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TARANTO - Palazzo di Città
Salone degli Specchi
Sabato 15 Maggio 2004
A cura del Centro Regionale Servizi educativi e culturali si è tenuto presso il Palazzo
di Città di Taranto un incontro con il Dott. Pio Visconti
inerente la formazione,
estrazione, taglio e classificazione del diamante.
L'esposizione del Dott. Visconti ha voluto far luce su tutti quegli aspetti mineralogici,
tecnici, storici e anche leggendari che consumatori e addetti ai lavori dovrebbero avere
sempre a portata di mano.
Tra tutti i minerali noti il diamante è senza dubbio il più duro e le sue caratteristiche
fisico-ottiche sono difficilmente riscontrabili nelle altre gemme:
questi sono i motivi che lo rendono unico e difficile da confondere.
Il diamante è formato da carbonio puro, cristallizza nel sistema cubico e la
sua cella elementare è cubica a facce centrate.
Essa può essere assimilata a un cubo dove su ogni vertice c’è un atomo di
carbonio e lo stesso al centro di ogni faccia.
Il carbonio, in verità, è un elemento molto comune sulla crosta terrestre; la
stessa grafite è formata da carbonio, così pure il metano e moltissimi degli
elementi che ci circondano. Il diamante però si differenzia da tutti non solo per il sistema di cristallizzazione,
ma anche e soprattutto per la distanza tra gli atomi che corrisponde a
spazi molto ridotti, pari a 1,54 Å, mentre nella grafite, per esempio, è pari a
3,35 Å.
Abito cristallino
La tipica simmetria strutturale di questa sostanza dà origine a forme cristallografiche
ben definite; il diamante infatti cristallizza nel sistema cubico e
può presentarsi con i diversi abiti cristallini che sono tipici di questo sistema.
Il più consueto é sicuramente quello ottaedrico ma, a causa delle tipiche
geminazioni per compenetrazione, arrotondamento di spigoli e/o la rottura
in individui dalle forme classiche, non sempre l’abito cristallino si presenta
nelle sue forme canoniche.
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PROPRIETA’ FISICO-OTTICHE
D u r e z z a
La durezza del diamante è altissima rispetto a quella delle altre sostanze,
infatti si colloca al decimo e ultimo posto della scala di Mohs. Se invece
prendiamo in considerazione la scala di Rosiwal che valuta la resistenza
all’abrasione, nella quasi totalità delle gemme di colore avremo dei valori
compresi da 10 a 20, fino a 100 per il corindone, ed un valore di ben 14.000
per il diamante!
Da ciò si nota una elevata differenza tra il diamante e le altre gemme, e solo
grazie alla proprietà vettoriale della durezza potremo quindi tagliare i diamanti
utilizzando la polvere stessa del durissimo cristallo.
GIACIMENTI DIAMANTIFERI
La storia dei giacimenti diamantiferi ha inizio in India. Questa nazione, la
cui attività estrattiva è stata nazionalizzata nel 1956, ha fornito molte
gemme famose fin dal 1430, anno in cui risale l’apertura della miniera
Vi s a p u r. I diamanti indiani sono stati rinvenuti in arenarie, conglomerati e
terreni alluvionali: trattasi pertanto di giacimenti di origine secondaria.
Dal punto di vista storico, il Brasile è la seconda nazione nella quale sono
state estratte grandi quantità di diamanti. Le miniere brasiliane, scoperte
verso il 1725, sono per lo più anch’esse alluvionali. La maggior parte dei
cristalli rinvenuti sono di piccole dimensioni, ma occasionalmente sono
state trovate gemme molto belle e di elevata caratura. I centri minerari brasiliani
di maggior interesse si trovano nel Mato Grosso, a Bahia e nel Minas
Gerais. I centri estrattivi indiani e brasilani sono stati i soli a soddisfare le
esigenze mondiali di diamanti fino a circa il 1870. A partire da questa data,
con l’individuazione di importanti giacimenti, si affaccia sulla scena mondiale
l’Africa del Sud, che raggiungerà ben presto una posizione di primo
piano nell’attività estrattiva per quantità e qualità della produzione.
