Thạch anh màu lục trên thị trường Việt Nam
|
|
|
Hình 1: Hai viên thạch anh màu lục phớt vàng hình nệm (32,1 ct) và hình ovan (29,5 ct) được mài theo giác bàn cờ, có độ trong rất cao. Hình của GĐRV- SJC.
|
Thị trường đá quý Việt Nam nhiều năm nay quen với thạch anh màu vàng (citrine) và màu tím (amethyst), nay lại có thêm thạch anh màu lục (còn gọi là praseolite) để lựa chọn (hình 1).
Thạch anh là nhóm đá quý rất phổ biến, đặc biệt là kích thước của nhiều viên thành phẩm rất to mà những đá quý khác không thể đạt được. Điều may mắn là giá thạch anh rất rẻ, nhiều người đều có thể mua được. Giá bán lẻ khoảng từ 2 đến 10 USD cho mỗi carat tùy theo kích thước và chất lượng đá. Nếu so với giá đá của ruby, saphia hay emerald thì thạch anh có giá cực rẻ và đá lại rất to.
Sau khi kết tinh, thạch anh tím bị nhiệt trong vỏ quả đất nung nóng và một số chuyển thành màu lục. Thạch anh màu lục trong tự nhiên rất hiếm nên thạch anh màu lục trên thị trường hiện nay hầu hết là do xử lý nhiệt thạch anh tím.
Hai viên thạch anh màu lục trong hình 1 có kích thước rất lớn (viên hình ovan 29,5 ct và viên hình nệm 32,1 ct). Chúng có độ trong suốt rất cao và được mài giác theo kiểu bàn cờ (gồm nhiều mặt giác nhỏ hình thoi). Hai viên đều có màu lục xám phớt vàng. Độ bão hòa hơi thấp nên màu lục không đẹp như màu của emerald hay tourmaline.
Xử lý nhiệt thạch anh tím có thể cho màu lục hay màu vàng (citrine). Hầu hết các nhà sản xuất đều muốn tạo ra citrine màu vàng cam để dễ tiêu thụ hơn và giá cao hơn. Tuy nhiên họ vẫn tạo ra một số thạch anh màu lục để phục vụ những người thích màu này. Màu lục từ xử lý nhiệt ở thạch anh là màu bền vững, không bị phai khi đeo thường xuyên và ở môi trường bình thường.
Làm sao để xác định đá quý lạ có tên pyroxmangite
|
|
|
Hình 2: Viên đá hình thoi màu đỏ 0,68 ct, mài kiểu giác tầng, là loại đá quý rất hiếm. Hình của GIA.
|
Với các kỹ thuật giám định ngọc học cơ bản thì không đủ để kết luận là pyroxmangite vì các thông số giống với khoáng rhodonite. Pyroxmangite luôn hình thành trong các thể đá biến chất giàu mangan (Mn) và được phát hiện ở Nhật, Úc, Brazin, Mỹ,… Nó thường cộng sinh với rhodonite. Cấu tạo cơ bản của nó là khối và đa tinh thể, có thể mọc xen với rhodonite. Đá đạt chất lượng mài giác thì rất hiếm.
Viên đá ở hình 2 thì trong suốt, màu đỏ nặng 0,68 ct (carat), mài giác tầng, hình thoi, kích thước 6,53 x 4,87 x 3,07 mm. Các thông số ngọc học: chiết suất 1,728 – 1,743; tỷ trọng 3,71; xoay màu từ đỏ phớt tím mạnh đến đỏ phớt cam mạnh. Dưới phóng đại, đá có các bao thể 2 pha lớn và những ống rất nhỏ màu trắng chứa vật liệu màu xám đến đen. Hai phương cát khai lộ ra trên mặt cùng với vài hốc nhỏ. Viên đá chỉ được đánh bóng ở mức vừa phải. Với kính phổ, thấy có một dãy mạnh ở 410 – 420 nm, một vạch sắc nét ở 503 nm và một dãy hấp thu rộng 540 – 560 nm, biểu thị lượng Mn cao.
Rất tiếc là các tính chất ngọc học trên có thể có ở cả 2 khoáng vật là pyroxmangite và rhodonite, nên muốn xác định là khoáng gì thì phải dùng phương pháp phân tích cao cấp hơn. Nhóm á pyroxen (Mn,Fe,Mg,Ca)SiO3 gồm các khoáng vật rhodonite, ferrosilite III, wollastonite, bustamite và loạt pyoxmangite – pyroxferroite. Chúng thuộc một nhóm lớn hơn gồm những khoáng vật gọi là silicat chuỗi, có cấu trúc cơ bản là chuỗi của các tứ diện SiO4. Chỉ khác nhau một chút về Ca, Mn, Mg và Fe làm cho cấu trúc chuỗi hơi khác nhau và tạo ra các khoáng vật gần giống nhau ấy.
