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自古以来，宝石就在全球范围内开采和交易，有时甚至从其原产地穿越各大洲。宝石在地质学上被定义为以美丽、强度和稀有而闻名的矿物。它们独特的元素组成和原子取向就像指纹一样，使研究人员能够揭示这些宝石的过去以及历史贸易路线。

Khedr 等人在 AIP Publishing 的AIP Advances中。采用三种现代光谱技术快速分析阿拉伯-努比亚地盾中发现的宝石，并将其与世界各地的类似宝石进行比较。作者利用激光诱导击穿光谱 (LIBS)、傅里叶变换红外 (FTIR) 光谱和拉曼光谱，确定了影响宝石颜色的元素，区分了区域内和区域外发现的宝石，并区分了天然宝石和合成宝石。

阿拉伯-努比亚地盾是一个暴露的矿藏，夹在当今埃及和沙特阿拉伯的红海之间。这些矿床的历史可以追溯到地球最早的地质时代，贵金属和宝石的开采已有数千年的历史。

“我们展示了来自这些中东地区的宝石的主要光谱特征，以将它们与世界其他地区的宝石区分开来，”作者阿德尔·苏鲁尔 (Adel Surour) 说道。“其中包括各种硅酸盐宝石，例如来自埃及古代克利奥帕特拉矿山的祖母绿，以及来自其他历史遗址的紫水晶、橄榄石和天河石，这些宝石的历史大多可以追溯到罗马时代。”

他们采用的各种光谱技术揭示了有关宝石的不同信息。LIBS 可以快速表征化学成分，而 FTIR 可以确定与结构相关的官能团并指示水和其他碳氢化合物的存在。即使对于化学成分相同的材料，拉曼光谱也能显示出宝石原子的独特晶体结构。

作者发现，铁含量与紫水晶标志性的紫色色调相关，而铜、铬和钒等其他元素也与紫水晶的着色有关。标志性的水峰暴露了实验室生长的合成宝石，这些合成宝石可用于科学目的，与天然宝石相同，但价格较低。

晶体结构区分了来自墨西哥、约旦和埃及的天河石珠。