Da una prima attività concentrata in giacimenti tipicamente alluvionali,
localizzati in vallate fluviali e lungo i litorali, si è passati alla scoperta dell’imbuto
diamantifero di Kimberly, vera e propria miniera a cielo aperto di
forma quasi circolare.
Gli imbuti diamantiferi sono dei camini vulcanici spenti formati da una roccia
tipica detta Kimberlite. Questa é costituita da una breccia serpentinosa,
talvolta tufacea, con associata calcite secondaria. In presenza di queste
rocce e quindi in giacimenti primari, si trovano i diamanti. Nella superficie
del camino vulcanico la Kimberlite assume una colorazione giallastra,
dovuta alla limonitizzazione del ferro contenuto nei minerali della roccia.
Man mano che si scende in profondità la limonitizzazione tende a sparire e
la Kimberlite presenta il suo caratteristico colore blu-verdastro. Le principali
miniere sono situate nelle provincie del Capo e del Tr a n s v a a l .
Storicamente, le più note sono: Bultfontein, Dutoitspan, Jagersfontain e
Premier e appartengono tutte alla De Beers Consolidates Mines Ltd. A l t r e
miniere si trovano in Rhodesia, Angola, Ghana, Zaire, Sierra Leone, Liberia,
Tanzania, nonché in altri paesi dell’Africa Centrale come il Malì, la
Costa d’Avorio e la Guinea. Piccoli depositi alluvionali si trovano anche nel
Borneo e in Indonesia. I diamanti del Borneo vengono ricordati per l’eccezionale
durezza. Venezuela, Russia e U.S.A. hanno una estrazione diamantifera
degna di nota, anche se molti diamanti attribuiti al Venezuela sono in
realtà introdotti clandestinamente dal Brasile.
I depositi sovietici sono concentrati in Siberia, nella regione della Jacutia e
soddisfano attualmente più di un quarto dell’estrattiva mondiale. Negli
U.S.A. si trovano imbuti diamantiferi nello stato dell’Arkansas, dispersi
però in un’area troppo vasta per consentirne un’estrazione industriale economica:
per tale motivo, nella zona è fiorente un’attività estrattiva di tipo
amatoriale. Per ultimo citiamo l’Australia. In questo continente i primi diamanti
furono rinvenuti a metà del XIX secolo, ma è solo dal 1970 che si è
sviluppata l’attività estrattiva al punto tale che, attualmente, l’Australia è
diventato il primo paese produttore di diamanti.
E ’ necessario precisare però che una notevole percentuale dei diamanti rinvenuti
sono di qualità industriale.
Grazie allo sviluppo dei procedimenti estrattivi, la produzione del diamante
ha raggiunto un’ampiezza notevole: in tutto il mondo oggi vengono prodotte
circa dieci tonnellate di diamante ogni anno, di cui circa il 20% di qualità
g e m m a.
METODI DI ESTRAZIONE DEI DIAMANTI
I processi estrattivi sono vari e dipendono dalla diversa natura dei giacimenti,
che possono essere di due tipi: primari o secondari. Per deposito secondario
si intende una zona di estrazione diversa da quella nella quale i cristalli
si sono formati, ma nello stesso tempo un luogo in cui é presente una forte
concentrazione degli stessi, e ciò di solito avviene grazie al peso specifico,
in simbiosi o con il contributo della natura (trasporto nel letto di antichi torrenti,
affioramento per azione del vento, trasporto entro morene glaciali).
La ricerca nei depositi alluvionali avviene con selezione per gravità,
mediante il l a v a g g i o, considerata la notevole densità del diamante rispetto
ai materiali ai quali si trova frammisto in natura. Storicamente, sono proprio
questi giacimenti ad aver prodotto i primi esemplari, e per millenni furono
anche i soli ad essere sfruttati.
Le tecniche di estrazione non si sono evolute, in pratica, nel corso dei secoli,
tant’é vero che in diverse aree africane si usano tutt’ora gli stessi sistemi
di duemila anni fa.
Disponendo di adeguati mezzi finanziari, i soli ausili derivati dalle tecnologie
moderne consistono nell’uso di mastodontiche macchine per il movimento terra,
sia per lo sbancamento preparatorio delle zone di estrazione, sia
per la rimozione delle ghiaie superficiali sterili.
