Edelsteen van de maand: smaragd herkennen

Auteur: Kees Hoving

Onlangs had ik een dispuut over het verschil tussen de edelstenen smaragd en groene beryl. Smaragd is een door chroom gekleurde groene variant van beryl. Als de kleur is veroorzaakt door ijzer moet het groene beryl worden genoemd, althans volgens leidende edelsteenkundigen. Er bestaat een groot prijsverschil tussen beide dus herkenning is bepaald van belang. In Europa is deze richtlijn helder en er wordt redelijk goed op gelet. In Amerika wordt in de praktijk vaak “voldoende verzadigd groen” gehanteerd. Een (dure) smaragd in Nederland aangekocht via eBay kan zomaar een (goedkopere) groene beryl blijken te zijn. Ook Nederlandse edelsteenkundigen gaan soms “in de fout”. Dat zit zo. Eerst wordt een groene facetsteen op de refractometer gelegd en bepaald of het beryl is. In bevestigend geval is de logische vervolgstap onderzoek met de spectroscoop. Op specifieke plaatsen in het spectrum moeten ingeval smaragd zwarte wolken of lijnen/banden zijn te zien. Ontbreken deze chroomlijnen dan is veelal de conclusie “groene beryl”. Maar misschien is deze conclusie voorbarig.

Samenstelling

Laten we eerst eens kijken hoe smaragd tot stand komt. De chemische formule van beryl is Be₃Al₂ [Si₆O₁₈] (een verbinding van drie atomen van het element beryllium met twee atomen aluminium, samengebonden aan een silicium oxide groep. Het behoort mineralogisch tot de cyclosilicaten en heeft een hexagonale kristalstructuur. Bij smaragd is bij de vorming aluminium deels vervangen door chroom (Cr³⁺ waarbij drie elektronen ontbreken).

Smaragd wordt in verschillende geologische omstandigheden gevormd. Op basis van hun geologische oorsprong kunnen smaragden worden onderverdeeld in twee hoofdgroepen: smaragden gevormd in schisten of in magmatisch gesteente en smaragd gevormd in hydrothermale afzettingen of in metamorf gesteente.

1. De schistgroep-smaragden komen onder meer uit Brazilië (Bahia), China (Davdar), Ethiopië, Rusland (Oeral), Zambia (Kafubu), Zimbabwe (Sandawana).
2. De niet-schistgroep-smaragden komen onder meer uit Colombia (zwarte schalie) en Nigeria (albiet houdende graniet).

Een belangrijk onderscheid tussen deze twee groepen is hun ijzergehalte (Fe). De schist gerelateerde smaragd vertoont veelal herkenbare hogere ijzerconcentraties in vergelijking met niet-schist smaragd. De aanwezigheid van ijzer kan het best worden waargenomen met de UV-Vis-NIR spectrometer (meting in het golflengtegebied tussen 300-1100 nanometer). Er is een duidelijke absorptieband rond 830 nm die wordt toegeschreven aan Fe²⁺. Bovendien is de Fe²⁺-absorptie sterker dan de Cr³⁺ banden bij 430 nm en 600 nm.  IJzer heeft een chroom-onderdrukkend effect bij de toepassing van spectometrie. Dat betekent dat een smaragd met veel ijzer de chroomlijnen dermate onderdrukt dat de chroomlijnen met de spectroscóóp vrijwel niet meer zichtbaar zijn (beneden herkennings niveau¹⁾ en dus tot een verkeerde conclusie kan leiden.

¹ Op grond van XRF-onderzoek (röntgenfluorescentie, een niet-destructieve analysetechniek om de elementaire samenstelling van materialen te bepalen) zijn concentraties chroom in bepaalde gevallen zo duidelijk aanwezig dat de kleurvorming direct aan chroom kan worden toegeschreven.

Metingen

Indien de chroompieken minder scherp zijn kan de kleur ook veroorzaakt zijn door vanadium (V³⁺).  Tot zover het onderscheid tussen ‘chroom houdende beryl’ (= smaragd) en ‘ijzerhoudende beryl’ (groene beryl).

Oorsprong en bijzonderheden

Als we op zoek willen gaan naar de oorsprong/vindplaats van smaragd dan volgt hierna een globaal overzicht van de voornaamste voorkomens en enkele van hun bijzonderheden.

Enkele afbeeldingen van de spectra van behandelde en synthetische smaragden.

De spectra zijn afkomstig uit mijn uitgebreide gegevensbestand. Een flink aantal spectra zijn van mijzelf, de meeste van andere auteurs. Die spectra heb ik bewerkt tot een uniform gegevensbestand. Voorjaar ’26 staat gepland dit in beperkte mate te publiceren: “Spectrometrie voor edelsteenkundigen (en mineralogen)”. Als u vooraf uw belangstelling kenbaar maakt wordt een exemplaar voor u gereserveerd.

Bronnen

1. Hoving – Handboek voor edelsteenkundigen – 2023
2. Krzemnicki e.a. Emeralds from Zambia – Journal o G 39.4 2024
3. Leone – Differentation natural and synthetic emerald – PdM 2015
4. Schwarz – Geographic origin determination emeralds – InColor 2015
5. Zwaan – Proefschrift emeralds Zimbabwe – 2005