Phương pháp được dùng gọi là XRD (Nhiễu xạ tia X với bột đá), nó giúp phân biệt 2 khoáng vật có cấu trúc rất giống nhau, bằng cách xác định khoảng cách và các góc giữa các mặt nguyên tử thuộc cấu trúc tinh thể. Để phân tích, một lượng rất nhỏ của vật liệu được tách ra từ phần gờ của viên đá mài giác hoặc từ đáy viên đá cabochon. Các tia X truyền qua mẫu bột này, một số tia X bị nhiễu xạ do cấu trúc tinh thể sẽ in ra một kiểu đặc trưng của các vệt sáng trên phim hình hay trên thiết bị tạo hình kỹ thuật số. Hình cấu trúc của một mẫu chưa biết được đem so sánh với các kiểu có trong thư viện cấu trúc của các mẫu đã biết, từ đó xác định được tên khoáng.
Mẫu XRD của viên đá ở hình 2 là một cấu trúc chuỗi gồm 7 tứ diện của SiO4, so sánh với mẫu trong thư viện, xác định được đây là đá pyroxmangite. Kiểu cấu trúc của rhodonite là chuỗi 5 hình tứ diện SiO4. Việc giám định này cho thấy nếu chỉ dùng những thiết bị ngọc học cơ bản thì đôi khi không thể xác định được.
Đá augelite màu lục ở Peru
|
|
|
Hình 3: Tại một mỏ thạch anh cũ ở Peru, người ta đã khai thác được một số mẫu chất lượng quý của augelite. Hai viên mài giác nặng 1,19 ct (bên trái) và 0,94 ct (bên phải). Hình của J. Hyrsl.
|
Augelite là một đá quý rất hiếm của giới sưu tập. Đá thuộc hệ tinh thể một nghiêng và công thức hóa học là Al2(PO4)(OH)3. Cho đến bây giờ, các mẫu augelite đẹp nhất là các tinh thể màu vàng lục, to khoảng 2 cm xuất xứ ở Rapid Creek, vùng Yukon thuộc Canada, chúng hình thành trong các khe nứt ở đá phiến sét. Và đá có thể mài giác được thì có nguồn gốc từ tích tụ andalusite xưa ở mỏ Champion, quận hạt Mono, bang California Mỹ, đã hoạt động trong khoảng những năm 1920 đến 1930. Tại đây khai thác được các tinh thể không màu lên tới 1 cm (ngoại lệ đến 2,5 cm), nhưng các viên mài giác thường nặng tối đa khoảng 1 ct và khá hiếm, viên lớn nhất biết được đến nay là 4 ct.
Tuy nhiên, vào đầu 2006 người ta đã tìm được một nguồn mới đá augelite chất lượng quý. Các hốc chứa những tinh thể tự hình màu lục nhạt, to đến 2 cm (ngoại lệ đến 5 cm), nằm trong một mạch thạch anh ở mỏ Ortega trong tỉnh Ancash phía bắc nước Peru. Theo lời kể lại, có hai anh em từ thủ đô Lima đến mở lại mỏ đã bỏ hoang này để tìm các tinh thể thạch anh có song tinh theo luật Nhật Bản. Họ vô cùng kinh ngạc khi phát hiện được các tinh thể augelite rất đẹp ở đây.
Các tinh thể augelite thường đục sữa, chỉ có một ít vùng nhỏ gần bề mặt mới có thể mài giác được (hình 3). Màu lục thường không đều, do đó muốn có màu đẹp thì phải xem xét kỹ viên đá thô trước khi mài. Việc mài giác cũng phức tạp do đá dễ bị tách vì có 2 phương cát khai từ tốt đến hoàn hảo. Các đặc tính ngọc học đo được trên 3 viên mài giác (0,20 – 1,19 ct): chiết suất 1,575 – 1,590; lưỡng chiết suất 0,015; phát huỳnh quang màu vàng nhạt với sóng ngắn cực tím (UV) và trơ với sóng dài UV; tỷ trọng 2,69 – 2,70; độ cứng Mohs 5,5. Viên mài giác lớn nhất ở mỏ Ortega thuộc Peru hiện nay nặng 1,19 ct (hình 3), tuy nhiên người ta hy vọng sẽ khai thác được những viên lớn hơn trong tương lai.
