Bản tin tháng 01/2014

Diopside Từ Kenya

Diopside chất lượng quý không phải là hiếm, nó thường ở dạng trong suốt, màu lục hoặc đục, màu đen, có hiệu ứng sao. Tuy nhiên cũng khá ngạc nhiên khi ông Dudley Blauwet (Dudley Blauwet Gems, Louisville, Colorado) đem một lô đá quý trong suốt, không màu đến màu vàng được cho là diopsite đi giám định. Ông cho biết rằng khoáng vật thô này đến từ Kajiado, Kenya, nằm cách Nairobi 63 km về phía Nam. Ông thu mua được 71 gram đá thô vào tháng 7 năm 2009, từ lô hàng này ông đã cho cắt mài được 146 viên đá đẹp, hiếm thấy tạp chất và nứt nẻ, với tổng trọng lượng là 49,36 carat.

Đặc điểm ngọc học của các viên đá mà ông Blauwet đưa đến phòng giám định GIA (hình 1) đều nằm trong phạm vi giá trị của diopsite, với chiết suất điểm trung bình từ 1,666 đến 1,696 và có hình ảnh của khoáng hai trục quang. Giá trị tỉ trọng của mẫu vật, đo bằng phương pháp thủy tĩnh nằm trong khoảng 3,27 đến 3,46. Điều thú vị là khoáng vật không màu này có các giá trị luôn nằm trong dãy giá trị thấp và các giá trị tỉ trọng SG tăng lên tương ứng với độ bão hòa của màu vàng. Phân tích phổ Raman cũng góp phần khẳng định các viên đá này là diopsite.

Quan sát dưới kính hiển vi ngọc học thấy được nhiều bao thể nhỏ hình kim và các tinh thể có tính lưỡng chiết và độ nổi mặt sần thấp (chúng thì quá nhỏ và nằm sâu bên trong viên đá nên không thể xác định được bằng phân tích Raman), nhìn thấy khá rõ bằng mắt thường. Đáng chú ý là các mẫu đá không màu phát quang màu vàng phớt lục phấn mạnh dưới chiếu xạ UV sóng ngắn và trơ dưới UV sóng dài, trong khi hầu hết các viên diposite màu vàng đậm thì trơ dưới cả chiếu xạ UV sóng ngắn và dài. Do đó cường độ phát quang của các mẫu đá này tỉ lệ nghịch với độ bão hòa màu của chúng.

Để xác định nguyên nhân tạo màu, nhóm nghiên cứu đã sử dụng quang phổ trong khoảng nhìn thấy được và phân tích thành phần hóa học. Mẫu đá màu vàng có vạch hấp thu nổi bật tại 450 nm, song song bên cạnh là vạch hấp thu yếu tại 430 nm. Phổ hấp thu của mẫu đá không màu thì gần như không có gì đặc biệt ngoại trừ vạch hấp thu rất yếu tại 450 nm. Phân tích hóa cho thấy một lượng sắt đáng kể có nhiều hơn trong các mẫu diopsite bão hòa màu vàng (³ 2300 ppmw) so với các mẫu không màu (~ 600 ppmw). Các nguyên tố vết chỉ thị màu như Cr (~ 20 ppmw) và V (~ 2 ppmw) cũng được phát hiện có trong cả mẫu không màu và màu vàng nhưng các đặc điểm hấp thu liên quan đến chúng thì không được phân tích rõ ràng, điều này cho thấy rằng hai nguyên tố này có rất ít ảnh hưởng đến việc tạo màu của đá. Thay vào đó, sự hiện diện của Fe³⁺ được cho là nguyên nhân tạo màu (R. G. Burns, Mineralogical Applications of Crystal Field Theory, 2^nd, Cambridge University Press, 1993, trang 225). Sự khác nhau trong thành phần hóa học có thể giải thích cho việc giảm khả năng phát quang dưới chiếu xạ UV sóng ngắn của các mẫu đá màu vàng chứa sắt khá cao, do sắt chính là chất làm giảm tính phát quang.

Tại Hội chợ đá quý Tucson vào năm 2011 và 2012, Jim Walker (Bridges Tsavorite, Tucson, Arizona) đã cho trưng bày các mẫu diopsite màu lục phớt vàng đến vàng cũng có cùng nguồn gốc xuất xứ với khoáng vật trong báo cáo này (hình 2). Ông cho biết rằng khoáng vật này là phụ phẩm tại các mỏ đá hoa màu xanh, đây cũng là nơi khai thác vesuvianite, grossular và spinel màu đen và màu xanh chất lượng thấp. Diopsite từ địa phương này đã được biết đến từ năm 2010 (“Diopsite tìm thấy trong các hốc chứa hỗn hợp khoáng vật quý”, Jewellry News Asia, No. 314, Tháng Mười, trang 38, 40).

