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Colour Changing Gemstones
Pietre preziose che cambiano colore
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Colour Changing GemstonesDid you know there are such things as color changing gemstones? Some exquisite gemstones change color under different lighting sources from natural sunlight to florescent or different internal lights. These color changing gemstones come from many different families of minerals including Alexandrite, Garnets and some Sapphires.

There is still a lot of confusion regarding color changing gemstones. Some people are still using the old technique of checking between incandescent and fluorescent lights, which is inadequate. Worse still, some people aren’t checking for color change at all. This is one of the most significant weaknesses of modern gemology and one that needs to be addressed regularly.

Which Gemstones Change Color?

Andesine Color Change

This gorgeous gemstone is actually a part of the feldspar family and is naturally found as a yellow, red, green, or color-changing gemstone. The vast majority of Andesine is in fact heat treated to create a red stone, with only a small amount of the stone naturally occurring in a red color. Andesine is mined in Tibet and Mongolia, with only a few examples displaying the color changing quality! The stones that do boast color change qualities can show an incredible range of colors under different lighting with stones changing from deep green to bright purple.

Diaspore Color Change

When color-changing diaspore first hit the gem market it was under the trademarked name of Zultanite. Although it was named after the company who mined the color changing specimens the trademarked name never caught on and it is still most commonly referred to by it’s mineralogical name. This incredibly rare stone can be found throughout the world but is only mined in the Anatolian Mountains of Turkey.  In addition to color-changing properties Diaspore also exhibits pleochroism, which means that it can show bands of color when viewed from different angles. Color changing diaspore gets its color from manganese and switches from a gorgeous green, to pink, to champagne depending on the light source.

Flourite Color Change

Flourite specimens can exhibit an amazing array of colors including brilliant reds, blues, purples, greens and yellows through to darker browns and reds. Some specimens boast a range of colors but it’s commonly found as a single color gemstone. Color-changing fluorite is most often found as a blue stone under natural light that turns to a purple stone under incandescent lighting. This affordable and attractive stone is actually relatively soft which means that it is best used for pendants, earrings, and bracelets, where it is exposed to limited wear.

Alexandrite Color Change

Alexandrite, a variety of chrysoberyl, claims the title of most expensive color changing gemstone! Alexandrite is believed to be named after Tsar Alexander II of Russia. It was first discovered in an emerald mine and mistakenly identified as an emerald due to its green color. This color changing gem has the incredible ability to change from emerald green in the daylight to red at night. It’s also been seen to show blue tones in natural light and purple coloring under artificial light. Alexandrite is a unique and beautiful stone that will make any piece of jewelry a talking point!

Garnet Color Change

Color change garnets, which are often mistaken for alexandrite, are a beautiful and rare member of the garnet family. Like many other color changing minerals color changing garnets change their color depending on the type of light they are viewed in. Under natural lighting conditions these garnets most commonly exhibit a brownish green color that changes to a pink tone when viewed under artificial light. However each garnet can have a unique combination of colors with blue, yellow, orange and purple tones all possible. Color change garnets are found in many areas of the world including Madagascar, Norway, Sri Lanka, Tanzania, and the USA.

Sapphire Color Change

A rare type of sapphire can show color changing abilities when viewed under different lighting conditions. The strength of color change varies by stone with some exhibiting a strong color change and others showing just a minor change. Most commonly color-changing sapphires will appear blue in natural light and shift to a purple color when viewed under artificial lighting. Color changing sapphires should not be confused with bi-color sapphires that contain two distinct bands of color in all lighting conditions.

Defining Color Change In Color Changing Gemstones

First let me point out that color change is defined by what you see between natural and artificial light. If you think about it for a moment, it will be obvious. Electric lights have only been around for a bit over a century, but the color change phenomena in color changing gemstones has been know for much longer. Originally, it was defined as the difference people saw between sun light and fire light, be that from a candle, oil lamp, or whatever. As incandescent light became common, the effect was the same as comparing sun light with fire light. so the definition was modified to be a comparison between natural and electric lights.

