Bản tin tháng 05/2013

Ba Viên Đá Màu Lục Có Dạng Bề Ngoài Giống Nhau:

Jadeite, Omphacite Và Hydrogrossular

Phòng giám định New York vừa nhận giám định nhiều viên cabochon màu lục trong khoảng thời gian một vài ngày (hình 1). Tất cả chúng đều có màu lục đậm và xem dưới kính hiển vi cho thấy cấu trúc vi kết tinh giống nhau. Xem dưới lưỡng sắc kế thấy đa sắc rất yếu đến không, điều này phổ biến đối với những hỗn hợp khoáng có cấu trúc mịn. Dưới phổ kế để bàn, tất cả các viên cabochon đều có các vạch hấp thu chromium – Cr gần 690 nm và hai viên còn có vạch gần 437 nm như thấy trong cẩm thạch và omphacite. Những mẫu này trơ dưới chiếu xạ UV sóng ngắn và sóng dài. Tuy nhiên giá trị tỉ trọng của chúng thay đổi từ 2,90 đến 3,34. Hơn nữa tất cả các viên cabochon ngoại trừ 1 viên có chỉ số chiết suất 1,66 –1,68 ¾ các giá trị đặc trưng của cẩm thạch và omphacite – trong khi đó viên đá kia (giá trị tỉ trọng cao nhất) có chỉ số chiết suất 1,72.

Phổ Raman xác định viên đá có chỉ số chiết suất và tỉ trọng cao nhất là hydrogrossular (hibschite). Việc xác định này được bổ sung thêm bằng phổ hồng ngoại, dựa vào các dãy phổ hấp thu hydroxyl đặc trưng trong vùng 4000 – 3000 cm^-1. Phổ EDXRF cho thấy các thành phần chính là calcium – Ca, aluminum – Al và silicon – Si và lượng nhỏ Cr phù hợp với công thức Ca₃Al₂(SiO₄)_3-x(OH)_4x (x = 0,2 – 1,5) của hydrogrossular và màu lục của viên đá. Hydrogrossular có màu lục khi có mặt một lượng nhỏ Cr và sự thay đổi hàm lượng hydroxyl tạo ra sự khác nhau về đặc điểm vật lý như chiết suất và tỉ trọng (W. A. Deer và những người khác, Rock-Forming Minerals Orthosilicates, Vol. 1A, 2^nd có chỉnh sửa, Longman Group Ltd., London, 1982).

Những viên cabochon đó được giám định là cẩm thạch hay omphacite, sử dụng cùng phương pháp kỹ thuật. Omphacite [(Ca, Na)(Mg,Fe,Al) Si₂O₆] là clinopyroxene, loại khoáng vật thường có trong cẩm thạch (NaAlSi₂O₆). Cả 2 khoáng có đặc điểm giống nhau như các giá trị chiết suất trùng nhau và chúng được phân biệt bởi phổ Raman. Để khẳng định thêm nên dùng phổ EDXRF, phổ này cho thấy sự hiện diện của Ca và Fe trong omphacite và không có trong cẩm thạch.

Việc xác định chắc chắn là cẩm thạch thì khá khó khăn do những khoáng khác cũng có cấu trúc dạng hỗn hợp khoáng mịn, các giá trị tỉ trọng và chỉ số chiết suất, độ cứng, phản ứng dưới chiếu xạ cực tím (nếu không bị tẩm màu) và các dãy phổ UV-Vis liên quan đến chromium cũng tương đồng; tiêu biểu là nhóm khoáng vật amphibole (nephrite) và các khoáng nhóm serpentine. Do đó việc giám định chính xác đòi hỏi phải xem xét và nghiên cứu một cách thật cẩn thận. (Theo Ren Lu trong Lab Notes, quyển G&G Spring 2011)

 