Inoltre, nel caso di giacimenti alluvionali costituiti da conglomerati, si procede
allo sfaldamento degli stessi mediante poderosi getti d’acqua.
Con il termine di giacimento primario si indica il luogo di estrazione che
coincide con quello nel quale (per l’esattezza, al disotto del quale) i diamanti
si sono formati. È noto che i preziosi cristalli, formatisi per effetto di
enormi pressioni nelle parti più profonde del mantello terrestre, furono poi
portati in superficie dalla lava di antichi vulcani.
Ed é proprio nei coni di questi crogioli naturali ormai spenti da millenni che
ancora oggi si estraggono i diamanti. Individuato il giacimento, si procede
dapprima con scavi a cielo aperto, trasportando la roccia diamantifera (la
k i m b e r l i t e, il cosiddetto “blue ground”) nei luoghi di separazione per i vari
procedimenti di ricerca.
Quasi sempre, questa roccia é ricoperta da uno strato (spesso fino a oltre
venti metri) di materiale alterato, poco compatto e di colore ocra, chiamato
in gergo “yellow ground”, terra gialla.
Anche questa roccia contiene diamanti, anzi in Sud Africa, dopo i primi
ritrovamenti di questi cristalli nel 1866, pur in presenza di camini kimberlitici
allora sconosciuti, la kimberlite, fortemente ossidata e quindi di colore
giallastro, venne considerata il solo materiale diamantifero, in quanto scambiata
per particolari giacimenti alluvionali sollevatisi per vicende orogenetiche.
Questo ebbe per conseguenza l’abbandono degli stessi quando, per il proseguire
degli scavi, portavano in superficie minerale di colore bluastro, cioé la
kimberlite stessa non ossidata!
Finalmente, Barney Barnato, cercatore più perspicace dei colleghi, per
primo si rese conto della potenziale presenza dei diamanti nel blue ground e
iniziò la sua leggendaria fortuna acquistando a prezzi irrisori le concessioni
dei giacimenti abbandonati per tale motivo.
Naturalmente lo scavo a cielo aperto incontra difficoltà via via crescenti
(frane, allagamenti, ecc.) con l’aumentare della profondità, per cui si passa
poi allo sfruttamento del giacimento mediante scavo in galleria. Da pozzi
verticali aperti di lato al cono vulcanico si scavano quindi gallerie orizzontali
verso il materiale gemmifero, che si ricava per franamento con l’uso di poderosi
martelli pneumatici (a volte, anche con piccole cariche di esplosivo).
Nel cielo di detti tunnel, che vengono via via armati per evitarne il crollo, si
immette anche aria a pressione per favorire lo sfaldamento per ossidazione
della kimberlite.
Nastri trasportatori e carrelli elevatori porteranno poi il materiale di scavo
verso la superficie, per i consueti trattamenti di ricerca.
Questa inizia innanzitutto a vista, con l’individuazione degli esemplari più
grandi, che vengono immediatamente messi al sicuro; si passa poi alla f r a n -
t u m a z i o n e ed al c o n c e n t r a m e n t o per densità del minerale e si individuano i
diamanti mediante l a v a g g i o su piani inclinati cosparsi di grasso, sfruttando
la tipica proprietà dei diamanti di aderire a questa sostanza.
Questo procedimento, ormai standard, precede e a volte affianca quelli più
recenti quali la selezione elettrostatica, e quella ottica per mezzo della fluorescenza
sotto raggi x.
Possiamo aggiungere, a titolo informativo, che pur con valori differenti per
zone diverse, il rapporto fra diamanti estratti e materiale scavato é eccezionalmente
basso: per ogni dieci tonnellate di roccia proveniente da giacimenti
primari, il ricavo in diamanti quasi sempre non supera il carato, cioé un
quinto di grammo!
Nei giacimenti secondari, fluviali e marini, il rapporto é ancora meno favorevole:
la resa é addirittura di un carato ogni trenta tonnellate, parzialmente
compensato dall’estrazione economicamente meno impegnativa, e dalla
qualità dei cristalli estratti, statisticamente migliore.
