Caratterizzazione mineralogica e gemmologica di campioni di vetro del deserto libico

Libyan Desert Glass (LDG) is a high-silica green-yellow natural glass that can be found scattered over a vast area of the Southwestern Egyptian desert, straddling the border with Libya. The genesis of the LDG is still a matter of debate among the scientific community. However, various studies show evidence that the LDG most likely formed because of the fusion and vitrification of the desert sand and rocks due to the impact of an extraterrestrial body about 29 million years ago. This enigmatic glass is known to have been used by the Egyptians for ornamental purposes, as evidenced by a pectoral found in Tutankhamun’s tomb, in the centre of which a beetle made from a single piece of LDG is set. The LDG is still used today as a gemmological material but is a classical collection gemstone with a niche market, for which a limited number of gemmological treatises are available, mostly dating back to the 1930s. The aim of this thesis work is, therefore, to provide an updated mineralogical and gemmological characterisation of LDG through the analysis of 31 faceted and unfaceted Libyan desert glass samples from a private collection. Both basic and advanced gemmological laboratory equipment available at the Laboratorio Italiano di Gemmologia (Labigem) in Vicenza (Italy) were used for this study. In particular, the analyses with advanced laboratory equipment focused on the study of LDG and its inclusions with micro-Raman spectroscopy. The gemmological results obtained from this study, i.e. a refractive index between 1,458 and 1,469, a specific gravity between 2,19 and 2,22 show a good agreement with the data on the physical properties of LDG reported in the literature; furthermore, all the faceted samples show the phenomenon of anomalous birefringence. Thanks to the analysis carried out using micro-Raman spectroscopy, it was possible to state that the studied samples are indeed glass, and it was possible to identify certain mineralogical phases observed within the LDG samples. The presence of cristobalite was confirmed as a ubiquitous inclusion in the LDG, which is considered a marker of formation at high temperature and low pressure. At the same time, this study enriches the database of LDG data already present in literature, serving as a basis for future investigations into further mineralogical and gemmological aspects of LDG that were not covered in this thesis work.

Il vetro del deserto libico (Libyan Desert Glass-LDG) è un vetro naturale giallo-verde estremamente ricco in silice (talvolta con tenori prossimi al 99% in peso) che si rinviene disperso in una vasta area del deserto egiziano sud-occidentale, a cavallo del confine con la Libia. La genesi del LDG è ancora dibattuta all’interno della comunità scientifica, ma vari studi indicano che l’origine più probabile sia per fusione e vetrificazione della sabbia e delle rocce del deserto come conseguenza di un impatto di un corpo extraterrestre avvenuto circa 29 milioni di anni fa. Questo vetro enigmatico è noto per essere stato utilizzato a scopo ornamentale dagli antichi egizi, come testimoniato da un pettorale appartenuto al faraone Tutankhamon al cui centro si trova incastonato uno scarabeo in LDG. Ancora oggi il LDG è usato come materiale gemmologico, ma si tratta di una classica gemma da collezione con un mercato di nicchia, per la quale sono disponibili un numero limitato di trattazioni gemmologiche, per lo più risalenti agli anni Trenta del secolo scorso. Lo scopo del presente lavoro di tesi è stato, quindi, quello di fornire una caratterizzazione mineralogica e gemmologica aggiornata del LDG tramite l’analisi di 31 campioni di vetro del deserto libico sfaccettati e non, appartenenti ad una collezione privata. Per lo studio è stata utilizzata sia strumentazione gemmologica di base che avanzata disponibile presso il Laboratorio Italiano di Gemmologia (LabiGem) di Vicenza (Italia). In particolare, le analisi con strumentazione avanzata si sono focalizzate sullo studio tramite spettroscopia micro-Raman del LDG e delle sue inclusioni. I risultati gemmologici ottenuti da questo studio, ovvero un indice di rifrazione variabile da 1,458 a 1,469, un peso specifico compreso tra 2,19 e 2,22 sono in linea con i dati sulle proprietà fisiche del LDG riportati in letteratura; inoltre tutti i campioni sfaccettati presentano il fenomeno della birifrangenza anomala. Grazie alle analisi svolte mediante spettroscopia micro-Raman è stato possibile affermare che i campioni studiati sono effettivamente di vetro ed è stato possibile identificare alcune fasi mineralogiche osservate all’interno dei campioni di LDG. È stata confermata la presenza di cristobalite come inclusione ubiquitaria dell’LDG, la quale è considerata un marker di formazione ad alta temperatura e bassa pressione. Allo stesso tempo, questo studio arricchisce il database dei dati del LDG già presenti in letteratura, fungendo da base per approfondimenti futuri su ulteriori aspetti mineralogici e gemmologici del LDG che non sono stati trattati nel presente lavoro di tesi.