(Theo Nathan Renfro và Andy H. Shen, GIA, Carlsbad trong Gem News International, quyển G&G Spring 2012)

 

Spessartine Từ Myanmar

Tháng 3 năm 2010, Hussain Rezayee (Rare Gem & Minerals, Beverly Hills, California) thông tin cho GIA biết về khoáng spessartine (spessartite) mới được khai thác tại Myanmar (Burma). Ông cho biết rằng một lượng nhỏ khoáng vật này thỉnh thoảng được tìm thấy trong khu vực khai thác vàng kể từ năm 2010, với các viên đá sạch (ít tạp chất) có thể nặng đến 4 g. Màu sắc từ cam nhạt đến đỏ phớt nâu đậm và nhiều viên mài giác rất đẹp có thể đạt trọng lượng trên 20 ct.

Ông Rezayee đã cho GIA mượn một viên màu cam phớt đỏ nặng 6,66 ct để nghiên cứu (hình 3). Đặc điểm ngọc học của viên đá hình nệm, giác hỗn hợp này như sau: chiết suất RI – vượt ngưỡng khi đo bằng phổ kế thông thường; tỉ trọng thủy tĩnh SG – 4,22; phát quang – trơ dưới cả chiếu xạ UV sóng ngắn và dài; đặc điểm phổ hấp thu gồm: vạch 440 nm (do Mn²⁺), vạch yếu 520 nm (Fe²⁺) và dãy yếu tại 570, 615 và 690 nm (Fe²⁺) khi quan sát bằng phổ kế để bàn. Phổ hấp thu trong vùng nhìn thấy – gần hồng ngoại được đo bằng thiết bị Ocean Optics quét điện tử, cũng ghi nhận được các đặc điểm tương tự, ngoài ra còn ghi nhận được vạch hấp thu rất yếu tại 495 nm (Mn²⁺). Quan sát dưới kính hiển vi thấy có các mặt tàn dư nhỏ dạng “dấu vân tay”, nhiều bao thể màu phớt trắng, hình dạng bất định, dạng bị gặm mòn (hình 4) và thấy rõ các đới, sọc tăng trưởng góc cạnh và thẳng.

Phổ EDXRF thu được thành phần chính là Mn, Fe chiếm một lượng vừa phải và một lượng nhỏ Ca. Dựa trên đặc điểm quang phổ và thành phần hóa học của chúng có thể khẳng định viên garnet màu cam phớt đỏ này là spessartine với thành phần almandine đáng kể.

(Theo HyeJin Jang-Green  (hjanggre@gia.edu), GIA, New York trong Gem News International, quyển G&G Spring 2012)

 

Dolomite Màu Xanh Từ Colombia

Dolomite, canxi-magie-carbonate [CaMg(CO₃)₂] là khoáng carbonate quan trọng thứ hai sau calcite. Mặc dù dolomite thỉnh thoảng được dùng như đá trang trí nhưng nó hiếm khi được xem là đá quý do độ cứng của nó thấp (Moh 3^1/2 – 4) và thiếu độ trong. Tuy nhiên, cuối năm 2010, GIA được Farooq Hashmi (Intimate Gems, Glen Cove, New York) cho biết thông tin về một phát hiện mới là dolomite màu xanh chất lượng quý từ mỏ emerald Muzo nổi tiếng ở Colombia. Khoáng vật được cho là khai thác giữa năm 2010 từ các mạch trong đá phiến sét màu đen. Có khoảng dưới 2 kg đá thô chất lượng quý được tìm thấy, các tinh thể có bề ngang đến 2,5 cm (phần lớn ~1 cm). Ông Hashmi chuẩn bị một số khoáng thô để tặng GIA thông qua Greg Turner (Sacred Earth Minerals, Asheville, Bắc Carolina) và Brad Payne (nhà kinh doanh đá quý, Surprise, Arizona) cũng đã cho mượn một viên oval, giác cúc nặng 1,13 ct (hình 5) để nghiên cứu.