Below are pictures of a Garnet. This is one of the most widely available color changing gemstones on the market today.

color changing gemstones - garnetcolor Changing Gemstones - garnet

This is the standard for defining color change in color changing gemstones: it is the difference between what you see in natural, (I.E. sunlight,) and any other light source.

The definition of color changing gemstones needed to be modified again when fluorescent lights were added to the equation. They often show the same hues as natural light, which is why people began checking for color change with two types of electric lights. However, we now know of color changing gemstones that do not react to fluorescent the same as natural light. So it is no longer an adequate to use two electric lights when checking for color change.

Checking for Color Change In Color Changing Gemstones

Many people only check a few gems for color change. The unfortunateness of this can be shown by one glaring example. Some years ago, one of Hollywood’s most prominent families sent some diamonds to the GIA for grading. The reports came back with no mention of them being color changing gemstones, something that greatly affected their value. For security reasons, there were no windows in the grading area. And, since no one had ever heard of color change diamonds before, the test was not considered necessary. We now know that color change diamonds are extremely rare and valuable. They are commonly referred to as Chameleon diamonds.

Below are pictures of color change Andesine. This is another mineral where color change was not given much thought. Every gem should be checked for this property.

Color Changing Gemstones - Andesine

In the last couple decades, many new color changing gemstones have emerged and new ones are continuously being discovered. On Gem Rock Auctions there are color change Sphenes being offered for sale. I have never heard of a color change Sphene before, but obviously they do exist. If someone hadn’t bothered to check these gems, they would have been overlooked.

The lesson is simple; you need to check all gems for color change. We do not know all nature has to offer us and there is no excuse for missing such an important piece of information.

The Physics behind Color Changing Gemstones

The actual mechanism behind color changing gemstones is quiet simple. Every light source has a different fingerprint. That means that visible lght can be made up of many different wavelengths that show different colors.

visible wavelengths of light

In the image above it is easy to see that noon sunlight (the yellow line) has a relatively flat line that contains almost every color. Now if you look at the Fluorescent lamp you will notice there is not much blue but lots of yellow and red.

Now lets take Alexandrite. It is Green in daylight and Red in incandescent light. Looking at the yellow and blue line above it is easy to see that daylight has more green color than red color. So to the human eye, the Alexandrite will look green. Now if we look at the blue line you can see the green is relatively low compared to the red. So to the human eye the Alexandrite will look red.

This is a very simplified version of what actually happens. The more complex explanation will involve talking about selective absorption of wavelengths. That is a conversation for another day.

Further Testing Of Color Changing Gemstones

The process is becoming still more complicated. Recently there was a discovery of two gems that showed a three way color change; with one hue showing in natural light, another under incandescent and still a third in fluorescent.

With so many variations now appearing, it is possible there are gems that only show their color change between natural and fluorescent lights, but none between natural and incandescent. I have never heard of such a stone, but the possibility exists.

Usambara Effect

There is a new phenomena called the Usambara Effect which also creates a color change. However, it is based on an entirely different principal than previously known. This effect an be shown in more than just gemstones. Pumkinseed oil is a fantastic example of this effect. In the bottle this liquid looks red, but when it is poured into a spoon this is what happens:

Usumbara Effect in pumkinseed oil

Around the edges of the liquid it turns green. Why does this happen? Put simply this is caused by optical absorption. it is directly related to the light transmission path. Now in English - the longer the light has to travel through the liquid, the more a certain wavelength will be absorbed. So in the spoon above, the light does not have to travel through the liquid very far and so the green wavelength is able to make it through the liquid as it travel through it.

Now when the liquid reaches a certain thickness, the green wavelength of light is absorbed so much that it stops being transmitted. The only wavelength left is the red.

This effect has been found in tourmalines. Below is a picture of a tourmaline showing a green outer edge and red inner edge.

Usumbara Effect in Tourmaline


Pietre preziose che cambiano colore Sapevi che esistono pietre preziose che cambiano colore? Alcune preziose pietre preziose cambiano colore sotto diverse fonti di luce dalla luce naturale al fluorescente o diverse luci interne. Queste pietre preziose che cambiano colore provengono da diverse famiglie di minerali tra cui Alessandrite, Granati e alcuni Zaffiri.