Beryl hai màu ở núi Erongo thuộc Namibia
|
|
|
Hình 4: Dây đeo cổ này có gắn 2 viên beryl hai màu (nặng tổng cộng 38 ct) có xuất xứ từ núi Erongo. Hình của Gudrun Bellwinkel.
|
Giữa năm 2006, Jo-Hannes Brunner (Cty Pangolin Trading, Namibia) cho biết là đã tìm thấy beryl hai màu ở núi Erongo thuộc Namibia. Đây là vùng mỏ nổi tiếng sản xuất các đá đẹp như aquamarine, tourmaline đen, jeremejevite và các khoáng khác. Chỉ tìm thấy một lượng nhỏ đá beryl hai màu vào đầu năm 2006, một số ít đã được cắt mài và được gắn trong nữ trang (hình 4).
|
|
|
|
Hình 5: Viên đá beryl hai màu này nặng 13,68 ct, đã được cắt mài từ đá thô tìm được vào đầu năm 2006 từ núi Erongo thuộc Namibia. Nó là quà do Jo-Hannes Brunner tặng cho bộ sưu tập của GIA. Hình của Robert Weldon.
|
Hình 6: Tinh thể beryl hai màu này dài 2,9 cm xuất xứ từ núi Erongo, nó có màu lục phớt xanh và cam phớt nâu. Hình của Jeff Scovil.
|
Ông Brunner đã tặng cho GIA vài viên đá thô và một viên breyl 2 màu đã cắt mài để nghiên cứu. Viên đá thành phẩm nặng 13,68 ct (hình 4) có các thông số ngọc học cơ bản sau: màu sắc gồm hai màu có ranh giới rõ ràng, một bên màu xanh phớt lục nhạt, bên kia màu lục phớt vàng; chiết suất phần màu xanh là 1,562 – 1,569 và phần màu lục là 1,577 – 1,584; lưỡng chiết suất, cả hai phần màu đều là 0,007; tỷ trọng 2,68; phát huỳnh quang phần màu lục thì trơ, phần màu xanh thì trơ với sóng ngắn và phát màu lục rất yếu với sóng dài UV. Với kính phổ, đá có một vạch hấp thu yếu 427 nm ở cả hai phần màu. Những đặc tính này xác định là đá beryl, tuy nhiên điều đặc biệt là chiết suất 2 phần màu lại khác nhau, phần màu xanh thì lại hơi thấp hơn chiết suất thông thường của nhóm beryl (gồm emerald, aquamarine và beryl màu khác). Dưới phóng đại thấy có một số mặt nứt và các bao thể 2 pha lỏng-khí trong phần đá màu xanh. Phần màu lục thì có nhiều tạp chất hơn và có cấu trúc tăng trưởng song song, các bao thể tối, các đám dày đặc của các ống nhỏ.
Ngoài các màu xanh phớt lục nhạt và lục phớt vàng nêu trên, beryl hai màu cũng có phần màu lục phớt xanh và màu cam phớt nâu (hình 6).
Diopside ở Afghanistan
Ông Farooq Hashmi (Cty Intimate Gems) cho biết các đá diopside màu lục “oliu” và màu lục “crôm” đều có nguồn gốc từ Badakhshan, Afghanistan. Ông đã mua được các đá thô chất lượng quý ở Peshawar vào tháng 1/2006. Hai loại diopside này được khai thác từ 2 tích tụ riêng biệt.
Ông Hashmi chỉ lấy được 3–4 kg đá diopside màu lục “oliu” từ các lô đá khác nhau có trọng lượng tổng khoảng 15 kg. Các đá thô đã được tách ra, đa số chứa nhiều tạp chất, số lượng các viên đá trong suốt hoàn toàn thì rất ít, mỗi viên như thế hầu như nhẹ hơn 3 g. Đá diopside màu lục “crôm” thì có nhiều hơn (mỗi lô hàng nặng từ 30 đến 40 kg), chúng được bóc ra từ các ổ vật liệu có đường kính cỡ vài cm nằm bên trong đá phiến mica đen. Việc tách các phần có chất lượng quý là hết sức khó khăn do cát khai bên trong diopside. Ông đã mài giác một số viên từ hai loại trên và tặng hay cho Viện Đá Quý Hoa Kỳ (GIA) mượn để nghiên cứu.
|
|
|
Hình 7: Các viên diopside màu lục “oliu” (1,33 đến 2,75 ct) có nguồn gốc từ Badakhshan, Afghanistan. Hình của Gudrun Bellwinkel. Viên ở giữa là quà tặng của Cty Intimate Gems cho bộ sưu tập của GIA. Hình của C.D. Mengason.
