sábado, 23 de agosto de 2014

Como funciona uma mina de diamantes?

Como funciona uma mina de diamantes?


Na maioria dos casos, máquinas gigantes escavam em busca das pedras preciosas, que são separadas do cascalho pelo peso e identificadas por um sofisticado sistema de raios x. As minas são criadas em regiões com alta concentração de um tipo de rocha, denominado pelos geólogos de kimberlito. Esse material é formado pelo resfriamento do magma, que chegou até a superfície há milhões de anos, carregando elementos de regiões profundas da Terra. Feitos de carbono submetido a altíssima pressão, os diamantes foram forjados até 200 km abaixo da superfície há pelo menos 3 bilhões de anos. O tipo mais comum de mina é o de poço aberto – como a representada no infográfico a seguir –, baseada na escavação do kimberlito, e a maioria delas está na África. No Brasil, a produção se concentra em minas formadas por erosão de kimberlito. As águas de rios e lençóis freáticos carregam pedras, que se concentram em áreas superficiais e passam a ser exploradas por mineradores. As 26 toneladas de diamante produzidas no mundo movimentam US$ 13 bilhões. O maior comprador é a China.
MUNDOESTRANHO-131-46
TRABALHO ÁRDUO
Supermáquinas, explosivos e alta tecnologia são usados para vasculhar toneladas de rocha.
Amaciando a terra
Após encontrar provas geológicas da presença de diamantes, os mineiros escavam o kimberlito. Mas a ferramenta deles não é picareta, não: os caras colocam explosivos em buracos de até 17 m de profundidade feitos pela perfuradora. O objetivo é fazer a rocha dura virar cascalho.
Trio parada dura
Três máquinas gigantes fazem o trabalho pesado: a perfuradora abre buracos na rocha para a colocação de explosivos, a escavadora movimenta até 50 toneladas de rocha por minuto e o caminhão mineiro leva 100 toneladas de material para o beneficiamento.
Buraco fundo
Com o avanço da escavação, o poço fica mais afunilado, chegando a centenas de metros de profundidade e a quilômetros de largura. A maior mina de diamantes em operação, com 600 m de profundidade e 1,6 km de diâmetro na parte mais larga, é a Argyle Diamond, na Austrália.
Plano B
Quando a escavação afunila demais, é preciso cavar um túnel paralelo ao poço. Do túnel principal, partem túneis perpendiculares para extrair a rocha mais profunda. No subterrâneo, são usadas versões menores das máquinas empregadas na superfície.
Coisa fina
O material extraído da mina vai para o processamento. O cascalho é triturado duas vezes, lavado e peneirado. Em seguida, as pedrinhas – de 1,5 a 15 mm – vão para um tanque de flotação. As pedras mais pesadas, com potencial de ser diamantes, ficam no fundo e as mais leves são descartadas.
Catando milho
Uma máquina de triagem equipada com raios X identifica os diamantes. Ao rolarem na esteira e serem atingidos pela radiação, eles ficam fluorescentes. Um sensor registra essa luz e aciona um jato de ar, que separa o que importa do restante das pedras. Por último, rola uma checagem manual.
Feitos para brilhar
Cerca de 30% dos diamantes são gemas, ou seja, têm características ideais para se tornar joias: cor, claridade, tamanho e possibilidade de lapidação. O restante é usado na indústria para a produção de peças de corte, como brocas, discos, serras e bisturis. Como transmitem calor rapidamente, diamantes também são usados em termômetros de precisão.
VALE QUANTO PESA
Cada tonelada de terra extraída rende 1 quilate de diamantes (0,2 g)
Valor de mercado
Um caminhão carregado rende até 20 diamantes de 1 g. Pedras usadas em joias valem, em média, US$ 1 mil/quilate. Para uso industrial, paga-se em torno de US$ 10/quilate.
Além do brilho
O valor do diamante é baseado em cor, claridade, tamanho e lapidação. Gemas azuis, laranja, vermelhas e rosa são raras. Brancas e amareladas são mais comuns (98% do total).
Joia da coroa
O maior dos diamantes foi extraído na África do Sul em 1905. A pedra bruta tinha 3,1 mil quilates e foi lapidada em nove. As duas maiores (Cullinan I e II) foram dadas à realeza britânica.
- Em 1714, foi encontrado o primeiro diamante no brasil, em um garimpo de ouro próximo a Diamantina, MG.
- O diamante mais caro do mundo foi leiloado em Londres por US$ 46 milhões. O Graf Pink pesa 24,78 quilates e tem coloração rosada.
 