IL COLORE
La colorazione di una gemma è dovuta all’assorbimento selettivo delle varie
lunghezze d’onda dello spettro del visibile che la attraversano, e dalla conseguente
riemissione di quelle non assorbite. Lo spettro del visibile è l’insieme
delle onde elettromagnetiche che l’occhio umano è in grado di percepire
sotto forma di luce bianca.
Queste onde, che si propagano nello spazio in modo rettilineo vibrando su
infiniti piani, sono comprese tra i 4000 e 7000 Angstrom e non sono che una
minima parte dell’energia emessa dal sole. L’Angstrom è una unità di misura
della lunghezza d’onda della luce che corrisponde ad 1/100.000.000 di
cm. L’altra unità di misura, oggi maggiormente utilizzata, é il nanometro
(nm) che equivale a 10 A n g s t r o m .
Le varie lunghezze d’onda che compongono la luce bianca fanno si che que-
sta possa essere suddivisa in sette colori fondamentali; questi, in ordine
decrescente di lunghezza d’onda, sono: il rosso, l’arancione, il giallo, il
verde, il blu, l’indaco e il violetto.
Le lunghezze d’onda immediatamente precedenti i 4000 Å corrispondono ai
raggi ultravioletti. In gemmologia si fa largo uso di due particolari lunghezze
d’onda relative all’ultravioletto: quelle a 2540 Å, definite onde corte, e
quelle a 3660 Å, dette onde lunghe. Le lunghezze d’onda immediatamente
successive ai 7000 Å corrispondono ai raggi infrarossi. Il diamante può
assumere colorazioni che vanno dall’incolore al grigio, al giallo, al marrone,
al rosa, all’arancione, al verde, al blu, al violetto e al nero.
Le colorazioni non variano al variare della direzione d’osservazione in
quanto questo tipo di cristallo é otticamente isotropo: in esso infatti il valore
di questa caratteristica fisica é identico indipendentemente dalle direzioni di
o s s e r v a z i o n e .
I colori del diamante sono raggruppati in serie come: la “serie del Capo”,
dall’incolore a parziale saturazione del giallo, la “serie grigia” dall’incolore
a parziale saturazione di grigio e la “serie bruna” dall’incolore a parziale
saturazione di marrone.
Le altre saturazioni di colore sono considerate a parte e, sovente, anche se
hanno una saturazione leggera, entrano già nell’ambìta serie dei diamanti
“colore fantasia”. Citiamo per esempio i diamanti rosa, rossi e blu. Esistono
inoltre serie “ibride” come i diamanti bruno-rosati o bruno-verdastri; che
vengono classificati con gli stessi parametri di quelli appartenenenti alla
serie del Capo o bruna.
Evoluzione storica delle scale di colore
In natura si trovano diamanti con tutti i colori dello spettro, sia opachi che
trasparenti; in ordine di rarità i colori che compaiono sono: rosso, arancio,
blu, verde e giallo. Questi colori possono presentarsi con sfumature più o
meno intense, o con colori decisi (“Fancy colours” o “Colori fantasia”).
La maggior parte dei diamanti e in particolare quelli usati in gioielleria,
appartengono al gruppo dei cosiddetti incolori, facenti parte, in realtà, del
vasto campo della serie gialla principale, o serie del Capo.
Le classificazioni di colore che noi citeremo sono tutte riferite a questo tipo
di diamanti che vanno in realtà dall’incolore fino ad una evidente, se pur
limitata, saturazione di giallo.
In senso storico si può dire che il primo tentativo di classificazione del colore
dei Diamanti è stato fatto usando nomi di antichi giacimenti come quello
indiano di “Golconda” o come quelli brasiliani di “Diamantina” e “Bahia”,
ecc. In Francia, negli anni ‘30 venne fatto un tentativo di classificazione
vera e propria, che è rimasta però in uso solo per pochi anni.
Un’altra scala di colore, purtroppo impropriamente diffusa ancora oggi, fu
coniata in Sud Africa durante le scoperte dei primi giacimenti nel 1870:
questa scala é conosciuta con il nome di “Old Terms” o “Vecchi Te r m i n i ” .