Tất cả các mẫu đều có màu xanh nhạt trong suốt và không có bất kỳ đới màu nào. Các đặc điểm ngọc học của chúng phù hợp với dolomite, điều này cũng được khẳng định qua phân tích Raman. Quan sát dưới kính hiển vi cho thấy các bao thể 2 pha và 3 pha với các rìa dạng răng cưa (hình 6, bên trái) cùng với các bao thể lỏng khác và bao thể tinh thể trong suốt. Các mặt lấp đầy chứa các tinh thể nhỏ được thấy trong hầu hết các mẫu. Một họa tiết cong dạng gợn sóng được nhìn thấy dưới đèn phân cực 2 nicol vuông gốc. Lưỡng chiết suất cao của dolomite (0,180) rõ ràng là do hiện tượng nhân đôi cạnh giác mạnh. Một bao thể albite màu trắng, được xác định bằng phân tích Raman và LA-ICP-MS, sau khi làm vỡ bề mặt của một mẫu đá thô (hình 6, bên phải). Pyrite, thường cộng sinh với dolomite ở vùng mỏ Muzo, cũng được nhìn thấy trên bề mặt của một số mẫu đá thô, tất cả chúng đều là các kết tập song tinh có dạng hình thoi với các góc lõm vào. Bề mặt cũng cho thấy nhiều đặc điểm ăn mòn axit. Một tinh thể chứa 3 mặt nứt phẳng, lớn song song với các mặt hình thoi phù hợp với cát khai có dạng hình thoi hoàn hảo của dolomite.

Phổ UV-Vis của viên đá mài giác cho thấy các dãy hấp thu Fe³⁺ ở 450, 460 và 470 nm cùng với một dãy rộng tập trung ở ~580 nm. Phổ EDXRF định tính phát hiện Ca và Mg cũng như các vi lượng Fe và Mn. Phân tích La-ICP-MS thấy nhiều nguyên tố vi lượng khác, bao gồm Sc, Ti, V, Cr, Y và  một số nguyên tố đất hiếm. Một tinh thể dolomite tinh khiết thường là không màu và màu xanh của khoáng vật vùng Colombia này có thể là do phóng xạ tự nhiên. Màu xanh trong khoáng carbonate (vi dụ calcite) gồm dạng song tinh và hoán vị được cho là có liên quan đến phóng xạ tự nhiên (T. Calderon và nnk, “Mối liên quan giữa màu xanh và sai hỏng do ảnh hưởng chiếu xạ trong calcite”, Ảnh hưởng chiếu xạ, Vol. 76, 1983, trang 187-191, http://dx.doi.org/10.1080/01422448308209660).

Dolomite trong suốt (không màu) được ghi nhận trong các tài liệu ở Tây Ban Nha ( xem M. O’Donoghue, Ed., Gems, 6^th có hiệu chỉnh, Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 2006, trang 406) nhưng chúng tôi tin đây là báo cáo đầu tiên về dolomite màu xanh được dùng như là đá quý.

 (Theo Kyaw Soe Moe (kmoe@gia.edu) và Wai L. Win GIA, New York trong Gem News International, quyển G&G Winter 2011)

 

Opal Tẩm Màu Xanh Có Hiệu Ứng Màu Nhấp Nháy

Kể từ khi phát hiện ra opal ở tỉnh Wollo, Ethiopia năm 2008 thì một lượng lớn khoáng vật này đã được tung ra thị trường với mức giá thấp hơn nhiều so với loại opal tương tự có xuất xứ từ Úc. Đến tháng 9 năm 2011, hầu hết chúng có màu trắng hoặc vàng nhạt với hiệu ứng màu nhấp nháy. Do sự phong phú của khoáng vật này, các phòng giám định đá quý cho biết đã nhận điện ra nhiều kiểu xử lý trên một số màu khác nhau.

Phòng giám định đá quý Jaipur, Ấn Độ mới đây có nhận một viên opal màu xanh khác thường để giám định (hình 7). Mẫu đá nặng 0,45 ct và kích thước khoảng 7,00 x 5,08 x 1,84 mm. Vẻ ngoài của nó thì giống opal nhưng màu sắc bất thường của nó và hiệu ứng màu nhấp nháy nổi bật làm tăng sự nghi ngờ về tính tự nhiên của nó. Quan sát dưới kính hiển vi kết hợp với nguồn sáng sợi quang học thấy được các ô tế bào màu nhấp nháy (hay “họa tiết số hóa”) với các vùng dạng mây màu xám xen kẽ, các dấu hiệu đặc trưng của opal Wollo (xem B. Rondeau và nnk, “Opal có hiệu ứng màu nhấp nháy từ Wegel Tena, tỉnh Wollo, Ethiopia”, G&G Summer 2010, trang 90 – 105).