Diamantes do médio rio Jequitinhonha, Minas Gerais:

Diamantes do médio rio Jequitinhonha, Minas Gerais: qualificação gemológica e análise granulométrica




RESUMO
Os depósitos aluvionares da bacia do Rio Jequitinhonha, em Minas Gerais, constituíram a fonte da maior parte dos diamantes produzidos no Brasil desde 1714 até meados da década de 1980. Essa importância histórica e econômica motivou a apresentação dos dados quanto à granulometria e qualificação gemológica dos diamantes nas áreas de concessão das mineradoras Tejucana e Rio Novo. Em adição, a amostragem adquirida em 14 pontos ao longo do rio é instrumental para a composição de um banco de dados, tendo em vista a identificação da origem de populações de diamantes. No mega-lote estudado, constituído por 186.052 pedras (17.689 ct), merece ser destacada a grande proporção (82,2%) de diamantes gemológicos.
Palavras-chave: Rio Jequitinhonha, diamante, distribuição granulométrica, qualidade gemológica.

ABSTRACT
The Jequitinhonha River basin alluvial deposits, in Minas Gerais, were the source of most of the Brazilian diamond production since 1714 until the last middle eighties. This historical and economical importance is in itself a reason to publish grain-size and gemological quality data concerning the diamonds of the Tejucana and Rio Novo mining companies concession areas. In addition, extensive sampling (186,052 stones or 17,689 ct) on 14 locations along the river can contribute to create an important database to identify the origin of different diamond populations. Among other observations, the high proportion (82,2%) of gem diamonds should be stressed.
Keywords: Jequitinhonha River, diamond, grain-size distribution, gemological quality.



1. Introdução
Diamantes foram descobertos no Brasil nas proximidades de Diamantina, centro-norte de Minas Gerais, ao início do século XVIII. Nesse contexto, a bacia hidrográfica do rio Jequitinhonha se destaca por sua importância, não só histórica, como também comercial, uma vez que a maior parte dos diamantes daquele distrito foram produzidos sobre tal bacia, nas suas porções superior e média. No médio curso do rio Jequitinhonha, os aluviões são mais largos, permitindo a operação de grandes dragas de alcatruzes, como as das mineradoras Tejucana e Rio Novo, ao contrário do que ocorre no seu alto curso. O objetivo do presente trabalho é apresentar os dados quanto a granulometria e qualidade comercial referentes à produção de diamantes do Médio Jequitinhonha. Além disso, busca-se compor um banco de dados que apóie o desenvolvimento de um modelo para a identificação da origem de diferentes populações de diamantes.

2. Depósitos diamantíferos do rio Jequitinhonha
Na porção superior do rio Jequitinhonha, os vales são apertados, freqüentemente formando canyons entalhados sobre as rochas quartzíticas da serra do Espinhaço. Nessa área, como a largura dos aluviões raramente excede os 20 m, somente atividades garimpeiras são viáveis. A partir da localidade de Mendanha (Figura 1), o rio ganha o seu médio curso, desenvolvendo aluviões mais largos, muitas vezes com o flat alcançando 1.000 m de largura, onde as companhias Tejucana (atualmente com os serviços interrompidos) e Rio Novo operam diversas dragas de alcatruzes, acompanhadas, respectivamente, de dragas de sucção (Figura 2). No processo minerador, a draga de sucção segue à frente retirando o capeamento arenoso, estéril, enquanto a draga de alcatruzes, em seguida, escava, recolhe e trata o cascalho basal do depósito, rico em diamantes (ouro também é recuperado como subproduto).






A lavra de diamantes aluvionares do rio Jequitinhonha abrange exclusivamente sua calha atual, de idade recente a sub-recente. A fonte desses diamantes está concentrada nos conglomerados proterozóicos intercalados na Formação Sopa-Brumadinho, aflorantes em porções altas da serra do Espinhaço nas cabeceiras do rio e sua margem oeste (Figura 1), constituindo, assim, um novo ciclo geológico de erosão-deposição. A forte queda no gradiente do rio, com altitudes entre 1.200-1.500 m no espigão serrano para 700-600 m na área da jazida, fez com que os diamantes fossem reconcentrados nesse trecho aluvionar estudado (Figura 3-A). Na área de concessão da Mineração Rio Novo, mais ou menos na parte central do depósito (em termos longitudinais), a espessura média do cascalho mineralizado é de 4 m, para uma cobertura estéril que, em geral, alcança porte similar (Figura 3-B).