A questa fanno riferimento i diamanti della ser ie del Capo di Buona
Speranza; in questa zona infatti si svilupparono le prime ricerche dei diamanti
e il colore più comune era una sfumatura gialla, abbastanza intensa.
STORIA DELLAPUREZZA DEL DIAMANTE
Duemila anni fa i diamanti erano talmente rari che si considerava solo la
loro dimensione, nonché la perfezione del loro abito cristallino. I francesi
e ffettuarono per primi una classificazione guardandoli ad occhio nudo, e
suddividendoli in puri e piqué.
Fondato nel ‘34 negli Stati Uniti, il G.I.A. (che aveva tra i numerosi scopi
anche un attento studio nei confronti del diamante), stabilì una prima scala
di purezza, rappresentandola con i gradi:
F L - IF - VVS - VS - SI
Negli anni ‘60 VVS-VS e SI furono divisi in 1 e 2, parallelamente anche in
Europa apparve la stessa scala, ma invece di Imperfect 1, 2, 3 abbiamo P1,
P2, P3. Fino a pochi anni fa in Italia ed in Europa ci si è basati quasi esclusivamente
sulle disposizioni emanate dalla C.I.B.J.O. Questo ente aveva
interessi molteplici e spesso contrastanti fra i partecipanti, il ché dette origine
a non pochi conflitti. Nel 1974 vi fu quasi una scissione all’interno di
questa organizzazione, in quanto coloro i quali si interessavano solo di diamanti
si associarono e crearono l’I.D.C. (International Diamond Council),
un nuovo comitato il cui compito originario era di occuparsi del diamante in
tutti i suoi molteplici aspetti. Quindi é nato poi, ad Anversa, l’HRD, ossia il
laboratorio riconosciuto ufficialmente dall’I.D.C. per l’analisi del diamante.
Vediamo le principali differenze fra le due scale: gli americani parlano di
puro e internamente puro a 10x (FL e IF) e suddividono il grado SI in 1 e 2,
mentre gli europei (norme CIBJO e IDC) come primo termine parlano di
“loupe clean” (puro alla lente) ed erano soliti n o n suddividere il grado SI.
Ci sono però diversi significati fra i termini, anche se sono apparentemente
uguali, e cioè: per gli americani VVSI, VSI, SI. significano very very slight
imperfect. Quindi la parola chiave in questi termini, è “imperfezione”; per
gli europei invece VVSI significa very, very small inclusion.
Mentre per le normative americane un graffio poteva essere considerato
un’impurezza, per quelle europee no.
Questa considerevole differenza è in realtà solo formale poiché, per l’attribuzione
del grado di purezza, è sempre il giudizio dell’analista il fattore
determinante. Ad esempio, un graffio quasi invisibile si considera esterno,
mentre se è più profondo viene sempre considerato interno. Quindi, pur
essendo numerose le differenze formali, dal punto di vista sostanziale i
risultati convergevano fino a sovrapporsi.
Prologo di quella Normativa I.S.O. la cui adozione è attesa (ed auspicata!)
per l’intera comunità europea in un futuro molto prossimo, negli ultimi 6-7
anni, in Italia, sono state formalizzate le norme U.N.I. (Normative U.N.I.
9758) come preciso punto di riferimento per l’intero settore.
In ogni caso é bene sottolineare come, nel mondo, il processo di armonizzazione
reciproca fra le diverse normative sia avvenuto per fasi successive,
qui sintetizzate in due momenti, e comunque a prezzo di notevoli sforzi:
1ª fase: gli americani hanno equiparato FL e IF da circa 15 anni (anni ‘80)
cioè da quando esiste l’H.R.D.
2ª fase: dagli anni ‘90 in poi gli americani pare non abbiano più classificato
nessun diamante come FL, quindi è come ammettere che non esiste più questa
categoria. Ma la modifica appare subdola perchè mai formalizzata uff icialmente.
Inoltre, a partire da questi anni, il G.I.A. non considera più penalizzanti
“le linee di grano” a patto che siano nè colorate nè riflettenti (cosa,
viceversa, sempre applicata dall’HRD). Dal ‘90 in poi, infine, l’HRD ha
adottato, allineandosi con i livelli americani, una ulteriore suddivisione del
grado SI in SI1 e SI2.
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