C'è ancora molta confusione riguardo alle pietre preziose che cambiano colore. Alcune persone stanno ancora usando la vecchia tecnica di controllo tra luci a incandescenza e fluorescenti, che è inadeguata. Peggio ancora, alcune persone non stanno verificando alcun cambiamento di colore. Questa è una delle debolezze più significative della gemmologia moderna e deve essere affrontata regolarmente.

Quali pietre preziose cambiano colore?

Andesine Color Change

Questa splendida gemma fa parte della famiglia dei feldspati e si trova naturalmente come una gemma gialla, rossa, verde o che cambia colore. La stragrande maggioranza delle Andesine è infatti trattata termicamente per creare una pietra rossa, con solo una piccola quantità della pietra presente naturalmente in un colore rosso. L'andesina viene estratta in Tibet e Mongolia, con solo alcuni esempi che mostrano la qualità che cambia colore! Le pietre che vantano qualità di cambiamento di colore possono mostrare un'incredibile gamma di colori sotto diverse luci con pietre che cambiano dal verde intenso al viola brillante.

Diaspore Color Change

Quando il diasporo che cambia colore ha colpito per la prima volta il mercato delle gemme, era sotto il nome commerciale di Zultanite. Anche se prende il nome dalla società che ha estratto gli esemplari che cambiano colore, il nome del marchio non ha mai preso piede ed è ancora più comunemente indicato con il suo nome mineralogico. Questa pietra incredibilmente rara può essere trovata in tutto il mondo ma è estratta solo nelle montagne anatoliche della Turchia. Oltre alle proprietà che cambiano colore, Diaspore esibisce anche pleocroismo, il che significa che può mostrare bande di colore se visto da diverse angolazioni. Il diasporo che cambia colore prende il suo colore dal manganese e passa da uno splendido verde, al rosa, allo champagne a seconda della fonte di luce.

Cambiamento di colore della fluorite

Gli esemplari di fluorite possono presentare una straordinaria gamma di colori, tra cui rossi, blu, viola, verdi e gialli brillanti, fino a marroni e rossi più scuri. Alcuni esemplari vantano una gamma di colori, ma si trovano comunemente come una gemma di colore singolo. La fluorite che cambia colore si trova spesso come una pietra blu sotto la luce naturale che si trasforma in una pietra viola sotto l'illuminazione a incandescenza. Questa pietra conveniente e attraente è in realtà relativamente morbida, il che significa che è meglio utilizzata per pendenti, orecchini e bracciali, dove è esposta a usura limitata.

Cambio colore alessandrite

L'alessandrite , una varietà di crisoberillo, rivendica il titolo di gemma che cambia colore più costosa! Si ritiene che l'Alessandrite abbia il nome dello Zar Alessandro II di Russia. È stato scoperto per la prima volta in una miniera di smeraldi e erroneamente identificato come uno smeraldo a causa del suo colore verde. Questa gemma che cambia colore ha l'incredibile capacità di passare dal verde smeraldo alla luce del giorno al rosso di notte. È stato anche visto per mostrare i toni blu nella luce naturale e la colorazione viola sotto la luce artificiale. L'Alessandrite è una pietra unica e meravigliosa che farà di ogni gioiello un punto di discussione!

Cambio colore granato

I granati a cambiamento di colore, che vengono spesso scambiati per alessandrite, sono un membro bellissimo e raro della famiglia dei granati. Come molti altri minerali che cambiano colore, i granati che cambiano colore cambiano il loro colore a seconda del tipo di luce in cui sono visti. In condizioni di illuminazione naturale questi granati mostrano più comunemente un colore verde brunastro che cambia in un tono rosa quando visto sotto luce artificiale. Tuttavia, ogni granato può avere una combinazione unica di colori con i toni blu, giallo, arancione e viola tutti possibili. I granati a cambiamento di colore si trovano in molte aree del mondo tra cui Madagascar, Norvegia, Sri Lanka, Tanzania e Stati Uniti.

