20.yy da ametist in renginin sahip olduğu manganezden aldığı düşünülmekteydi. Fakat bazı otoriteler ametist , rengin organik bir kaynağının olduğunu ileri sürmüşlerdir. Sertliği 7 olan ametist, ısıya maruz kaldığında rengi sarıya dönmektedir. Genel olarak sarı kuvars cevherlerinin (sitrin, dumanlı kuvars, vb.) yanmış ametist olduğu söylenmektedir. Kayacın yeryüzüne çıkmış uzantılarında, ametist damarlarının renklerini kaybetmeleri muhtemeldir. Son zamanlarda yapılan çalışmalar, ametistin renginin demir safsızlıklarından kaynaklandığını göstermiştir. Daha sonraki çalışmalar da demir ve alüminyum arasındaki kompleks bir etkileşimin bu renkten sorumlu olabileceğini göstermektedir.
Ametist, a-kuvarsların (a-SiO2) oldukça yaygın olarak görülen mor renkli olan süs taşıdır ayrıca çeşitli karakterizasyon ve teknolojik uygulamalarda yıllardır kullanılmaktadır (Balitsky ve ark.,2000,Cortezao ve Blak,1998; Zhang ve ark.,1994). Doğal ametistle yapılan çalışmalarda, kırmızı ve kızıl ötesi termolüminesans (TL) 740-750nm aralığında; mavi TL ise yaklaşık 440nm civarında gözlemlenmiştir[21].
Ametist için mor ve dumanlı kuvars için koyu kahverengi-siyahımsı renkler en doygun ve en arzu edilen renklerdir. Oysaki doğal kaynaklarında bulunan bu taşların büyük kısmı arzu edilen renk doygunluğunda değildirler. Bu yüzden de atıl materyal olarak bırakılırlar.
Her iki mineral türünde de renk üretimi, kuvars kafesindeki SiO4 tetrahedralleri içerisine giren başta demir olmak üzere bazı safsızlık elementlerine, ışıma uyartımı (özellikle gama radyasyonu) verilerek oluşturulan renk merkezleri yüzünden olduğu, sentetik üretiminin yapılması sonucu, deneysel olarak kanıtlanmıştır. Bununla beraber, ametistin ilksel doygun rengi, atmosferik ışıma ve sıcaklık etmenleri sonucu, soluklaşmaktadır. Oysaki dumanlı kuvarsın ilksel doygun rengi uzun zaman korunmaktadır. Bu gözlem, ametistin renk merkezinin oldukça kararsız, buna karşılık dumanlı kuvarsınkinin ise daha durağan olduğunu ortaya çıkarmaktadır.
İlaveten, ametist ve dumanlı kuvars kristallerinin yüksek ısıl uyartılması (~450 oC) sonucu sarımsı renge dönüştürülmeleri (sitrin oluşturmak için) yaygınca yapılan bir ticari uygulamadır. Ancak ısıtma işlemi her kristal örneğinde aynı renk dönüşüm sonucunu vermemektedir. Bu nedenle yüksek ısıl uyartım çok risklidir. Birçok kristal bu işlem sonucunda hem renksel hem de görünüşsel olarak bozunuma uğramaktadır. Bu yüzden, alternatif renk doygunlaştırma ve renk dönüştürme yöntemi bulma çabaları hala sürdürülmektedir.
