Gemma (mineralogia)

Una gemma, nella mineralogia, indica un insieme di materiali di diversa origine (anche se la grande maggioranza è costituita da minerali), che a causa della loro specifica lucentezza, colore, trasparenza e brillantezza, oltre che per la loro rarità, assumono un elevato valore economico.^[1]

Rientrano nella categoria tutte quelle specie e varietà minerali (oltre ad alcune rocce e alcuni materiali di origine vegetale o animale) che sono suscettibili di essere lavorate tramite taglio o lucidatura per accrescerne l'estetica e, conseguentemente, il pregio.^[1] Le gemme sono state in passato soprattutto utilizzate in lavori di gioielleria.

La preziosità di queste pietre è determinata dalla loro purezza e dall'intensità del loro colore oltre che dalla loro rarità.

Sono considerate gemme anche l'avorio, il corallo e le perle, che sono di origine animale, così come l'ambra e il giaietto, che sono di origine vegetale.

Benché sia ancora comunemente usato, il termine pietre preziose ha poco significato poiché in pratica il valore commerciale di una gemma dipende essenzialmente dalle sue qualità ottiche (principalmente la limpidezza e il colore) e dalla lavorazione piuttosto che dalla appartenenza a specifiche specie minerali più o meno preziose.

Con questo termine si indicano tutte le gemme ad esclusione di: diamante, se si parla di pietre preziose; moissanite, zirconi, quarzi bianchi, cristallo di rocca, ecc. se si parla invece di pietre semipreziose.

Le gemme che sono totalmente incolori oppure che comprendono varietà prive di colore sono, oltre al diamante, la danburite, la goshenite, la petalite, nonché quarzi, zaffiri, topazi e zirconi bianchi. Altre pietre incolori meno note sono: l'anglesite, l'aragonite, l'howlite, la phenakite e la kunzite bianca.

A seconda delle caratteristiche ottiche e cromatiche oltre che della durezza del materiale, si possono realizzare tagli a facce piane (i tagli propriamente detti) oppure lavorazioni a cabochon, caratterizzate dall'avere superfici curve, lisce e convesse.

I tagli a facce piane sono prevalentemente utilizzati per le gemme trasparenti, mentre i tagli a cabochon di solito per le gemme opache, ma non è una regola fissa. Il taglio a cabochon inoltre permette la messa in mostra di alcuni fenomeni di rifrazione della luce, caratteristici di alcune gemme, come l'adularescenza, l'opalescenza, il gatteggiamento e l'asterismo.

Esistono numerosi tipi di taglio e, in particolare per i diamanti che già contano circa 40 differenti tagli, ne vengono tuttora creati di nuovi. A seconda delle caratteristiche della pietra si sceglie un taglio che ne esalti determinate qualità, che possono essere il colore o la dispersione cromatica.

Con il passare del tempo, i tipi di taglio sono stati perfezionati aumentando il numero di faccette e la precisione del taglio in modo da esaltare maggiormente la brillantezza della pietra.

Fra i principali tagli abbiamo

Dal punto di vista della forma, le pietre possono essere tagliate in forme diverse particolarmente (o tradizionalmente) adatte a gemme specifiche.

Fra le forme più note abbiamo:

oltre a tagli di fantasia (detti anche fancy, a forma di cuore, a stemma etc.) e ad altri tagli di forme particolari: francese, antico, ovale, a sfera, triangolare o trilliant.

Benché la gran maggioranza delle gemme venga realizzata con minerali e rocce, sono comunemente usati anche materiali di origine biologica (provenienti dal mondo vegetale o dal regno animale).

La seguente tabella riporta le più note specie e varietà di minerali suscettibili di taglio.

denominazione comune	indica:
acquamarina	varietà azzurra, trasparente di berillo
adularia o pietra di luna	varietà di feldspato
agata	varietà di calcedonio
alessandrite	varietà rosso/verde, cangiante di crisoberillo
ametista	varietà viola di quarzo
anidrite
corniola	varietà di calcedonio
crisoprasio	varietà verde mela di calcedonio
cristallo di rocca	vecchia denominazione del quarzo ialino (limpido)
diamante	carbonio puro, cristallizzato nel gruppo monometrico, sistema cubico
eliodoro	varietà gialla-oro, trasparente di berillo
eliotropio	varietà di calcedonio
giada	pietra appartenente ai silicati, fatta di giadeite e nefrite
granato, almandino, piropo	minerali del gruppo dei granati
iolite	sinonimo di cordierite
labradorite	varietà di anortite
lapislazzuli	pietra con elevata concentrazione di lazurite
onice	varietà di calcedonio
opale	minerale colloidale amorfo
citrino	varietà gialla, trasparente di quarzo
rodocrosite	varietà di calcite
rubino	corindone rosso
smeraldo	varietà verde, trasparente di berillo
spinello	minerale del gruppo degli spinelli
tanzanite	varietà della zoisite
topazio	minerale composto di silicato d'alluminio e fluoro
tormalina	varietà dei silicati
tsavorite	varietà verde di granato
turchese
zaffiro	varietà blu di corindone
zircone	varietà dei nesosilicati

Altri materiali frequentemente utilizzati in gemmologia sono i seguenti:

alabastro	termine usato sia per quello calcareo che quello anidritico-gessoso
ambra	resina fossile
avorio	materiale costituente zanne e denti di animali (anche di resti fossili)
coralli	ramificazioni calcaree di colonie di polipi (origine animale)
diorite orbicolare
giaietto	carbone bituminoso relativamente duro, adatto ad essere lucidato
legno fossile	legno fossile silicizzato, adatto ad essere lucidato con effetti cromatici
moldavite	vetro meteorico (tectite)
ossidiana	vetro vulcanico
perle	madreperla prodotta da molluschi

A livello amatoriale, numerose specie minerali possono essere tagliate e lavorate con ottimi risultati pur non rientrando fra le pietre normalmente commercializzate in gioielleria. Possono infatti essere lavorati campioni che presentino un buon colore ed una buona limpidezza, unite ad una durezza sufficientemente alta.