|
Các tính chất ngọc học của các đá diopside “oliu” (1,33 – 2,75 ct, hình 7): màu lục vàng từ vừa đến sẫm vừa; xoay màu rất yếu, màu vàng phớt nâu và lục xám; chiết suất 1,674 – 1,703; lưỡng chiết suất 0,027 – 0,028; tỷ trọng 3,29 – 3,30. Những đặc tính này phù hợp với diopside. Chúng không phản ứng với kính lọc Chelsea, trơ với cả hai sóng ngắn và dài UV. Phổ hấp thu có thể thấy ở 450, 505 và 550 nm trong kính phổ. Dưới phóng đại, thấy có hình kép vừa của các cạnh giác; các bao thể tinh thể nhỏ, trong suốt, độ nổi thấp; các kim nằm trong các dãy và các mặt; những tinh thể màu đen nhỏ. Đá còn chứa các đám mây và các dãy hạt nhỏ (thấy đen trong ánh sáng khếch tán nhưng trắng hay xám trong chiếu sáng thị trường tối), một số mây dạng phẳng. Một số đá có thấy song tinh, một số có các khe nứt lấp đầy. Phổ phân tích phát huỳnh quang tia X phân tán năng lượng (EDXRF) thấy có chủ yếu là Si, Ca và Mg; lượng nhỏ Fe; vết Mn và Sr; có thể có Y và Zn.
|
|
|
Hình 8: Badakhshan, Afghanistan cũng là nơi sản xuất những viên diopside màu lục “crôm” này (0,57 – 0,77 ct). Hình của C.D. Mengason.
|
Các tính chất của diopside “crôm” (0,57 – 0,77 ct, hình 8): màu lục sẫm vừa đến sẫm; trong suốt; xoay màu vừa, vàng phớt nâu và lục; chiết suất 1,678 – 1,705; lưỡng chiết suất 0,027; tỷ trọng 3,30 – 3,32; không phản ứng với kính lọc Chelsea; trơ với cả hai sóng dài và ngắn UV. Những tính chất này cũng phù hợp với diopside. Phổ hấp thu có thể thấy ở 505, 550, 640, 660 và 690 nm, những vạch ở đầu màu đỏ chứng tỏ đá chứa Cr, còn những đặc điểm khác có lẽ do Fe. Dưới phóng đại thấy hình kép vừa của các cạnh giác; các hình kim và các bao thể tinh thể nhỏ, trong suốt, độ nổi thấp; những tinh thể nhỏ tối màu. Đá cũng có mây và các dãy hạt nhỏ và kim (thấy đen trong ánh sáng khếch tán nhưng trắng hay xám trong chiếu sáng thị trường tối); một số mây dạng phẳng, các dãy thì có kiểu bậc thang dợn sóng. Hai viên đá có các mặt nứt lấp đầy và hai viên có các tinh thể hình kim dài độ nổi thấp. Phổ EDXRF cho thấy chủ yếu là Si, Ca và Mg; lượng nhỏ Fe; vết Cr, Ti, Mn và Sr; có thể có V. Như vậy màu lục mạnh của diopside “crôm” là do nguyên tố crôm (Cr).
Làm sao biết được là sửa nữ trang làm nứt kim cương
Viện Ngọc Học Thụy Sĩ SSEF nhận được một viên kim cương màu vàng gắn trên một mề đay. Viên đá hình giọt nước, có một vết mẻ nhỏ ở phần trên. Vết mẻ có một bao thể nhỏ màu đen chỉ thấy được qua phóng đại. Giấy phân cấp của viên kim cương không đề cập đến vết mẻ và bao thể, nhưng lại ghi độ sạch là VS1. Nhận thấy có sự không phù hợp giữa độ sạch với hai đặc điểm độ sạch quá rõ, các chuyên viên giám định nghi vấn là các đặc điểm này đã phát sinh sau khi viên kim cương được phân cấp. Vết mẻ có kích thước 1,0 x 0,5 x 0,3 mm, có dáng vẻ là bể do một lực mạnh. Hình chụp từ kính hiển vi điện tử quét (SEM) cho thấy chỗ mẻ là một vết bể lõm dạng bậc thang, có một đốm đen ở vị trí sâu nhất (hình 9 & 10). Khách hàng yêu cầu Viện SSEF xác định bao thể và nguyên nhân gây ra hư hỏng rõ ràng này.