O halde, ısıl uyartıma alternatif bir yöntem olarak, süstaşı albenisini tahrip etmeden, renk merkezlerinin olgunlaşmasını sağlamak için soluk renkli ametist ve dumanlı kuvars örneklerinin yapay radyasyonla uyartarak renk doygunluklarını arttırma, doğal kaynaklarında büyük rezervlere sahip soluk renkli bu atıl materyallerin ekonomiye kazandırılması bakımından önem arz etmektedir
Ametist türü kuvars kristalleri Dursunbey-Balıkesir bölgesindendir. Jeolojiksel olarak, andezitik volkanik kayalarının içerisinde tektonizma sonucu gelişen merceksel boşluklarda Miyosen dönemi başlangıcında meydana gelen hidrotermal faaliyet ile kristalleşmişlerdir. Buna göre incelenen örneklerin yaklaşık 18-23 milyon yıl öncesi ilksel radyasyon ışıması aldıkları söylenebilir
Dumanlı kuvars türü kuvars kristalleri Koçarlı-Aydın bölgesindendir. Jeolojik olarak, şist ve gnays metamorfik kayalarının içerisinde tektonizma sonucu gelişen damarsal boşluklarda Oligosen ortasından Miyosen başlangıcındaki zaman sürecinde meydana gelen hidrotermal faaliyet ile kristalleşmişlerdir. Buna göre incelenen örneklerin yaklaşık 20-30 milyon yıl öncesi ilksel radyasyon ışıması aldıkları söylenebilir
Radyolüminesans tayfları hem doğal hem de ilave yapay radyasyonla ile uyarılmış ametist ve dumanlı kuvars kristallerinde radyasyon ışımasının etkilediği safsızlık elementlerinin bulunduğu bölgeleri ortaya çıkartmıştır. RL grafiklerinde ortaya çıkan piklerle, optik soğurma grafiklerinde ortaya çıkan pikler farklı değerlerdedir. Çünkü, optik soğurma Ametist tayflarındaki pikler, Ametist safsızlık elementleriyle üretilen renk merkezlerini simgelerler. Halbuki, radyolüminesans tayflarındaki pikler ise, sadece radyasyondan etkilenmiş safsızlık elementlerinin bulunma bölgelerini simgeler. Buna göre;
Ametist örneklerinin RL grafikleri göstermektedir ki, doğal ametist kristallerindeki renk merkezi oluşumunda radyasyondan etkilenmiş sadece bir element bulunmaktadır. 600 nm merkezli çok güçlü radyolüminesans bandı, ametistin oluşumu sırasında doğal radyasyon ışımasından en fazla etkilenen Fe+4 iyonunun varlığına atfedilebilir. Dolayısıyla, aynı zamanda yaklaşık 600 nm’deki RL piki Fe+4 iyonunun yerini simgeleyebilir. Yapay radyasyon ışımaları sonucunda bu bandın korunuyor olması Ametist , Fe+4 iyonunun karalılığının bozulmadığını ve Fe+3‘e indirgenmediğini göstermektedir. Bununla beraber, yapay radyasyon ışımalarından sonra ortaya çıkan 680-695 nm merkezli zayıf RL bandı ise, ametist yapay radyasyon ışımasından ikinci etkilenen Al+3 iyonunun varlığına atfedilebilir. Dolayısıyla, aynı zamanda yaklaşık 680-695 nm’deki RL piki Al+3 iyonunun yerini simgeleyebilir.
20.yy da ametist in renginin sahip olduğu manganezden aldığı düşünülmekteydi. Fakat bazı otoriteler ametist , rengin organik bir kaynağının olduğunu ileri sürmüşlerdir. Sertliği 7 olan ametist, ısıya maruz kaldığında rengi sarıya dönmektedir. Genel olarak sarı kuvars cevherlerinin (sitrin, dumanlı kuvars, vb.) yanmış ametist olduğu söylenmektedir. Kayacın yeryüzüne çıkmış uzantılarında, ametist damarlarının renklerini kaybetmeleri muhtemeldir. Son zamanlarda yapılan çalışmalar, ametistin renginin demir safsızlıklarından kaynaklandığını göstermiştir. Daha sonraki çalışmalar da demir ve alüminyum arasındaki kompleks bir etkileşimin bu renkten sorumlu olabileceğini göstermektedir.
Ametist, a-kuvarsların (a-SiO2) oldukça yaygın olarak görülen mor renkli olan süs taşıdır ayrıca çeşitli karakterizasyon ve teknolojik uygulamalarda yıllardır kullanılmaktadır (Balitsky ve ark.,2000,Cortezao ve Blak,1998; Zhang ve ark.,1994). Doğal ametistle yapılan çalışmalarda, kırmızı ve kızıl ötesi termolüminesans (TL) 740-750nm aralığında; mavi TL ise yaklaşık 440nm civarında gözlemlenmiştir[21].
Ametist için mor ve dumanlı kuvars için koyu kahverengi-siyahımsı renkler en doygun ve en arzu edilen renklerdir. Oysaki doğal kaynaklarında bulunan bu taşların büyük kısmı arzu edilen renk doygunluğunda değildirler. Bu yüzden de atıl materyal olarak bırakılırlar.
Her iki mineral türünde de renk üretimi, kuvars kafesindeki SiO4 tetrahedralleri içerisine giren başta demir olmak üzere bazı safsızlık elementlerine, ışıma uyartımı (özellikle gama radyasyonu) verilerek oluşturulan renk merkezleri yüzünden olduğu, sentetik üretiminin yapılması sonucu, deneysel olarak kanıtlanmıştır. Bununla beraber, ametistin ilksel doygun rengi, atmosferik ışıma ve sıcaklık etmenleri sonucu, soluklaşmaktadır. Oysaki dumanlı kuvarsın ilksel doygun rengi uzun zaman korunmaktadır. Bu gözlem, ametistin renk merkezinin oldukça kararsız, buna karşılık dumanlı kuvarsınkinin ise daha durağan olduğunu ortaya çıkarmaktadır.
