Descubrimiento
Alrededor de 1920, Justo Daza, un minero experimentado, y Fritz Klein, un ingeniero de minas, se encontraban escalando las empinadas terrazas de la ladera de la montaña de Chivor, un legendario yacimiento de esmeraldas en el noreste de Colombia. Largos postes de hierro y explosivos insertados en los pozos de perforación estaban destrozando las rocas. Buscaban nuevas vetas de esmeraldas y no encontraron ninguna.
Sigamos adelante, dijo Klein. Este es un lugar muerto.
No, no, no, insistió Daza. Yo creo que aquí hay una esmeralda.
Klein se encogió de hombros: "Bueno, un disparo más, pero eso es todo".
Aumentamos la dosis explosiva y abrimos un enorme agujero, dejando al descubierto tentadores destellos de una veta mineral. Klein metió el brazo en el agujero y empezó a avanzar. Extrajo trozos de cuarzo, feldespato y apatita, un mineral que contiene fosfato similar al presente en los huesos y los dientes.
Probó más profundamente hasta que finalmente cerró la mano sobre algo alto, facial y excitante. Klein supo, sin siquiera intentarlo, que debía haber encontrado oro.
Los buscadores habían encontrado lo que luego se llamaría la Esmeralda Patricia: un brillante diamante de doce caras del tamaño de un tazón de sopa, con un peso de 632 quilates (más de un cuarto de libra) y un tono verde tan brillante y vibrante que uno juraría que la piedra estaba realizando la fotosíntesis.
Klein vendió el descubrimiento por decenas de miles de dólares mientras que Daza "recibió 10 dólares y una mula, como era de esperar", dijo Terri Ottaway, curadora del museo del Instituto Gemológico de América.
Sin embargo, el público sigue siendo el que se lleva la mejor parte. Más tarde, la piedra fue donada al Museo Americano de Historia Natural de Nueva York. Hoy, la Patricia sigue siendo una de las esmeraldas en bruto más grandes del mundo y será una estrella destacada cuando se complete la renovación de las salas de gemas y minerales del museo en 2019.
Patricia encapsula una característica a menudo pasada por alto de las piedras preciosas en su elegancia cruda y columnar, particularmente aquellas que consideramos "preciosas": diamantes, rubíes, zafiros y esmeraldas.
Podemos codiciar las piedras por su brillante ornamentación y estatus personal; podemos imbuirlas de pasión, exotismo y la excitación de Hollywood, pero su verdadera fuerza reside en el dinamo que revelan que las creó: el planeta Tierra.
Para los científicos, una piedra preciosa es una señal en un vaso. A excepción de la nota, el frasco es una brillante pista de los intensos poderes humanos, químicos y tectónicos que se encuentran en el trabajo subterráneo.
De hecho, todas las características que ayudaron a catapultar a los Cuatro Grandes a la fama en primer lugar (su extraordinaria dureza, la complejidad y belleza de sus tonos, su rareza) también son esenciales para el interés técnico de las joyas.
Las gemas preciosas nacen de la lucha: de las uniones de armas entre especies químicas violentas, y son lo suficientemente duras como para soportar cataclismos que matan todo a su alrededor.
"La Tierra es un laboratorio químico enorme y asombroso, y es un lugar sucio para producir cristales", dijo Jeffrey Post, curador de la Colección Nacional de Gemas y Minerales del Instituto Smithsoniano. Pero estas impurezas proporcionan a las gemas su color y carácter, y "nos brindan conocimientos cruciales sobre las estructuras cristalinas".
Las reglas de la ciencia de las gemas no están escritas en un solo lugar. Los investigadores se sorprendieron recientemente al descubrir que algunos de los diamantes más finos y caros del mundo, que pueden venderse por cientos de millones de dólares, emergieron a 400 kilómetros o más debajo de la superficie, el doble de las profundidades históricamente registradas para los viveros de diamantes en la Tierra.
Algunos diamantes resultan ser notablemente jóvenes: tienen entre dos y tres mil millones de años, en lugar de la edad normal de una gema. Otros investigadores asociaron la producción de rubíes con colisiones entre masas continentales y propusieron que las joyas rojas se denominaran "gemas tectónicas de placas".