|
|
|
|
Hình 9: Vết mẻ (xem mũi tên) ở phần trên của viên kim cương hình giọt màu vàng đã được tạo ra do một súng hàn lade. Một chấu trong ổ hột cho thấy bằng chứng là vừa được sửa lại bằng hàn lade. Một đốm đen ở đáy vết mẻ được xác định là than graphit. Hình của H. A. Hanni, SSEF.
|
Hình 10: Hình SEM của vết mẻ trong hình 9 dài 913,54 µm cho thấy có vách dạng bậc thang và một lằn nhỏ ở đáy vết mẻ xác định được là graphit (dài 76,95 µm). Một sự biến hình từ kim cương thành graphit được tạo ra do nguồn nhiệt mạnh từ súng hàn lade, làm tăng thể tích đột ngột và gây ra vết mẻ. Hình của SSEF/ZMB.
|
Phân tích hóa được thực hiện trong khi nghiên cứu SEM (dùng đầu dò nguyên tố nhẹ) cho thấy chỉ có cacbon trong bao thể màu đen, và phổ Raman khẳng định đó là than graphit. Sự kết hợp giữa graphit và vết mẻ có thể giải thích là một nguồn nhiệt mạnh có đầu nhỏ đã làm biến hình kim cương thành graphit. Điều này đã làm tăng thể tích khoảng 1,6 lần (tỷ trọng kim cương 3,52 so với graphit 2,16), tạo nên một sự căng giản bên trong đủ sức làm bể viên đá.
Quan sát kỹ qua phần ổ hột của nữ trang thấy được một chấu trên mề đay vừa được hàn lại bằng tia lade. Một tia sáng lade đột ngột bắn ra từ súng hàn trúng vào viên đá, tia lade có đủ năng lượng để biến kim cương thành than graphit. Qua sự việc này, nổi lên 2 vấn đề sau:
Thứ nhất, việc xác định nguyên nhân làm nứt kim cương tưởng rằng đơn giản, nhưng qua thực tế trên ta thấy nó hết sức phức tạp. Nếu chỉ sử dụng các phương tiện giám định ngọc học cơ bản thì rất khó xác định được nguyên nhân. Còn nếu có được những thiết bị giám định cao cấp như trên thì sự việc dễ dàng và chính xác hơn, tuy nhiên các thiết bị ấy rất đắc tiền nên nhiều phòng giám định không thể trang bị nổi.
Thứ hai, với những người sử dụng các thiết bị hiện đại để chế tác và sửa chữa nữ trang như máy hàn lade… nếu không hiểu hết điều tốt xấu của máy, và không cẩn thận khi thao tác thì dễ gây hư hỏng cho nữ trang và đá quý, gây bao phiền phức cho họ sau đó.
Cẩm thạch Jadeite ở California có bao thể đồng
|
|
|
Hình 11: Các bao thể kim loại trong đá jadeite ở Clear Creek, California Mỹ là đồng nguyên sinh. Bao thể đồng lớn nhất đo được khoảng 2 mm. Hình của R. Merk, phóng đại 10x.
|
Tạp chí Gems & Gemology số mùa xuân năm 1996 (trang 46 – 47) cho biết các hạt tròn bằng đá jadeite ở Guatemala có bao thể đồng nguyên chất. Mẫu được giám định là một mảnh đá cẩm thạch jadeite màu lục xám dạng đốm. Nó được cắt ra từ một tảng đá tìm thấy ở địa danh nổi tiếng về cẩm thạch là Clear Creek, thuộc quận hạt San Benito, California Mỹ.
Các đặc tính quang học và vật lý của mẫu đá khẳng định đó là jadeite, phổ Raman đo ở phòng giám định của GIA cũng xác nhận điều đó. Một số ít các vảy kim loại có màu của “đồng” là các bao thể chỉ thấy được dưới phóng đại 10 lần (hình 11). Dùng phép kiểm tra độ dẫn điện trở kháng cao trên bao thể lớn nhất (sử dụng một ohm kế với những lần đo riêng biệt để đo hiệu điện thế và cường độ dòng chạy ngang qua bao thể và nhập các số đo ấy vào một phép tính đơn giản), GIA đã xác định đặc tính điện học ấy là của đồng nguyên chất. Xem lại tài liệu năm 1961, thấy có đề cập đến đồng trong đá jadeite vùng Clear Creek: “Đồng nguyên chất hiện diện ở dạng những hạt nhỏ riêng biệt (< 1mm) trong đá jadeite”. Điều này tái khẳng định có các bao thể đồng nguyên chất trong đá jadeite vừa xét nghiệm.