Mặc dù cấu trúc ô tế bào xác định đây là opal tự nhiên (không phải nhân tạo) nhưng nhóm nghiên cứu còn nghi ngờ về phần màu xanh chủ đạo có trong đá. Việc kiểm tra chỉ tiêu ngọc học thật cẩn thận sẽ rất hữu dụng trong việc xác định nguồn gốc màu sắc. Mẫu đá có chiết suất điểm khoảng 1,45 và tỉ trọng thủy tĩnh là 1,76; không có dấu hiệu của cấu trúc xốp dạng tổ ong gây ngấm trong quá trình cân tỉ trọng thủy tĩnh. Nó có phát quang mạnh, màu đỏ (dưới cả sóng ngắn và dài). Với phổ kế để bàn thấy được 3 dãy hấp thu tại ~540, 580 và 650 nm. Các vạch hấp thu này liên quan đến cobalt, thường thấy trong các khoáng vật được nhuộm màu xanh. Viên opal này có phản ứng mạnh, màu đỏ khi xem dưới kính lọc Chelsea, khẳng định sự hiện diện của việc tẩm màu xanh. Một lần nữa viên đá được quan sát dưới kính hiển vi để xác định dấu hiệu tập trung màu tại vị trí bất kỳ nào đó. Lần này, nhóm nghiên cứu ghi nhận được một vết nứt bề mặt có sự tập trung màu dọc theo chiều dài khe nứt (hình 8). Dựa trên sự quan sát dưới kính hiển vi và các đặc điểm ngọc học, mẫu đá này được xác định là opal tẩm màu.

Mới đây, opal tẩm màu xanh-lục có hiệu ứng màu nhấp nháy cũng được ghi nhận cùng với loại opal tẩm màu tím có nguồn gốc từ tỉnh Wollo (N. Renfro và S. F. McClure, “Opal hydrophane – loại opal trong hơn khi ngâm vào nước – tẩm màu tím”, G&G Winter 2011, trang 260 – 270), ngoài ra còn có loại opal vùng Wollo được xử lý màu đen (xem C. Williams và B. Williams, “Xử lý màu xám khói trên opal Wollo”, www.stonegrouplabs.com/SmokeTreatmentinWolloOpal.pdf). Trong tương lai, nhóm nghiên cứu rất mong muốn được nhìn thấy nhiều xử lý màu khác nữa đối với opal Ethiopia.

(Theo Gagan Choudhary (gagan@gjepcindia.com), Phòng Giám Định Đá Quý Jaipur, Ấn Độ trong Gem News International, quyển G&G Spring 2012)

 

Trang Sức Phủ Men Trên Thị Trường Trung Quốc

Với thị trường trang sức bùng nổ ở Trung Quốc, ngày càng nhiều vật liệu mới được dùng làm trang sức bao gồm các vật chất tráng men, đồ gốm, nhựa và các hợp chất tổng hợp. Vật chất tráng men chứa thành phần chủ yếu là hỗn hợp thạch anh, felspar, borax (hàn the) và fluorite. Đồ trang sức bằng đồng tráng men truyền thống, được gọi là jingtailan (cloisonné), có niên đại cách nay hàng trăm năm. Các món đồ trang trí tương đối rẻ tiền này thì khá phổ biến bởi chúng có màu sắc và độ bóng đẹp.

Tháng 12 năm 2011, Trung Tâm Giám Định Đá Quý Quốc Gia (NGTC) được hiến tặng 3 mẫu bạc tráng men (hình 9) để nghiên cứu, chúng được cho là tiêu biểu cho loại vật liệu mới được sử dụng trong chế tác trang sức. Các mẫu này có đường kính 1,7 cm và trọng lượng từ 2,02 – 2,18 g. Chúng có màu xanh, lục và đen; chiết suất điểm nằm trong khoảng 1,57 – 1,58. Quan sát dưới kính hiển vi thấy có nhiều bọt khí trong phần tráng men (hình 10). Các bọt này có đặc điểm là tròn và có kích thước đường kính từ vài micron đến ~ 200 micron.