Un equipo de la Universidad de Columbia Británica estudió depósitos de zafiro recién descubiertos en el territorio Nunavut de Canadá y concluyó que las piedras se formaron mediante una nueva "receta" geoquímica de tres partes diferente a cualquier otra mencionada en el resto del mundo para la formación de zafiro.
Continúas con sedimentos calcáreos que contienen las impurezas minerales adecuadas (la nefelina es imprescindible) y exprimes y calientas el peso rocoso a 800 °C. Le añades líquido y haces que se enfríe. Finalmente, solo cuando hay signos de perturbación en el creciente conjunto mineral, inyectas otra dosis de líquido y fijas el cristal en su lugar. Tiempo total de cocción: alrededor de 1.750 millones de años.
"Si se omite un paso", afirma el geólogo de la Universidad de Columbia Británica, Philippe Belley, "no se obtienen los zafiros".
En el pasado, los geólogos consideraban a las piedras preciosas como baratijas y el estudio de las gemas como un oxímoron. "Las gemas se consideraban productos industriales burdos y estaban más allá del honor de un académico", dijo George Harlow, curador de Ciencias de la Tierra y Planetarias del Museo Americano de Historia Natural.
La luz refractada era la más utilizada por los geólogos. "Mis colegas saben que un curso de gemología como parte importante de una carrera universitaria es un atractivo realmente fuerte", dijo Harlow.
"Si puedes demostrar cómo se hacen las gemas o las propiedades que tienen, se necesita mucha química y física para entenderlo". "Es una forma perfecta de atraer clientes a la tienda", dijo. "Cuando colocas una etiqueta que habla geología, nadie viene. Sin embargo, si estás pensando: 'Por aquí se llega a Diamond Hope', entonces todo el mundo necesita saber más.
Harlow sugirió que las piedras preciosas adquirían parte de su prestigio al asociarlas con el oro. Las piedras preciosas terminaban agrupadas como piedras insolubles en el fondo de las riberas de los ríos, generalmente en presencia de rocas igualmente insolubles.
El oro, codiciado durante mucho tiempo por su ductilidad, elegancia y resistencia a la oxidación, se consideraba la riqueza de gobernantes y reyes. ¿Por qué entonces las brillantes piedras no aparecían a su lado?
La palabra diamante deriva de las palabras griegas "indestructible" y "aquello que no puede ser domesticado", dijo Harlow, "y esas propiedades metafísicas relacionadas hicieron que el gobernante pareciera aún más impresionante".
Los diamantes no son indestructibles, pero son los objetos más duros que se conocen, a pesar de tener una puntuación máxima de 10 en la escala de dureza de Mohs, es decir, resistencia a los arañazos.
Detrás de la indomabilidad del diamante se encuentra su estructura tridimensional, una red cristalina repetida de átomos de carbono, cada uno de los cuales está conectado estrechamente con cuatro vecinos por encima, por debajo y a cada lado. En comparación, en el grafito, los átomos de carbono sólo están unidos entre sí en láminas bidimensionales y se desprenderían con el simple acto de colocar un lápiz sobre el papel.
Para obligar a grandes cantidades de átomos de carbono a unirse a sus extremidades en ambas direcciones se utilizan látigos estigios de alto calor y fricción, que hasta hace poco solo se podían encontrar bajo el agua.
Los diamantes deben ser quemados inmediatamente desde abajo (por ejemplo, desde una explosión volcánica) o terminarán en tu calcetín como si fueran gas. Los investigadores también encontraron diamantes que se habían desplazado lentamente hacia la corteza para extender sus enlaces de carbono, lo que dio lugar a una piedra con forma de diamante y consistencia de grafito.
El método de reversión en el laboratorio fue recapitulado por Gareth R Davies, profesor de geología de la Universidad Libre de Ámsterdam, y sus colegas. "Sí, estamos obteniendo diamantes y transformándolos en grafito de trabajo", dijo. "Entonces mi madre me preguntó por qué estaba tan loco".
Los investigadores también pueden producir diamantes en el laboratorio, pero los hallazgos se destinan a la industria con más frecuencia que los de Tiffany. Los físicos tampoco pueden construir algo tan celestial como el diamante Hope: el diamante azul profundo más grande del mundo, con una historia similar.