Sapphire Chứa Beryllium Và Tungsten Từ Afghanistan

Tháng 3 năm 2010 phòng giám định Bangkok có nhận giám định một lô đá thô gồm 175 viên sapphire màu xanh được cho là từ một mỏ đá tương đối mới, nằm gần các mỏ lapis lazuli ở thung lũng Kokcha thuộc tỉnh Badakhshan của Afghanistan. Các viên đá có trọng lượng từ ~ 0,2 đến 4g (hình 2) và khoảng một nửa lô hàng là có chất lượng quý. Trong chuyến đi đến Afghanistan vào tháng 7 năm 2010 (xem Winter 2010 GNI, trang 319 – 320), nhóm nghiên cứu đã thu thập thêm 6 mẫu, cũng được cho là từ mỏ này. Mỏ chứa các viên sapphire màu xanh nằm trên nền là các tinh thể màu lục phớt xanh và nâu phớt vàng (được xác định là dravite – một loại tourmaline và phlogopite – khoáng vật thuộc nhóm mica, dựa vào phân tích phổ Raman và phổ khối lượng – plasma cảm ứng kép – bắn laser (LA – ICP – MS), lần lượt theo thứ tự).

Trong số 181 mẫu, hầu hết đều có đới màu xanh hình lục giác sắc nét bao quanh một lõi màu vàng chứa họa tiết dạng ngôi sao 6 cánh khi xem dưới ánh sáng dẫn truyền (hình 3). Các bao thể phổ biến là tinh thể âm (một số liên kết với các khe nứt lấp đầy), tinh thể zircon bị ăn mòn, các mặt song tinh và các tinh thể corundum. Hầu hết sapphire bị chia đới với các vùng không màu kết hợp với hình mặt đôi cơ bản.

Phân tích phổ huỳnh quang tia X phân tán năng lượng – EDXRF phát hiện sắt – Fe, gallium – Ga, vanadium – V và ngạc nhiên hơn là tungsten – W (còn được biết với tên gọi là wolfram, một nguyên tố thường liên quan đến đá nhân tạo). Phổ LA – ICP – MS cho thấy hàm lượng Ga và V trong cả hai vùng màu xanh và không màu là như nhau. Tuy nhiên vùng màu xanh có lượng magnesium – Mg cao hơn và lượng Fe thấp hơn trong khi đó titanium – Ti thì gần như không có. Trong vùng không màu tìm thấy một lượng đáng kể các nguyên tố beryllium – Be (đến 20 ppma) và niobium – Nb, thiếc – tin-Sn, tantalum – Ta, zirconium – Zr, hafnium - Hf và tungsten - W (30-700 ppma) nhưng không có trong các phần màu xanh. Mặc dù không phổ biến nhưng Be (trong mối liên kết với Nb và Ta) được cho là có tồn tại trong một số viên sapphire màu xanh không bị xử lý từ Madagascar (V. Pardieu “Beryllium trong sapphire không bị xử lý”, Incolor, Fall-Winter 2007-2008, trang 41) và Tasmania (B. M. McGee, “Đặc điểm và nguồn gốc của sapphire Weldborough, NE Tasmania”, luận văn cử nhân, Khoa Khoa Học Trái Đất, Đại Học Tasmania, 2005).

Phổ UV – Vis cho thấy các vạch phổ hấp thu mạnh ở 580 và 700 nm (tia o) và ~700 nm (tia e) là đặc trưng của sapphire màu xanh kiểu biến chất/biến chất trao đổi. Phổ hấp thu liên quan đến sắt rất yếu thấy ở 377, 388 và 450 nm và vùng ngưỡng của dãy phổ thì rất thấp (khoảng 300 nm). Phổ FTIR (hình 4) cho thấy hấp thu mạnh ở giữa 3700 và 3100 cm^-1 (có lẽ do nước phân tử) và các đặc điểm liên quan đến diaspore – khoáng vật hệ thoi màu trắng xám, vàng nhạt hoặc xanh nhạt, công thức hóa học là AlO(OH). Thường ở dạng tấm mỏng, ánh lấp lánh hoặc dạng tinh thể lăng trụ (các đường ở 2120 và 1990  cm^-1 và các dãy rộng ở khoảng 3020 và 2880 cm^-1) và mica (các vạch ở vùng ~3700 – 3620 cm^-1) trong hầu hết các mẫu. Một dãy hấp thu ở 3163 cm^-1 cũng thấy trong hầu hết các viên sapphire cùng với một số phổ hấp thu bất thường: một dãy rộng ở 3428 cm^-1, một vạch sắc nét ở 3387 cm^-1 và một chuỗi gồm 4 dãy rộng ở ~4450, 4306, 4200 và 4100 cm^-1.