Để nghiên cứu chi tiết cấu trúc bên trong của loại vật liệu phủ men này, một trong số các viên kể trên (mẫu màu đen) đã được phá vỡ một phần. Nó gồm 3 phần (hình 11): lớp men phủ nằm bên trên (0,5 – 1 mm), chính giữa là lớp bạc (0,3 – 1 mm) và dưới cùng lại là lớp men (0,05 – 0,1 mm).

Bảng 1: Thành phần hóa học của các lớp men phủ. ^a

Phân tích hóa bằng phổ EDXRF trên các mẫu tráng men này cho thấy thành phần chính trong cả 3 mẫu là Si và K (bảng 1). Các nguyên tố vi lượng thì tùy thuộc vào màu của lớp men. Cần lưu ý rằng nguyên tố có nguy cơ gây độc là Pb được phát hiện có trong cả 3 mẫu và mẫu màu lục còn chứa nguyên tố Cr. Cả 2 nguyên tố này hiện hiện với lượng vượt quá giới hạn cho phép của chúng là 0,15 được qui định bởi các tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc (Các Qui Định Trong Hợp Chất Kim Loại Dùng Làm Trang Sức – Mỹ Nghệ, GB 11887 – 2008, ban hành ngày 1 tháng 11, 2009, trang 12). Sự hiện diện các nguyên tố Pb và Cr trong các món trang sức có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe của người mang chúng, do đó việc kiểm tra tính an toàn của các vật chất tráng men này là vô cùng quan trọng.

Thị trường trang sức ở Trung Quốc không ngừng tăng trưởng và ngày càng có nhiều vật liệu mới được sử dụng làm trang sức nên NGTC sẽ tiếp tục theo dõi sự phát triển này và kịp thời cảnh báo để bảo vệ người tiêu dùng.

 (Theo Yong Zhang (zyongbj@126.com), Taijin Lu, Hua Chen và Yan Lan, National Gem & Jewelry Technology, Bắc Kinh, G&G Spring 2012)

 

Geikielite Từ Sri Lanka Có Hiệu Ứng Sao Giả

Trong chuyến đi mua hàng ở Ratnapura, Sri Lanka, vào tháng 10 năm 2010, một trong số cộng tác viên của tạp chí G&G đã thu mua được một viên đá dường như là rutile  dạng cabochon với hiệu ứng sao nhân tạo có 11 cánh (hình 12). Các cách chạm khắc hoặc tạo vết xước trên đá dạng cabochon để tạo hiệu ứng sao đã từng được ghi nhận rất chi tiết (S. F. McClure và J. I. Koivula, “Phương pháp mới tạo hiệu ứng sao giả”, G&G Summer 2001, trang 124 – 128; K. Schmetzer và M. P. Steinbach, “Hai mẫu đá có hiệu ứng sao giả”, Journal of Gemmology, Vol. 28, No. 1, 2002, trang 41 – 42). Tuy nhiên viên đá này lại có vẻ ngoài hoàn toàn chắn sáng dưới đèn sợi quang cường độ mạnh, điều này thì không bình thường đối với khoáng rutile. Bên cánh đó, giá trị tỉ trọng của nó (4,12) và bị hút mạnh khi tương tác với nam châm neodymium (Nd) thì cũng không phù hợp với khoáng rutile vì thế nhóm nghiên cứu quyết định nghiên cứu thật tỉ mỉ viên đá này.

Phân tích hóa bằng phổ phân tán năng lượng JEOL 5800LV tích hợp kính hiển vi quét điện tử thu được thành phần sau (% nguyên tố): Ti = 18,97; Mg = 15,09; fe = 6,46 và O = 59,49. Thành phần này phù hợp với geikielite ferroan, một khoáng vật giàu Mg thuộc nhóm ilmenite, có thể hei63u là nó chứa 70% geikielite và 30% ilmenite. Geikielite được khai thác lần đầu tiên ở khu vực Ratnapura năm 1892, do đó không có gì là ngạc nhiên khi thấy nó được bán tại Sri Lanka, nhưng điều thú vị là viên đá này được làm tăng tính hiếu kỳ cho người xem khi có hiệu ứng sao giả. Với sự hiểu biết của nhóm nghiên cứu thì đây là lần đầu tiên khoáng geikielite xuất hiện như là khoáng vật quý.

 (Theo Thierry Pradat (tpradat@gems-plus.com), G-Plus, Lyon, Pháp; Jean-Pierre Gauthier, Centre de Racherches Gemmologiques, Nantes, Pháp trong Gem News International, quyển G&G Spring 2012)