 
3. Identificação da fonte de lotes de diamantes
Desde quando foi percebido que a produção diamantífera de certos países africanos, como Angola, Serra Leoa e Congo, estava atrelada ao financiamento de grupos engajados em guerras civis locais (os chamados conflict diamonds, também conhecidos em português como "diamantes-de-sangue"), uma campanha internacional patrocinada pela ONU tem procurado impor sanções à importação de material desses países. Além disso, a comunidade consumidora, sentindo-se moralmente abalada por tais acontecimentos, estimulou a pesquisa de propostas científicas visando a conhecer a real procedência dos lotes de diamantes, para evitar que essa produção chegasse aos grandes centros lapidadores. Entretanto, logo ficou claro que inexistiam metodologias científicas seguras capazes de identificar tal procedência (Janse, 2000; Shigley, 2002).
Desde longa data se tem percebido que diferentes depósitos diamantíferos, desde os primários, mostram particularidades específicas (Lewis, 1887). Nesse sentido, as médias de tamanho, valor ou qualidade gemológica, a freqüência relativa de formas cristalográficas, a presença de certas variedades, bem como outras propriedades químicas afins, poderiam ser relacionados com certos depósitos ou áreas diamantíferas. Estudos nesse sentido foram inicialmente propostos para alguns kimberlitos sul-africanos (Harris et al., 1975, 1979), norte-americanos (Otter et al., 1994) e para os pláceres costeiros da Namíbia (Sutherland, 1982). No Brasil, estudos semelhantes incluíram os diamantes da mina de Romaria - Triângulo Mineiro (Svisero & Haralyi, 1985), do rio Tibagi - Paraná (Chieregatti, 1989) e da serra do Espinhaço - norte de Minas Gerais (Chaves, 1997; Chaves et al., 1998).
Diversos autores (Chambel, 2000a,b; Chaves et al., 1998; Janse, 2000; Shigley, 2002) procuraram enfatizar que os diamantes de determinado depósito têm uma história geológica comum e, assim, devem possuir características que são "únicas" para cada depósito. Documentando tais características, elas poderiam conduzir à identificação do local de origem do lote de diamantes. Para isso, entretanto, precisa-se envolver análises estatísticas sobre populações de diamantes com grande número de indivíduos e os resultados precisam de ser compilados dentro de um programa de dados para cada área produtora de diamantes do mundo. Tal assinatura mineralógica, ainda que bastante fácil de se obter nas jazidas em fontes primárias, torna-se mais complicada em relação aos depósitos secundários, muitas vezes dispersos sobre grandes regiões. A apresentação dos dados referentes aos aluviões do rio Jequitinhonha pretende ser uma contribuição a tal proposta.