Sự hiện diện của những đặc điểm hóa học và phổ đặc biệt như thế trong những viên sapphire này kết hợp với nguồn gốc của chúng gần mỏ lapis Afghan nổi tiếng xưa nay làm chúng thêm thú vị đối với thị trường đá quý. (Theo Vincent Pardieu, Sudarat Saeseaw, Kamolwan Thirangoon và Pantaree Lomthong trong Lab Notes, quyển G&G Spring 2011)

 

Thông Tin Từ Hội Chợ Đá Quý Và Khoáng Vật Tucson

Tại Hội Chợ Đá Quý Và Khoáng Vật Tucson năm 2011, nhiều nhà buôn đá quý đã hết sức ngạc nhiên khi nhận thấy rằng việc buôn bán đã diễn ra tốt hơn mong đợi trong bối cảnh khó khăn của sự suy thoái kinh tế toàn cầu. Sự thành công này rõ ràng là do sự tích trữ hàng hóa khi mua được những lô hàng với giá cắt giảm nhiều so với trước đây trong suốt hai năm, cũng như sự nhiệt tin tưởng vào triển vọng kinh tế sẽ được cải thiện. Nhiều loại đá quý và khoáng sản xuất sắc như spinel Việt Nam (hình 5, trái và bài viết ở trang 60 – 61 trong ấn phẩm này), vài loại đá hiếm gặp cũng khá hấp dẫn như viên đá väyrynenite trong hình 5, bên phải và vài mẫu đá thô với kích cỡ lớn như viên đá morganite trong hình 6. Ngoài ra còn có nhiều mặt hàng đáng chú ý khác tìm thấy tại Tucson được mô tả ở những trang tiếp theo, cũng như sẽ được báo cáo trong các ấn phẩm tiếp theo của tạp chí G&G.

Chủ đề trong năm 2011 của Hiệp Hội Khoáng Vật Và Đá Quý Tucson là “Khoáng Vật Vùng California”, nơi cho thấy có sự quan tâm đặc biệt của các chuyên gia đá quý như đá quý nguồn gốc pegmatite và benitoite. Chủ đề trong năm 2012 của Hiệp Hội Khoáng Vật Và Đá Quý là “Khoáng Vật Vùng Arizona” nhân dịp kỷ niệm 100 năm Arizona.

(Theo Brendan M. Laurs trong Gem News Interational, quyển G&G Spring 2011)

 

Spinel Sao Nhân Tạo Nhái Đá Mặt Trăng

Phòng giám định Carlsbad vừa nghiên cứu một viên đá hình tròn, mài dạng cabochon màu trắng đục, với dáng vẻ bên ngoài như thế, lúc đầu nó được cho là đá mặt trăng (hình 7). Mẫu này có hiệu ứng trong suốt phớt xanh rõ ràng dưới chiếu sáng khuếch tán. Tuy nhiên khi xem dưới nguồn ánh sáng trực tiếp như đèn sợi quang học thì nó có sao rõ ràng (hình 7, bên phải). Sao này gồm 4 cặp tia, một hình dạng hơi bất thường.

Nghiên cứu ngọc học cho thấy các đặc điểm phù hợp với spinel nhân tạo, gồm chiết suất điểm là 1,72 và phát quang lục mạnh dưới chiếu xạ UV sóng ngắn. Nghiên cứu dưới kính hiển vi thấy một mạng lưới các sợi dọc ngang lộn xộn dày đặc, các tinh thể sắp xếp định hướng khắp viên đá (hình 8). Dưới đèn phân cực với vị trí hai kính phân cực vuông góc, các mạng lưới lộn xộn này có sức căng đáng kể. Và khi xem dưới độ phóng đại thấy lớp phủ kim loại màu xanh ở phía sau viên cabochon. Dưới ánh sáng phản chiếu dễ thấy các chỗ có lớp phủ bị bong ra (hình 18). Lớp phủ này rõ ràng được thêm vào để tạo ra hiệu ứng giống với hiệu ứng trong suốt màu xanh thường thấy ở đá mặt trăng.