Cambio colore zaffiro

Un raro tipo di zaffiro può mostrare abilità che cambiano colore quando viene visto in diverse condizioni di illuminazione. La forza del cambiamento di colore varia a seconda della pietra con alcuni che mostrano un forte cambiamento di colore e altri che mostrano solo un piccolo cambiamento. Gli zaffiri che cambiano colore più comunemente appariranno blu alla luce naturale e passeranno a un colore viola se visti sotto illuminazione artificiale. Gli zaffiri che cambiano colore non devono essere confusi con gli zaffiri bicolori che contengono due distinte bande di colore in tutte le condizioni di illuminazione.

Definizione del cambiamento di colore nelle pietre preziose che cambiano colore

Prima di tutto, vorrei sottolineare che il cambiamento di colore è definito da ciò che vedi tra luce naturale e luce artificiale. Se ci pensate per un momento, sarà ovvio. Le luci elettriche sono in circolazione da poco più di un secolo, ma i fenomeni di cambiamento di colore nelle pietre preziose che cambiano colore sono noti da molto tempo. In origine, era definita come la differenza che la gente vedeva tra la luce del sole e la luce del fuoco, che fosse quella di una candela, una lampada a olio o altro. Quando la luce a incandescenza divenne comune, l'effetto fu lo stesso del confronto tra la luce del sole e la luce del fuoco. così la definizione è stata modificata per essere un confronto tra luci naturali ed elettriche.

Sotto sono le immagini di un granato. Questa è una delle pietre preziose che cambiano colore più ampiamente disponibili oggi sul mercato.

pietre preziose che cambiano colore - granatogemme cambia colore - granato

Questo è lo standard per definire il cambiamento di colore nelle pietre preziose che cambiano colore: è la differenza tra ciò che vedi in natura, (IE luce solare,) e qualsiasi altra fonte di luce.

La definizione di gemme che cambiano colore doveva essere modificata di nuovo quando all'equazione venivano aggiunte luci fluorescenti. Mostrano spesso le stesse tonalità della luce naturale, motivo per cui le persone hanno iniziato a controllare il cambio di colore con due tipi di luci elettriche. Tuttavia, ora sappiamo di gemme che cambiano colore che non reagiscono ai fluorescenti come la luce naturale. Pertanto, non è più opportuno utilizzare due luci elettriche per verificare la variazione di colore.

Verifica della variazione di colore nelle pietre preziose che cambiano colore

Molte persone controllano solo alcune gemme per il cambio di colore. La sfortuna di questo può essere dimostrata da un esempio lampante. Alcuni anni fa, una delle famiglie più importanti di Hollywood ha inviato alcuni diamanti alla GIA per la valutazione. I rapporti sono tornati senza menzionare il fatto che fossero pietre preziose che cambiano colore, qualcosa che ha influenzato notevolmente il loro valore. Per motivi di sicurezza, non c'erano finestre nell'area di classificazione. E dal momento che nessuno aveva mai sentito parlare di diamanti che cambiano colore prima, il test non è stato ritenuto necessario. Ora sappiamo che i diamanti che cambiano colore sono estremamente rari e preziosi. Sono comunemente chiamati diamanti Chameleon.

Di seguito sono riportate le foto del cambiamento di colore Andesine. Questo è un altro minerale in cui il cambiamento di colore non è stato pensato molto. Ogni gemma dovrebbe essere controllato per questa proprietà.

Pietre preziose che cambiano colore - Andesine

Negli ultimi due decenni, sono emerse molte nuove pietre preziose che cambiano colore e ne vengono continuamente scoperte di nuove. Su Gem rock aste ci sono cambio colore Sphenes offerti in vendita. Non avevo mai sentito parlare di un cambiamento di colore prima di Sphene, ma ovviamente esistono. Se qualcuno non si fosse preso la briga di controllare queste gemme, sarebbero state trascurate.

La lezione è semplice; è necessario controllare tutte le gemme per il cambiamento di colore. Non sappiamo che tutta la natura ha da offrirci e non ci sono scuse per perdere un'informazione così importante.