4. Discussão dos dados
Na área da Cia. Tejucana, os dados utilizados, no presente estudo, compõem-se de 14 parcelas correspondendo à produção mensal de cinco dragas (T1-T5), quando em plena operação nas décadas de 1980-90 (Figura 1, Tabela 1). Tal produção foi classificada originalmente pelos técnicos dessa companhia em termos granulométricos e comerciais, nos quatro grupos principais: (1) diamantes gemológicos de 1ª qualidade, (2) diamantes gemológicos de 2ª qualidade, (3) chips e (4) diamantes industriais. Os chips correspondem a diamantes de qualidade gemológica inferior, por apresentarem cristalização irregular ou geminada (Chaves & Chambel, 2003). Nesse trabalho, os diamantes de melhor qualidade (1ª/2ª) foram agrupados constituindo os diamantes "gemas", conforme referido nas Tabelas 3, 4 e 5.
Em relação aos estudos realizados na área de concessão da Mineração Rio Novo, somente duas amostragens foram utilizadas (janeiro e junho/1994), referentes a cerca da metade da produção mensal em porções distintas do setor de lavra conhecido como "Lagoa Seca" (jusante e montante), um distando do outro cerca de 1.000 m (Figura 1). Tal produção era proveniente de uma das duas dragas em operação pela companhia ("Maria Bonita"), pois, desde 1989, a mesma trabalhava também com a draga "Chica da Silva" (ou T1), adquirida da Mineração Tejucana. Para melhor entendimento das análises fornecidas, o trecho estudado do rio Jequitinhonha foi ainda dividido em dois setores, designados de "bloco montante" e "bloco jusante".
Há que se lamentar a falta de dados entre as localidades de Mendanha e Maria Nunes, onde os teores com certeza foram maiores por estarem logo à frente do espigão serrano (Figura 1). Sem dúvida, nesse trecho do rio Jequitinhonha, os serviços estavam concentrados na época da Coroa Portuguesa, a julgar pelos relatos de Mawe (1812) e Eschwege (1833). Com os dados fornecidos na Tabela 1, a impressão inicial é de que não existe correlação entre a distribuição das médias de peso/tamanho das pedras com o distanciamento de montante para jusante. Ainda que se verifique uma drástica diminuição desses valores desde o ponto 1 (resultando em 3 pedras para cada quilate) até o ponto 14 (19 pedras/ct), nos pontos intermediários os dados apresentam-se aparentemente caóticos.
Dessa maneira, poder-se-ia, em princípio, deduzir que as distribuições granulométricas, bem como os teores em diamantes, são bastante variáveis, provavelmente em dependência do posicionamento das cabeceiras dos tributários da margem esquerda do rio (Tabela 1 - Coluna 5). Produções (e teores) maiores determinariam o quanto de superfície tal sub-bacia teria drenado áreas de afloramento do Conglomerado Sopa. Entretanto, juntando-se os dados para trechos maiores do rio, conforme a coluna 6 da mesma tabela, observa-se uma notável regularidade na diminuição das médias de tamanho das pedras, desde 5,17 pedras/quilate na área de lavra da T3 - no início do bloco montante, até 19,36 p/ct na área da T4 - ao final do bloco jusante.
Em termos de granulometria (Tabela 2), a faixa preferencial, em função do peso dos diamantes (a qual se considera como a melhor maneira de se interpretar os dados), está concentrada no crivo [>12 <19], a qual inclui diamantes de peso médio de 0,33 ct, com a média geral de 35,3%. Interessante lembrar que tal classe, conhecida no meio comercial como 3/1 (três pedras por quilate), apresenta valores médios bastante apreciáveis de comercialização, pois ela é largamente utilizada na confecção de brilhantes de pequeno porte (@0,10 ct), os mais procurados em termos de "volume" de vendas em joalherias.
Em relação às qualidades gemológicas dos lotes (Tabelas 3, 4, 5), algumas observações se destacam: (1) em função do peso, a classe de granulometria [>12 <19] também apresenta amplo predomínio em termos de diamantes gemológicos de alta qualidade, variando entre 19,6-31,0%, com média de 26,5% para este crivo nos sete pontos do bloco montante, e 10,1-27,8% no bloco jusante (média de 20,2%); (2) a média total de diamantes lapidáveis (gemas + chips) atingiu o máximo de 93,5% (Ponto 3 - bloco montante), com média geral de 82,2% sobre o "mega-lote" (todos os 14 pontos), pesando 17.689 ct, com 186.052 pedras.

5. Considerações finais
As mineradoras Tejucana e Rio Novo representam raríssimas excessões no cenário nacional, no sentido de operações racionais e organizadas de lavras diamantíferas. O estudo dos dados de produção dessas empresas, por conseguinte, constitui uma excelente oportunidade de se trabalhar com dados precisos e confiáveis, para uma atividade em geral desorganizada e dominada por atividades garimpeiras. Ressalte-se também o fato de que ambas as mineradoras estão com suas reservas à beira da exaustão, tornando o estudo ainda mais premente. As populações de diamantes, ora estudadas, serão ainda úteis na criação de um grande banco de dados, visando a conhecer a proveniência geográfica de lotes de diamantes através de suas características mineralógicas.
Os diamantes do Médio Jequitinhonha, assim, embora de tamanhos médios bastante reduzidos e constituírem uma parcela ínfima da produção mundial (considerando uma produção mundial de 100.000.000 ct/ano e a produção do rio Jequitinhonha em 100.000 ct/ano - isto significaria 0,1% daquele montante), podem ser considerados bastante interessantes pelos seus conteúdos histórico e comercial. Afinal, a bacia desse rio foi por quase 160 anos, a maior produtora mundial de diamantes. Além disso, tal produção representa uma das maiores freqüências médias mundiais de diamantes gemológicos (82,2%, conforme demonstrado). Por isso, ainda atualmente a cidade de Diamantina constitui um importante pólo de comercialização de diamantes em termos internacionais.