Do được gắn trên nữ trang nên không thể nghiên cứu thêm các đặc điểm khác như chỉ số tỷ trọng, kiểm tra đầu tiên cần thiết để khẳng định việc xác định viên đá dạng cabochon này. Phổ EDXRF cho thấy Al và Mg là các nguyên tố chính phù hợp với thành phần của spinel. Các vi nguyên tố phụ là sắt, titanium và chromium.

Các tinh thể sắp xếp định hướng thành mạng lưới dày đặc các sợi dọc ngang lộn xộn được cho là nguyên nhân tạo ra hiệu ứng sao và hình dạng 4 cánh phù hợp với cấu trúc tinh thể hình lập phương của spinel. Spinel sao nhân tạo chưa từng được công bố trước đây và spinel sao nhái đá mặt trăng như thế này cũng chưa từng được biết đến. Do có thể mua được dễ dàng các viên đá mặt trăng và giá cả của nó cũng phải chăng nên không chắc rằng có nhiều mẫu như thế này xuất hiện trên thị trường. Tuy nhiên người mua vẫn nên hiểu rằng ở mức giá cả này thì cũng có thể có đá nhái. Và mặc dù viên cabochon này được chứng minh là đá nhái nhân tạo nhưng nó có thể được đánh giá là một mẫu thú vị do đặc tính riêng của nó. 

(Theo Nathan Renfro trong Lab Notes, quyển G&G Spring 2011)

 

Phát Hiện Mới Grossular Màu Lục Ở Merelani, Tanzania

Tại Hội Chợ Đá Quý Và Khoáng Vật Tucson, Bill Larson (Palagems.com, Fallbrook, California) và Steve Ulatowski (New Era Gems, Grass Valley, California) giới thiệu một số viên grossular màu lục mới khai thác từ Tanzania rất ấn tượng bởi độ trong suốt và màu đẹp. Họ nói chúng được khai thác vào giữa tháng 12 năm 2010 từ Lô D của các mỏ tanzanite Merelani. Tất cả sản phẩm mới này được cho là khai thác từ cùng một túi quặng gồm khoảng 0,5 kg tinh thể grossular và không chứa bất kỳ viên tanzanite nào. Các tinh thể bóng láng và có dạng tinh thể hoàn hảo (hình 10); chỉ một số ít viên có dính vài hạt nhỏ bẩn quặng là graphite. Sự hiện diện của graphite trên đáy của một số tinh thể làm cho chúng tối đi khi xem ở một vài hướng. Nhiều viên đá quý được cắt mài từ grossular này, có viên đến gần 100 ct và chúng có màu đậm hơn garnet màu “lục bạc hà” đặc trưng từ quặng này (hình 11).

(Theo Brendan M. Laurs trong Gem News Interational, quyển G&G Spring 2011)

 

Đá Cavansite Mài Giác

Cavansite là khoáng hiếm calcium vanadium phyllosilicate lúc đầu là kết tập dạng cầu có sợi. Hầu hết cavansite trên thị trường được lấy ra từ các hốc trong các khối đá nguồn gốc basalt gần Pune, Ấn Độ, là một phần của Deccan Traps nổi tiếng (xem M. F. Makki, “Tìm thấy cavansite ở phức hệ lộ thiên Wagholi, Pune, Maharashtra, Ấn Độ”, Mineralogical Record – Tạp Chí Khoáng Vật Học, Vol. 36, No. 6, 2005, trang 507 – 512). Màu xanh đậm sáng của khoáng vật này làm cho nó được những người sưu tầm khoáng săn lùng, nhưng nó không được sử dụng như một loại đá quý do độ bền và độ cứng thấp (theo thang độ cứng Mohs là 3,5).

Tại Hội Chợ Mua Bán Đá Quý Và Trang Sức (GJX), Mauro Panto thuộc Beauty, Tập Đoàn Rocks, Perugia, Italy giới thiệu nhiều viên cavansite mài giác (hình 12). Hầu hết các viên có trọng lượng từ 1 – 5 ct, hiếm viên có trọng lượng nặng đến 10 ct. Theo ông Panto thì có khoảng 500 ct được mài giác từ trước đến nay, tất cả đều có màu đặc trưng của khoáng cavansite từ xanh sáng đến xanh phớt lục.

