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自古以來，寶石就在全球范圍內開采和交易，有時甚至從其原產地穿越各大洲。寶石在地質學上被定義為以美麗、強度和稀有而聞名的礦物。它們獨特的元素組成和原子取向就像指紋一樣，使研究人員能夠揭示這些寶石的過去以及歷史貿易路線。
Khedr 等人在 AIP Publishing 的AIP Advances中。采用三種現代光譜技術快速分析阿拉伯-努比亞地盾中發現的寶石，并將其與世界各地的類似寶石進行比較。作者利用激光誘導擊穿光譜 (LIBS)、傅里葉變換紅外 (FTIR) 光譜和拉曼光譜，確定了影響寶石顏色的元素，區分了區域內和區域外發現的寶石，并區分了天然寶石和合成寶石。
阿拉伯-努比亞地盾是一個暴露的礦藏，夾在當今埃及和沙特阿拉伯的紅海之間。這些礦床的歷史可以追溯到地球最早的地質時代，貴金屬和寶石的開采已有數千年的歷史。
“我們展示了來自這些中東地區的寶石的主要光譜特征，以將它們與世界其他地區的寶石區分開來，”作者阿德爾·蘇魯爾 (Adel Surour) 說道。“其中包括各種硅酸鹽寶石，例如來自埃及古代克利奧帕特拉礦山的祖母綠，以及來自其他歷史遺址的紫水晶、橄欖石和天河石，這些寶石的歷史大多可以追溯到羅馬時代。”
他們采用的各種光譜技術揭示了有關寶石的不同信息。LIBS 可以快速表征化學成分，而 FTIR 可以確定與結構相關的官能團并指示水和其他碳氫化合物的存在。即使對于化學成分相同的材料，拉曼光譜也能顯示出寶石原子的獨特晶體結構。
作者發現，鐵含量與紫水晶標志性的紫色色調相關，而銅、鉻和釩等其他元素也與紫水晶的著色有關。標志性的水峰暴露了實驗室生長的合成寶石，這些合成寶石可用于科學目的，與天然寶石相同，但價格較低。
晶體結構區分了來自墨西哥、約旦和埃及的天河石珠。
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