6. Agradecimentos
Agradecimentos especiais são direcionados à Min. Tejucana na pessoa de seu diretor, Eng. Fernando Vieira (Diamantina), pelo acesso aos dados dessa mineradora e autorização para publicação dos mesmos, bem como à Min. Rio Novo e ao seu geólogo-chefe à época, Dr. Ronald Fleischer (Belo Horizonte), pelas facilidades e gentilezas prestadas.

Brasil terá mina primária de diamantes



Brasil terá mina primária de diamantes
Mina primária de diamante
Embora não apareça entre os grandes fornecedores mundiais de diamantes, o Brasil pode voltar em breve ao clube dos exportadores da gema.
O Brasil foi o maior produtor mundial de diamantes durante 150 anos, mas perdeu a posição em 1866, com a descoberta das minas primárias de diamante - kimberlitos - na África do Sul.
Até hoje, o Brasil só produz diamantes de aluvião, aqueles que rolaram da rocha primária desgastada pela erosão e agora estão depositados no fundo dos rios - a exploração é feita sobretudo por garimpeiros.
Mas, segundo o pesquisador Jurgen Schnellrath, do Centro de Tecnologia Mineral (Cetem), geólogos brasileiros já começam a trabalhar para lavrar o diamante na rocha primária, ou seja, na rocha onde o diamante foi originalmente formado.
Os kimberlitos são rochas formadas a grandes profundidades, geralmente a mais de 100 km da superfície. O elevado calor e a alta pressão permitem que o carbono presente nessas rochas se cristalize na forma de diamante.
Braúnas e Coromandel
Em 2015 será feita a primeira operação de lavra na rocha primária no município de Braúnas, na Bahia, controlado pela empresa Lipari Mineração, de origem canadense.
O pesquisador do Cetem informou que há outros locais favoráveis para a lavra do diamante em rocha primária no Brasil - a declaração foi feita durante a inauguração de um moderno laboratório de gemologia, no Rio de Janeiro.
Segundo Schnellrath, a região mais promissora para a exploração de diamantes de kimberlitos fica no município de Coromandel, região do Alto Paranaíba, em Minas Gerais.
Em Coromandel, foram encontrados em áreas secundárias, de aluviões, os maiores diamantes do Brasil, com 500 e 800 quilates (diamante Presidente Vargas), mas só recentemente foram descobertos depósitos de rochas primárias.

GRANADA

GRANADA

Acima, a foto mostra uma Granada. Abaixo (do lado esquerdo e centro da tela), Almandina. Do lado direito, Grossulária. As fotos são do Portal das Joias. Veja o bloco brasileiro que apresenta a granada lapidada em joia, também em estado bruto com seus tipos de lapidação e sua gama de cores!
As granadas, assim como as turmalinas, são um grupo de gemas que compreende várias espécies, e não uma única espécie com diversas variedades, como é o caso do quartzo. Indica um grupo de minerais silicatos, de propriedades semelhantes, mas de composição química diferentes.
Quando se fala de granada, em Gemologia, não se está designando uma espécie mineral, mas sim um grupo de minerais que possuem várias características semelhantes...
Usualmente, associa-se as granadas à cor vermelha, mas elas podem ter várias outras cores, incluindo o incolor, exceto na cor azul. Não apresentam clivagem o que, aliado ao fato de serem do sistema cúbico, facilita bastante sua lapidação, pois não há necessidade de se orientar o cristal para lapidá-lo.
Esses minerais são silicatos que cristalizam no sistema cúbico, exibindo muito frequentemente cristais granulares (daí seu nome), bem formados, com todas as faces (cristais euédricos). Podem ser, por exemplo, dodecaedros, que têm doze faces. Eles não costumam ser grandes, mas achou-se na Noruega um cristal de granada de 2,30 m de diâmetro e 37,5 t, o maior de que se tem notícia.
As granadas são transparentes a semitransparentes ou opacas, de brilho vítreo e resinoso, graxo ou adamantino. A dureza varia de 6,5 a 7,5 e a densidade, de 3,50 a 4,20. Traço branco, fratura concóide, quebradiça, irregular. A granada pode ocorrer também em massas granulares compactas.
As espécies mais comuns são almandina (a mais usada como gema), grossulária, spessartita, andradita, piropo e uvarovita. Elas possuem diversas variedades, como rodolita, hessonita, tsavorita e topazolita, por exemplo.
As três fotos abaixo são do Portal das Joias e mostram a Spessartita.
Comercialmente, o nome rodolita é utilizado para granadas roxas ou roxeadas em geral, muitas vezes sem importar suas propriedades. É abundante na natureza e seu preço, acessível. A gema também costuma ser chamada de rosa-inca. Na verdade, ela é uma variedade da granada (a mais comum).

