipirámides de sección cuadrada u octogonal, es decir que presentan el mismo ancho y el fondo, pero con diferentes alturas. También escalenoedros, biesfenoides y trapezoedros con secciones iguales. Cristalizan en éste sistema la escapolita, apofilita, zircones, scheelita, rutilo, calcopirita, etc. Son birrefringentes uniáxicos. -Trigonal: Básicamente, éste sistema forma cuerpos geométricos con formas triangulares, o rómbicas de sección triangular. Quedan excluidos los prismas acabados en pinacoide, ya que éstos forman parte del sistema hexagonal sus formas son el romboedro, escalenoedro ditrigonal, trapezoedro trigonal, pirámide trigonal y ditrigonal. Las gemas que cristalizan en éste sistema más características, son los corindones, o sea, todos los zafiros y rubíes. También las turmalinas, los cinabrios, hematites, calcita, rodocrosita, dolomita, ilmenita y cuarzos entre otros. Son birrefringentes y uniáxicos.

–Hexagonal: Las formas que presenta son prismas, pirámides y bipirámides de sección hexagonal, trapezoedros hexagonales prismas y bipirámides de sección triangular. Las gemas más importantes que cristalizan en éste sistema, son los berilos, es decir esmeraldas, aguamarinas, morganitas, bixbitas, heliodoros, maxises y goshenitas. También otras como molibdenita, vanadita etc. También son birrefringentes y uniáxicos.

–Rómbico: Este sistema forma prismas, pirámides y bipirámides con sección rómbica. También biesfenoides encarados en forma de rombo. Las gemas más importantes que cristalizan en éste sistema, son los topacios, andalucitas, peridotos, aragonito, celestina, zoisita, estaurolita y otros minerales como marcasita, antimonita, azufre etc. Son birrefringentes biáxicos.

–Monoclínico: Forma prismas rectos, pero su sección de cuatro lados no es regular. También presenta caras pareadas pero de cuatro lados con formas irregulares. Son característicos de éste sistema la ortosa, diópsido, jadeita, espodumena, enstatita, actinolita, biotita etc. Son birrefringentes y biáxicos.

–Triclínico: En éste último sistema, las formas cristalinas que se presentan, son totalmente irregulares. Lo más característico, sería un prisma ladeado e inclinado hacia delante. Los minerales más frecuentes en éste sistema la rodonita, microclina, pertita, albita, labradorita, anortita, cianita y turquesa entre otras. Son birrefringentes biáxicaos. Por otro lado, llamaremos cristales masivos o criptocristalinos a aquellos que se presentan agupados en cristales muy pequeños, y que terminan formando una masa. Esto ocurre con las ágatas, jaspes y calcedonias.