Cavansite mài giác rất khó do các tinh thể dạng sợi nên rất dễ bị nứt vỡ, tách lớp khi cắt mài. Theo ông Panto, khoáng vật này được mài giác bằng một phương pháp thích hợp không ảnh hưởng đến độ bền hay bất kỳ xử lý nào. Do đặc tính kết tập tự nhiên của khoáng nên các viên đá cắt mài thường chứa các lỗ hỏng nhỏ và chỉ những viên có chất lượng cao mới không có các lỗ hay vết ngấn. Hầu hết chúng đều trong mờ.

Cho dù nó được dùng với mục đích làm đá sưu tập nhưng ông Panto cho biết một vài nhà thiết kế đã sử dụng cavansite mài giác để gắn trên nữ trang. Do sản lượng cavansite có giới hạn và các viên chất lượng cao thích hợp mài giác thì hiếm và đắt tiền nên chỉ một lượng hạn chế khoáng được cắt mài được dự đoán là sẽ xuất hiện trên thị trường trong thời tương lai. (Theo Thomas W. Overton (toverton@gia.edu), GIA, Carlsbad trong Gem News International, quyển G&G Spring 2011)

 

Sự Giao Thoa Màu Quang Phổ Trong Thạch Anh Ở Ấn Độ

Tại Hội Chợ Đá Quý Và Khoáng Vật Pueblo, nhiều viên thạch anh hấp dẫn được mua bán với tên gọi “Anandalite” bởi Nirvana Stone (Tokyo và Osaka, Nhật Bản). Khi quan sát thoáng qua thì khoáng vật này có dạng đám tinh thể thạch anh thông thường nhưng khi kiểm tra kỹ hơn dưới ánh sáng trực tiếp thì thấy một hiện tượng khác biệt: các màu trong dãy quang phổ giao thoa tạo thành các mặt thoi nhỏ. Những tinh đám này có nhiều kích cỡ khác nhau, từ vài gram đến hàng trăm gram (hình 13). Hầu hết các tinh thể thạch anh riêng lẻ có chiều dài khoảng 5 mm, với một số mẫu tinh thể đặc biệt dài đến ~15 mm. Màu của các viên thạch anh này từ không màu đến màu tím rất nhạt; các viên đá mài giác cũng có kích cỡ đến vài carat. Những người buôn bán đá cho rằng nguồn này từ Ấn Độ nhưng không cho biết địa phương chính xác.

Hiện tượng này trong thạch anh được biết là “hiệu ứng Lowell” sau khi người buôn đá quý Jack Lowell, ông là người lần đầu tiên thấy nó trong amethyst từ Artigas, Uruguay. Hiệu ứng này cũng được thấy trong thạch anh và amethyst ở Orissa, Ấn Độ và bang Washington (E.G Gubelin và J.I.Koivula, Photoatlas of Inclusions in Gemstones, Vol. 2, Opinio Verlag, Basel, Thụy Sỹ, 2005, trang 568 và 644). Nguyên nhân của sự hiện diện hiện tượng này là do các song tinh đa hợp dọc theo các mặt thoi nhỏ (hình 14). Kết quả của sự song tinh này là do sự biến đổi trong môi trường tăng trưởng trong suốt giai đoạn cuối của quá trình hình thành khoáng vật, do thực tế đã tạo nên rất nhiều tinh thể trong tinh đám cho thấy hiện tượng này hình thành ở cùng một giai đoạn tăng trưởng.

Đây không phải là lần đầu tiên loại khoáng vật có hiệu ứng giao thoa màu quang phổ như thế này được công bố, nhưng đây là lần đầu tiên nó được khai thác số lượng lớn đủ để tung ra thị trường. Vì hiện tượng này rất giống với sự phát tán ngũ sắc từ các khe nứt được lấp đầy khí, nên loại thạch anh có hiện tượng này có thể đã bị bỏ qua trong quá khứ. (Theo Nathan Renfro (Nrenfro@gia.edu) và John I. Koivula, Phòng giám định GIA, Carlsbad trong Gem News International, quyển G&G Spring 2011)