La fisica dietro le pietre preziose che cambiano colore

Il meccanismo reale dietro le pietre preziose che cambiano colore è piuttosto semplice. Ogni sorgente luminosa ha un'impronta digitale diversa. Ciò significa che la luce visibile può essere composta da molte lunghezze d'onda diverse che mostrano colori diversi.

lunghezze d'onda visibili della luce

Nell'immagine sopra è facile vedere che la luce solare di mezzogiorno (la linea gialla) ha una linea relativamente piatta che contiene quasi tutti i colori. Ora se guardi la lampada fluorescente noterai che non c'è molto blu ma molto giallo e rosso.

Ora prendiamo Alexandrite. È verde alla luce del giorno e rosso alla luce a incandescenza. Osservando la linea gialla e blu sopra è facile vedere che la luce del giorno ha più colore verde che rosso. Quindi, per l'occhio umano, l'Alessandrite sembrerà verde. Ora se guardiamo la linea blu puoi vedere che il verde è relativamente basso rispetto al rosso. Quindi per l'occhio umano l'Alessandrite apparirà rosso.

Questa è una versione molto semplificata di ciò che accade realmente. La spiegazione più complessa coinvolgerà la discussione sull'assorbimento selettivo delle lunghezze d'onda. Questa è una conversazione per un altro giorno.

Ulteriore test delle pietre preziose che cambiano colore

Il processo sta diventando ancora più complicato. Recentemente c'è stata una scoperta di due gemme che hanno mostrato un cambio di colore a tre vie; con una tonalità che mostra alla luce naturale, un'altra sotto incandescenza e ancora una terza fluorescente.

Con così tante varianti che appaiono ora, è possibile che ci siano gemme che mostrano solo il loro cambiamento di colore tra luci naturali e fluorescenti, ma nessuna tra naturale e incandescente. Non ho mai sentito parlare di una simile pietra, ma esiste la possibilità.

Effetto Usambara

C'è un nuovo fenomeno chiamato Effetto Usambara che crea anche un cambiamento di colore. Tuttavia, si basa su un principio completamente diverso da quello precedentemente noto. Questo effetto può essere mostrato in più di semplici gemme. L'olio di semi di zucca è un fantastico esempio di questo effetto. Nel flacone questo liquido appare rosso, ma quando viene versato in un cucchiaio questo è ciò che accade:

Effetto Usumbara in olio di semi di zucca

Intorno ai bordi del liquido diventa verde. Perché succede? In parole povere, questo è causato dall'assorbimento ottico. è direttamente correlato al percorso di trasmissione della luce. Ora in inglese: più a lungo la luce deve attraversare il liquido, più una certa lunghezza d'onda sarà assorbita. Quindi nel cucchiaio sopra, la luce non deve viaggiare molto lontano attraverso il liquido e quindi la lunghezza d'onda verde è in grado di attraversarlo attraverso il liquido.

Ora quando il liquido raggiunge un certo spessore, la lunghezza d'onda verde della luce viene assorbita così tanto da interrompere la trasmissione. L'unica lunghezza d'onda rimasta è il rosso.

Questo effetto è stato riscontrato nelle tormaline . Sotto è una foto di una tormalina che mostra un bordo esterno verde e un bordo interno rosso.

Effetto Usumbara in Tormalina


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I've said n still stand by my thinking of fact that any Gem Family can be Colour Change, the more prolific Changers are
I first saw this in Diamonds with a Parcel
of Aussie/Argyle, as profound as any Colour Changer. I own a Collection of Diamonds that no one will yet Grade as Colour Change, in time they will as more voices cascade..it's unavoidable.
Colour Change will soon become the most known accepted n asked for in Gems. I'd bet on this but, I'm not a betting Soul. Gems per weight, are the most valuable issuance around..even the least cost per carat Gem!

4th May 2017

Hi Granny,
Usually color change Fluorite has been irradiated. There is some natural stones though so you might be one of lucky few!


22nd May 2016

I have a color change fluorite. Is it natural?

22nd May 2016

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