Emerald

Emerald


Emerald
Emerald crystal muzo colombia.jpg
Emerald crystal from Muzo, Colombia
General
Category Beryl variety
Formula
(repeating unit)
Be3Al2(SiO3)6
Crystal symmetry (6/m 2/m 2/m) – Dihexagonal Dipyramidal
Unit cell a = 9.21 Å, c = 9.19 Å; Z = 2
Identification
Formula mass 537.50
Color Green shades to colorless
Crystal habit Massive to well Crystalline
Crystal system Hexagonal (6/m 2/m 2/m) Space group: P6/mсc
Cleavage Imperfect on the [0001]
Fracture Conchoidal
Mohs scale hardness 7.5–8
Luster Vitreous
Streak White
Diaphaneity Transparent to opaque
Specific gravity Average 2.76
Optical properties Uniaxial (-)
Refractive index nω = 1.564–1.595,
nε = 1.568–1.602
Birefringence δ = 0.0040–0.0070
Ultraviolet fluorescence None (some fracture filling materials used to improve emerald's clarity do fluoresce, but the stone itself does not)
References [1]
Emerald is a gemstone and a variety of the mineral beryl (Be3Al2(SiO3)6) colored green by trace amounts of chromium and sometimes vanadium.[2] Beryl has a hardness of 7.5–8 on the 10-point Mohs scale of mineral hardness.[2] Most emeralds are highly included, so their toughness (resistance to breakage) is classified as generally poor.

Etymology

The word "Emerald" is derived (via Old French: Esmeraude and Middle English: Emeraude), from Vulgar Latin: Esmaralda/Esmaraldus, a variant of Latin Smaragdus, which originated in Greek: σμάραγδος (smaragdos; "green gem").[3]

Properties determining value

Cut emeralds
Emeralds, like all colored gemstones, are graded using four basic parameters–the four Cs of Connoisseurship: Color, Cut, Clarity and Carat weight. Before the 20th century, jewelers used the term water, as in "a gem of the finest water",[4] to express the combination of two qualities: color and clarity. Normally, in the grading of colored gemstones, color is by far the most important criterion. However, in the grading of emeralds, clarity is considered a close second. Both are necessary conditions. A fine emerald must possess not only a pure verdant green hue as described below, but also a high degree of transparency to be considered a top gem.[5]
In the 1960s, the American jewelry industry changed the definition of "emerald" to include the green vanadium-bearing beryl as emerald. As a result, vanadium emeralds purchased as emeralds in the United States are not recognized as such in the UK and Europe. In America, the distinction between traditional emeralds and the new vanadium kind is often reflected in the use of terms such as "Colombian Emerald".[6]

Color

In gemology,[citation needed] color is divided into three components: hue, saturation and tone.[7] Emeralds occur in hues ranging from yellow-green to blue-green, with the primary hue necessarily being green. Yellow and blue are the normal secondary hues found in emeralds. Only gems that are medium to dark in tone are considered emerald; light-toned gems are known instead by the species name green beryl. The finest emerald are approximately 75% tone on a scale where 0% tone would be colorless and 100% would be opaque black. In addition, a fine stone should be well saturated; the hue of an emerald should be bright (vivid). Gray is the normal saturation modifier or mask found in emerald; a grayish-green hue is a dull green hue.[5]
Emeralds are green by definition (the name is derived from the Greek word "smaragdus", meaning green).[8] Emeralds are the green variety of beryl, a mineral which comes in many other colors that are sometimes also used as gems, such as blue aquamarine, yellow heliodor, pink morganite, red red beryl or bixbite, not to be confused with bixbyite, and colorless goshenite.[9]

