Gemmological and mineralogical investigations and genesis of the massive dark green chrysoprase from the Biga-Çanakkale region

Abstract

Her nekadar Türkiye'deki başlıca ticari krizopras yatakları, yaklaşık beş bölge içerisinde yani Çanakkale, Eskişehir, Bilecik, Erzurum ve Mardin, bulunsa bile, süstaşı kalitesindeki krizoprasın en önemli yatağı, Biga-Çanakkale bölgesinde yer almaktadır. Bu nedenle, mevcut çalışma, bir metamorfik kuşağın sınırı boyunca silisleşmiş serpantinitlerlerdeki ayrışmış bir kabukla örtülmüş çatlak dolgusu olarak bulunan Biga krizopras yatağı üzerine odaklanmıştır. Bunun bir sonucu olarak, Biga krizoprasının önceden yazılmamış çok sayıdaki karekteristikleri bu çalışma süresince ilk kez tanımlanmıştır. Biga krizopras örneklerinin bazıları, tipiksel renk ve kaliteyi göstermek için kabaşonlar ve dilimler halinde çok sayıda süstaşı objeleri olarak kesilmiş ve parlatılmıştır. Ortalama hacimsel (XRF) ve iz element (ICP-AES) kimyasal analizler ortaya çıkarmıştır ki, bazı iz elementlerin, örğ. Fe, Cr, Mn, As, Ni, Pb, Sb ve Zn göreceli yüksek konsantrasyonları, Biga krizoprası için karakteristiktir. Bu iz elementlerin birkaçı, Polonya'dan, Kazakistan'dan ve Tanzanya'dan elde edilen herhangi bir krizopras örneği içerisinde mevcut olabilir, ancak bunlardan bazıların konsantrasyonları sıra dışıdır. Biga krizopras örnekleri, saçınımsal konfokal mikro-Raman spectroskopisi (DCµRS) ve de diğer iyi bilinen analitiksel metotlar kullanarak karakterize etmek ve detaylı tanımlamak için incelenmişlerdir. Buna göre, 1577, 1430, 1303, 1160, 1082, 549, 501, 460, 394, 352, 259, 206, 139 ve 126 cm-1'lerde piklenmiş güçlü mikro-Raman bandları, Biga krizoprasının karakteristikleridir. Diğer yandan, Biga krizopras örnekleri çok sayıda geniş ve şiddetli lüminesans bandları gösterirler. Biga krizoprasının üç farklı lüminesans spektraları [fotolüminesans (PL), kathodolüminesans (CL) ve termolüminesans (TL)] göz önüne alınmış ve değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, gemolojiksel, mineralojiksel ve spektroskopsal deliller, Biga krizoprasının coğrafik oluşum kökeniyle ilgili kesin ve olumlu tanımlamalar sağlarlar. Görülmektedir ki, elde edilen bu veriler bu cins krizopras süstaşı için özgün anahtar işaretler vermektedir. While the major commercial chrysoprase deposits in Turkey are present in about five different regions, namely Çanakkale, Eskişehir, Bilecik, Erzurum and Mardin, the most important deposit of gem-quality chrysoprase is located in the Biga”“Çanakkale region. Therefore, the present study is focused on the Biga chrysoprase deposit, which is found as fracture fillings covered with a weathering crust in the silicified serpentinites throughout the border of a metamorphic zone. Several previously undocumented characteristics of Biga chrysoprase are described for the first time during this investigation. Some of the Biga chrysoprase samples have been cut and polished into cabochons and slabs as gem objects to show its typical color and quality. Average bulk (XRF) and trace element (ICP-AES) chemical analyses reveal relatively higher concentrations of some trace elements, such as Fe, Cr, Mn, As, Ni, Pb, Sb, and Zn are characteristics for Biga chrysoprase. Some of these elements can be found in any chrysoprase sample from Poland, Kazakhistan, Australia or Tanzania, even though the concentrations of some are unusual. In addition to other well-known analytical methods, Dispersive confocal micro-Raman spectroscopy (DCµRS), was used to characterize and identify in detail the Biga Chrysoprase samples. Accordingly, the strong micro-Raman bands that peaked at 1577, 1430, 1303, 1160, 1082, 549, 501, 460, 394, 352, 259, 206, 139 and 126 cm-1 are characteristics of Biga Chrysoprase. Biga chrysoprase samples also show numerous broad and intensive luminescence bands. Three different luminescence spectra of the Biga chrysoprase [photoluminescence (PL), cathodoluminescence (CL), and thermoluminescence (TL)] were taken into consideration, and evaluated. Finally, gemmological, mineralogical and spectroscopical data provide positive identification of the provenance of Biga chrysoprase. It can be seen that the these data provide a unique fingerprint for this kind of chrysoprase gem material.