İlaveten, ametist ve dumanlı kuvars kristallerinin yüksek ısıl uyartılması (~450 oC) sonucu sarımsı renge dönüştürülmeleri (sitrin oluşturmak için) yaygınca yapılan bir ticari uygulamadır. Ancak ısıtma işlemi her kristal örneğinde aynı renk dönüşüm sonucunu vermemektedir. Bu nedenle yüksek ısıl uyartım çok risklidir. Birçok kristal bu işlem sonucunda hem renksel hem de görünüşsel olarak bozunuma uğramaktadır. Bu yüzden, alternatif renk doygunlaştırma ve renk dönüştürme yöntemi bulma çabaları hala sürdürülmektedir.
O halde, ısıl uyartıma alternatif bir yöntem olarak, süstaşı albenisini tahrip etmeden, renk merkezlerinin olgunlaşmasını sağlamak için soluk renkli ametist ve dumanlı kuvars örneklerinin yapay radyasyonla uyartarak renk doygunluklarını arttırma, doğal kaynaklarında büyük rezervlere sahip soluk renkli bu atıl materyallerin ekonomiye kazandırılması bakımından önem arz etmektedir
Ametist türü kuvars kristalleri Dursunbey-Balıkesir bölgesindendir. Jeolojiksel olarak, andezitik volkanik kayalarının içerisinde tektonizma sonucu gelişen merceksel boşluklarda Miyosen dönemi başlangıcında meydana gelen hidrotermal faaliyet ile kristalleşmişlerdir. Buna göre incelenen örneklerin yaklaşık 18-23 milyon yıl öncesi ilksel radyasyon ışıması aldıkları söylenebilir
Dumanlı kuvars türü kuvars kristalleri Koçarlı-Aydın bölgesindendir. Jeolojik olarak, şist ve gnays metamorfik kayalarının içerisinde tektonizma sonucu gelişen damarsal boşluklarda Oligosen ortasından Miyosen başlangıcındaki zaman sürecinde meydana gelen hidrotermal faaliyet ile kristalleşmişlerdir. Buna göre incelenen örneklerin yaklaşık 20-30 milyon yıl öncesi ilksel radyasyon ışıması aldıkları söylenebilir
Radyolüminesans tayfları hem doğal hem de ilave yapay radyasyonla ile uyarılmış ametist ve dumanlı kuvars kristallerinde radyasyon ışımasının etkilediği safsızlık elementlerinin bulunduğu bölgeleri ortaya çıkartmıştır. RL grafiklerinde ortaya çıkan piklerle, optik soğurma grafiklerinde ortaya çıkan pikler farklı değerlerdedir. Çünkü, optik soğurma Ametist tayflarındaki pikler, Ametist safsızlık elementleriyle üretilen renk merkezlerini simgelerler. Halbuki, radyolüminesans tayflarındaki pikler ise, sadece radyasyondan etkilenmiş safsızlık elementlerinin bulunma bölgelerini simgeler. Buna göre;
Ametist örneklerinin RL grafikleri göstermektedir ki, doğal ametist kristallerindeki renk merkezi oluşumunda radyasyondan etkilenmiş sadece bir element bulunmaktadır. 600 nm merkezli çok güçlü radyolüminesans bandı, ametistin oluşumu sırasında doğal radyasyon ışımasından en fazla etkilenen Fe+4 iyonunun varlığına atfedilebilir. Dolayısıyla, aynı zamanda yaklaşık 600 nm’deki RL piki Fe+4 iyonunun yerini simgeleyebilir. Yapay radyasyon ışımaları sonucunda bu bandın korunuyor olması Ametist , Fe+4 iyonunun karalılığının bozulmadığını ve Fe+3‘e indirgenmediğini göstermektedir. Bununla beraber, yapay radyasyon ışımalarından sonra ortaya çıkan 680-695 nm merkezli zayıf RL bandı ise, ametist yapay radyasyon ışımasından ikinci etkilenen Al+3 iyonunun varlığına atfedilebilir. Dolayısıyla, aynı zamanda yaklaşık 680-695 nm’deki RL piki Al+3 iyonunun yerini simgeleyebilir.