Clarity

Emerald tends to have numerous inclusions and surface breaking fissures. Unlike diamond, where the loupe standard, i.e. 10× magnification, is used to grade clarity, emerald is graded by eye. Thus, if an emerald has no visible inclusions to the eye (assuming normal visual acuity) it is considered flawless. Stones that lack surface breaking fissures are extremely rare and therefore almost all emeralds are treated ("oiled", see below) to enhance the apparent clarity. The inclusions and fissures within an emerald are sometime described as 'the garden', because of their mossy appearance.[10] These imperfections within the stone are unique to each emerald and can be used to identify a particular stone. Eye-clean stones of a vivid primary green hue (as described above) with no more than 15% of any secondary hue or combination (either blue or yellow) of a medium-dark tone command the highest prices.[5] This relative crystal non-uniformity makes emeralds more likely than other gemstones to be cut into cabochons, rather than faceted shapes. Faceted Emeralds are most commonly given the Oval cut, or the signature Emerald cut, a rectangular cut with facets around the top edge.

Treatments

Most emeralds are oiled as part of the post-lapidary process, in order to fill in surface reaching cracks, improving their clarity and stability. Cedar oil, having a similar refractive index, is often used in this generally accepted practice. Other liquids, including synthetic oils and polymers with refractive indexes close to that of emerald such as Opticon, are also used. The U.S. Federal Trade Commission requires the disclosure of this treatment when an oil treated emerald is sold.[11] The use of oil is traditional and largely accepted by the gem trade, although oil treated emeralds are worth much less than un-treated emeralds of similar quality. Other treatments, for example the use of green-tinted oil, are not acceptable in the trade. Gems are graded on a four step scale; none, minor, moderate and highly enhanced. Note that these categories reflect levels of enhancement, not clarity. A gem graded none on the enhancement scale may still exhibit visible inclusions. Laboratories tend to apply these criteria differently. Some gem labs consider the mere presence of oil or polymers to constitute enhancement. Others may ignore traces of oil if the presence of the material does not materially improve the look of the gemstone.[citation needed]
Given that the vast majority of all emeralds are treated as described above, and the fact that two stones that appear visually similar may actually be quite far apart in treatment level and therefore in value, a consumer considering a purchase of an expensive emerald is well advised to insist upon a treatment report from a reputable gemological laboratory. All other factors being equal, a high quality emerald with moderate enhancement should cost severely less than an identical stone graded none.[5]

Emerald localities

Spanish-made emerald and gold pendant exhibited at Victoria and Albert Museum.[12]
Emeralds in antiquity have been mined in Egypt since 1500 BCE, and India, and Austria since at least the 14th century CE.[13]
Colombia is by far the world's largest producer of emeralds, constituting 50–95% of the world production, with the number depending on the year, source and grade.[14][15][16][17] Emerald production in Colombia has increased drastically in the last decade, increasing by 78% from 2000 to 2010.[18] The three main emerald mining areas in Colombia are Muzo, Coscuez, and Chivor.[19] Rare 'trapiche' emeralds are found in Colombia, distinguished by a six-pointed radial pattern made of ray-like spokes of dark carbon impurities.[citation needed]
Zambia is the world's second biggest producer, with its Kafubu River area deposits (Kagem Mines) about 45 km southwest of Kitwe responsible for 20% of the world's production of gem quality stones in 2004.[20] In the first half of 2011 the Kagem mines produced 3.74 tons of emeralds.[21]
Emeralds are found all over the world in countries such as Afghanistan, Australia, Austria, Brazil,[22] Bulgaria, Cambodia, Canada, China, Egypt, Ethiopia, France, Germany, India, Italy, Kazakhstan, Madagascar, Mozambique, Namibia, Nigeria, Norway, Pakistan, Russia, Somalia, South Africa, Spain, Switzerland, Tanzania, United States, Zambia, and Zimbabwe.[1] In the US, emeralds have been found in Connecticut, Montana, Nevada, North Carolina, and South Carolina.[1] In 1997 emeralds were discovered in the Yukon.[23]