Un'imitazione è un minerale che assomiglia a una gemma ma è di minore valore a causa soprattutto della sua modesta composizione e della sua maggiore abbondanza.^[1]

Il quarzo ad esempio è un materiale molto comune che costituisce il 12% della crosta terrestre, ma se assume colorazioni viola prende il nome di ametista, se giallo scuro può essere scambiato per topazio mentre le sue forme più trasparenti e incolore (ialini) sono state usate anche come imitazione del diamante.^[1]

Fino alla fine del XIX secolo le paste vitree (opache, scoperte dagli antichi Egizi) e il vetro (trasparente) sono stati gli unici prodotti di sintesi umana usati in gioielleria al posto delle pietre naturali.^[1]

Le gemme sintetiche non sono imitazioni ma riproduzioni delle gemme naturali, rispetto alle quali differiscono per l'origine ma non per le proprietà chimico-fisiche. Il loro valore è ridotto in quanto la loro produzione può essere riproducibile su grande scala.^[1]

La prima sintesi artificiale di una gemma avvenne ad opera del francese Auguste Verneuil che nel 1902 brevettò un metodo per la produzione artificiale di corindone rosso (rubino).^[1] il metodo consiste nel fondere una polvere finissima della stessa composizione della gemma che si vuole ottenere attraverso una fiamma di ossidrogeno a 2000 °C, che cade depositandosi più in basso su un portacampione freddo in costante rotazione. Il raffreddamento del materiale porta alla formazione del cristallo seppure in una forma inusuale in natura, quella di un bastoncello (detto boule) di pochi centimetri di diametro e 5–10 cm di lunghezza. Da allora lo sviluppo delle tecniche di sintesi è stato costante: il metodo di Verneuil fu ad esempio in seguito adattato allo spinello e nel 1947 al rutilo.^[1] Le gemme prodotte da boules sono riconoscibili anche dopo il taglio per le loro linee curve di accrescimento interne visibili al microscopio.^[1]

Un altro metodo di sintesi è quello di Czochralski. In questo metodo la miscela dei componenti della gemma viene fusa in un crogiolo di platino e iridio sulla cui superficie viene fatto scendere un cristallo naturale o artificiale di un centimetro di lato. Questo viene poi lentamente sollevato in modo che per aderenza trascini con sé il materiale fuso. Quest'ultimo raffreddandosi mantiene la stessa orientazione del reticolo primitivo portando alla formazione di un monocristallo di dimensioni anche dell'ordine dei 10 cm di diametro e 40 cm di lunghezza.^[1] Il metodo è stato usato per produrre rubini, zaffiri e granati di terre rare.^[1]

Il metodo Kashan si basa sulla miscela dei componenti della gemma con un prodotto chimico a basso punto di fusione che non reagisce con questi ultimi, ma ne facilita il moto e quindi l'interazione con conseguente crescita dei cristalli. Una volta raffreddata la miscela il solvente libero viene eliminato tramite azione di opportuni acidi, eccetto quello rimasto intrappolato come bolla nel reticolo cristallino, responsabile dello scarto di fabbricazione. Si tratta del metodo di elezione per la produzione dei rubini usati in gioielleria, che arrivano anche fino a dieci carati di dimensione^[1]

Una variante del metodo è stata usata da Chatham per ottenere smeraldi e berilli da una miscela di ossidi di silicio, berillo e alluminio, addizionata con un 1-2% di ossido di cromo e dispersa in molibdato di litio che funge da solvente. Si ottengono aggregati anche fino a 1000 carati di peso, anche se a volte inquinati da inclusioni di fenacite (silicato di berillio).^[1]

Creato nel 1905 dal torinese Giorgio Spezia per sintetizzare il quarzo, esso è propriamente un metodo di accrescimento ed ha subito numerose evoluzioni. Nel metodo la miscela di partenza è posta in un'autoclave riempita d'acqua dove, sottoposta ad altre pressioni, si omogeneizza. In cima all'autoclave, a temperatura leggermente più bassa del resto, si trovano appesi a gancetti di platino dei dischetti di minerale che si accrescono con lentezza, originando gemme di altissima qualità. Con metodi idrotermici il francese Gilson ha ottenuto opali, turchesi e smeraldi mentre nel caso della variante di Lechleitner i dischetti sono di berillio e la miscela a base di berillio, cromo e vanadio, produce nell'arco di un anno a 600-800 °C e 1200 atmosfere degli smeraldi di alta qualità.^[1]

La cantautrice francese Nolwenn Leroy è stata ispirata dalle gemme per il suo album del 2017 Gemme (Gemma) e il singolo con lo stesso nome.^[2]

• Walter Schumann, Guida alle gemme del mondo, Zanichelli
• John Sinkankas, Gemstone & Mineral Data Book, Winchester Press
• Gavin Linsell, Die Welt der Edelsteine, Juwelo Deutschland GmbH Ed., Berlin 2014

• Gioielleria
• Metallo prezioso

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• (EN) gemstone, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

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