El diamante fue descubierto en Inglaterra, vendido en 1668 al rey Luis XIV de Francia y saqueado después de la Revolución Francesa. Reapareció 50 años después, cuando las acciones del empresario holandés Henry Philip Hope (de ahí su nombre) fueron vendidas por el sucesor en quiebra de Hope y luego transferidas de mano en mano, ocasionalmente en manos pobres, adquiriendo un olor que las convertía en "maldiciones".
Cuando el joyero Harry Winston donó el diamante al Instituto Smithsoniano en 1958, enviando alegremente la enorme gema por correo desde Nueva York a Washington, la fama del diamante estalló. Cuando la entonces primera dama Jackie Kennedy negoció un préstamo de diamantes de un mes al Louvre de París, la Galería Nacional de Arte de Washington recibió a cambio la Mona Lisa de Da Vinci.
Desde entonces, los científicos han incluido el diamante de 45 quilates en su arsenal para un dispositivo no invasivo, tratando de explicar la distribución exacta de los átomos de boro que le dan al Hope su color azul acerado y por qué el diamante brilla, o fosforesce, un tono translúcido de sangre naranja cuando se expone a la luz ultravioleta.
Post supone que la fosforescencia es el resultado de reacciones entre impurezas de boro y nitrógeno en la estructura de carbono casi perfecta del diamante.
En la evolución de las piedras preciosas coloreadas, los mecanismos de coloración siguen ocupando un lugar cada vez más destacado. Después de todo, los zafiros y los rubíes están hechos del mismo mineral simple, el corindón, una combinación de aluminio y oxígeno cristalizado que sería translúcida e incolora si no fuera por un meticuloso dopaje químico.
El corindón es un rubí rojo que se obtiene por la incorporación oportuna de átomos de cromo con un nivel de dureza de Mohs apenas un punto menor que el del diamante. Un nuevo trabajo muestra que, a medida que las masas continentales se frotan entre sí, el cromo es empujado hacia la superficie desde el manto terrestre.
Un zafiro es un cristal de corindón de cualquier color excepto rojo, pero muchos saben que un zafiro genuino es azul. En este caso, el azul proviene de electrones que saltan de un lado a otro y se dispersan en el cristal a partir de concentraciones casi homeopáticas de átomos de hierro y titanio.
"Se llama conversión de la tasa por intervalo", dijo Harlow. "Ni siquiera se puede cuantificar la suma de hierro y titanio, pero se crea un color drástico por el pequeño impacto".
La esmeralda es el más blando de los metales preciosos, con un índice de Mohs de entre 7 y 8, y es un poco de pantano fosilizado en su máxima expresión. La base mineral, el berilo, es principalmente aluminio y silicona, con una infusión vital de berilio: un elemento fino, raro y altamente tóxico.
"Si estás hablando de fabricar tus propias esmeraldas, entonces no lo hagas", dijo Ottaway. Durante el crecimiento de las montañas, las esmeraldas se forman cuando las rocas de esquisto y calcáreas se elevan y se comprimen.
"Es un gran efecto de limpieza que empuja las soluciones calientes", explicó Ottaway. La sal se disuelve en el lodo caliente y lo convierte en salmuera, que queda atrapada en bolsas que luego sirven como humedales, donde se acumula materia orgánica y metales tóxicos, incluido el berilio, que luego es absorbido por los cristales de silicato de aluminio que se elevan.
Los agentes colorantes son trazas de vanadio y cromo que pueden producir un color rojo rubí pero replicar el verde en el sentido de la estructura del berilo.
El verde de las esmeraldas que nacen en las montañas colombianas es cromático, espectacularmente blanco. Los depósitos de pirita absorben todo el hierro de la región, lo que de otro modo adulteraría las propiedades refractarias del cristal y el berilo fangoso.
"Por eso las esmeraldas colombianas son tan maravillosas", dijo Ottaway. "Es una de esas piedras preciosas que te hace perderte al mirarlas".
Olvídese de la mula, del oro o de los tres sabios parecidos a la mirra: este trozo de árbol de hoja perenne es pura alegría navideña.