Synthetic emerald

Emerald showing its hexagonal structure
Both hydrothermal and flux-growth synthetics have been produced, and a method has been developed for producing an emerald overgrowth on colorless beryl. The first commercially successful emerald synthesis process was that of Carroll Chatham, likely involving a lithium vanadate flux process, as Chatham's emeralds do not have any water and contain traces of vanadate, molybdenum and vanadium.[verification needed] The other large producer of flux emeralds was Pierre Gilson Sr., whose products have been on the market since 1964. Gilson's emeralds are usually grown on natural colorless beryl seeds, which are coated on both sides. Growth occurs at the rate of 1 mm per month, a typical seven-month growth run producing emerald crystals of 7 mm of thickness.[24] Gilson sold his production laboratory to a Japanese firm in the 1980s, but production has since ceased; so has Chatham's, after the 1989 San Francisco earthquake.[citation needed]
Hydrothermal synthetic emeralds have been attributed to IG Farben, Nacken, Tairus, and others, but the first satisfactory commercial product was that of Johann Lechleitner of Innsbruck, Austria, which appeared on the market in the 1960s. These stones were initially sold under the names "Emerita" and "Symeralds", and they were grown as a thin layer of emerald on top of natural colorless beryl stones. Although not much is known about the original process, it is assumed that Leichleitner emeralds were grown in acid conditions.[citation needed] Later, from 1965 to 1970, the Linde Division of Union Carbide produced completely synthetic emeralds by hydrothermal synthesis. According to their patents (attributable to E.M. Flanigen),[25] acidic conditions are essential to prevent the chromium (which is used as the colorant) from precipitating. Also, it is important that the silicon-containing nutrient be kept away from the other ingredients to prevent nucleation and confine growth to the seed crystals. Growth occurs by a diffusion-reaction process, assisted by convection. The largest producer of hydrothermal emeralds today is Tairus in Russia, which has succeeded in synthesizing emeralds with chemical composition similar to emeralds in alkaline deposits in Colombia, and whose products are thus known as “Colombian Created Emeralds” or “Tairus Created Emeralds”.[26] Luminescence in ultraviolet light is considered a supplementary test when making a natural vs. synthetic determination, as many, but not all, natural emeralds are inert to ultraviolet light. Many synthetics are also UV inert.[27]
Synthetic emeralds are often referred to as "created", as their chemical and gemological composition is the same as their natural counterparts. The U.S. Federal Trade Commission (FTC) has very strict regulations as to what can and what cannot be called "synthetic" stone. The FTC says: "§ 23.23(c) It is unfair or deceptive to use the word "laboratory-grown," "laboratory-created," "[manufacturer name]-created," or "synthetic" with the name of any natural stone to describe any industry product unless such industry product has essentially the same optical, physical, and chemical properties as the stone named."[28]

Emerald in different cultures, and emerald lore

The Gachala Emerald is one of the largest gem emeralds in the world, at 858 carats (171.6 g). This stone was found in 1967 at La Vega de San Juan mine in Gachalá, Colombia. It is housed at the National Museum of Natural History of the Smithsonian Institution in Washington, D.C.
Emerald is regarded as the traditional birthstone for May, as well as the traditional gemstone for the astrological signs of Taurus, Gemini and sometimes Cancer.
One of the quainter anecdotes on emeralds was by the 16th-century historian Brantôme, who referred to the many impressive emeralds the Spanish under Cortez had brought back to Europe from Latin America. On one of Cortez's most notable emeralds he had the text engraved Inter Natos Mulierum non sur-rexit mayor ("Among those born of woman there hath not arisen a greater," Matthew 11:11) which referred to John the Baptist. Brantôme considered engraving such a beautiful and simple product of nature sacrilegious and considered this act the cause for Cortez's loss of an extremely precious pearl (to which he dedicated a work, A beautiful and incomparable pearl), and even for the death of King Charles IX of France, who died soon after.[29]
India's most famous temple, the Madurai Minakshiamman temple, has its chief deity as goddess Minakshi whose idol is made of emerald, most likely carved out of a single emerald stone.

Notable emeralds

Emerald Origin
Chalk Emerald Colombia
Duke of Devonshire Emerald
Gachala Emerald
Mogul Mughal Emerald
Bahia Emerald Brazil

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