Bản tin tháng 11/2007

Labradorite ở Chihuahua, Mexico

Hình 1: Các viên labradorite từ 1,91 – 18,56 ct này là ở Chihuahua, Mexico. Chúng thuộc bộ sưu tập của GIA. Hình của Robert Weldon.

Từ những năm 1980, các tài liệu đã đề cập đến plagioclase labradorite màu vàng phớt nâu nhạt đến không màu chất lượng quý ở một vài địa phương thuộc phía tây của Bắc Châu Mỹ, như ở Oregon, Utah và New Mexcico của Mỹ, cũng như ở Mexico và các nước khác.  Đặc biệt là các đá lớn và trong suốt ở dãy núi Sierre Nadre Occidental nằm phía tây bang Chihuahua, Mexico. Năm 1990, viên đá đã mài giác lớn nhất nặng 92 ct và thậm chí có thể có những viên lớn hơn nữa nếu được mài. Mới đây (2006), một lượng lớn đá labradorite màu vàng nhạt ở vùng Casa Grandes thuộc bang Chihuahua đã xuất hiện trên thị trường. Theo Barker & Co., nhà cung cấp chính vật liệu này, cho biết các đá plagioclase này được khai thác trong vùng núi lửa bị phong hóa. Vùng mỏ có dạng đồi thấp và kéo dài bao xa thì chưa xác định rõ. Cty Barker & Co. đã mài hàng trăm ngàn carat đá thành phẩm từ những đá ở đây. Điều đặc biệt là chúng có màu giống nhau, độ trong suốt cao và dễ đạt được độ bóng tốt. Các dạng mài chính gồm ovan, hình nệm, tam giác và giác tròn Bồ Đào Nha. Đá mài giác chủ yếu 5 – 10 ct, đá lớn hơn trong khoảng 30 – 60 ct.

Đặc tính ngọc học của labradorite Mexico (hình 1): màu vàng phớt nâu nhạt, xoay màu yếu; chiết suất 1,560 – 1,571; lưỡng chiết suất: 0,009 – 0,010; tỷ trọng: 2,71 – 2,72; tính phát huỳnh quang thì trơ ở sóng dài UV (cực tím) và cam rất yếu ở sóng ngắn UV; không có vạch hấp thu ở kính phổ. Dưới phóng đại, các dải bao thể cực nhỏ hình đầu kim bên trong những mặt song song nhỏ, khó thấy; một số mây dạng sương rất mờ; các tinh thể chắn sáng nhỏ có các vành mỏng; có song tinh; một loạt các mặt phản chiếu rất mảnh tạo một góc với các mây và dải đầu kim.

Phân tích hóa bằng thiết bị cao cấp có kết quả thành phần khoáng vật ở bang Chihuahua là Ab_35-42Or_1-3An_56-64. Các nhà phân tích kết luận các plagioclase ở Mexico này là labradorite.

 

Kiểu cắt mài mới: Ethiopian Supernatural

Hình 2: Đá mài thành phẩm theo kiểu cắt Siêu tự nhiên Ethiopia. Hình của Jeff Hunt.

Tháng 04/2007, Jeff Hunt là chuyên gia về thiết kế và cắt mài đá quý hiện làm việc cho công ty  Sri Lanka Gemstones International, đã công bố một kiểu cắt mài mới, khá phức tạp và đẹp mắt.

Kiểu mài giác này có tên gọi là Ethiopian Supernatural (Siêu tự nhiên Ethiopia) (hình 2). Tiết diện đá hình đa giác 9 cạnh không đều nhưng gồm 3 cặp cạnh giống nhau. Về tính đối xứng, đá có 3 phần giống nhau, khi xoay viên đá một góc 60^o theo cùng chiều hay ngược chiều kim đồng hồ thì đá trở về vị trí ban đầu.

Phần trên có 39 mặt giác (mỗi phần 13 mặt) và 1 mặt bàn nhỏ. Phần đáy có 21 mặt giác (mỗi phần 7 mặt) và một mặt chóp đáy nếu có (hình 3). Tổng cộng viên đá có khoảng 61 – 62 mặt giác. Các mặt giác ở phần trên rất đa dạng, gồm các hình tam giác và tứ giác không đều. Thí dụ, xem sơ đồ C1 hình 3 là hình chiếu phần trên viên đá; phần tô màu xanh có 13 mặt giác. Khi xoay viên đá 60^o ngược chiều kim đồng hồ, chú ý mặt H sẽ về ở gần vị trí đỉnh 75; nếu xoay 60^o cùng chiều thì H sẽ về vị trí gần đỉnh 113; dù xoay thế nào đá vẫn về vị trí giống ban đầu.

 

Kiểu mài giác này thích hợp cho đá màu trong suốt, mang tính cách mạnh mẽ và trẻ trung vì có nhiều khối và mặt giác hình dạng quá khác thường (hình 2 và 3).

Ngày nay nhờ có các thiết bị và công nghệ cắt mài tiên tiến mà các chuyên gia cắt mài thỏa sức tạo ra các kiểu cắt mài độc đáo vừa làm bật lên vẻ đẹp của đá quý vừa đáp ứng các sở thích về đá quý của mọi người.

Các bạn nào quan tâm đến phần tạo dáng và mài để tạo ra các mặt giác thì xin tham khảo website sau: http://www.lapidaryjournal.com/stepbystep/ethiopian.cfm

 

Moonstone ở Madagascar

Hình 4: Hai viên đá moonstone này (0,82 và 2,20 ct), một viên hình nệm, mài giác và một viên ovan cabochon. Chúng là từ phía nam Madagasca, hiện thuộc bộ sưu tập của GIA. Hình của C. D. Mengason.

Vào giữa năm 2005 có thông tin về một loại đá moonstone (đá mặt trăng) mới ở Madagascar do Fabrice Danet (công ty Style Gems, Madagascar) tìm thấy. Theo ông Danet thì các nhà buôn đá quý địa phương hay nhầm lẫn giữa đá  moonstone và labradorite (còn gọi là spectrolite); riêng đá labradorite thì có nhiều trên thị trường và giá rẻ. Ông còn cho biết một số báo cáo trước kia về các khoáng vật của Madagascar đã nhầm hiệu ứng lóe màu (labradorescence) ở plagioclase với hiệu ứng ánh trăng (adularescence) ở đá fenpat K (moonstone).

Ông Danet cho biết đá moonstone mới được khai thác trong granit pegmatit nằm cách thành phố Ihosy 20 km về phía đông bắc, thuộc vùng phía nam của đảo Madagascar. Quyền khai thác mỏ thuộc một công ty nhỏ của Pháp (Tany Hafa Co.) nhưng đôi khi dân địa phương cũng đến khai thác. Đã lấy được một ít ký lô gram đá thô, hầu hết là cỡ nhỏ, được mài dạng cabochon, có viên đạt đến 11 ct. Sản lượng cắt mài khá thấp vì định hướng nơi có hiệu ứng ánh trăng lại rơi vào các mặt nứt cát khai.

Ông Danet đã tặng một gói đá thô và 2 viên thành phẩm cho GIA để nghiên cứu (hình 4). Các tính chất ngọc học của đá moonstone mới: màu vàng-xám rất nhạt và màu vàng phớt xám nhạt, có hiệu ứng ánh trăng màu phớt xanh vừa; độ trong là từ trong suốt đến bán trong; chiết suất 1,526 – 1,531 và 1,525 – 1,530; lưỡng chiết suất 0,005; tỷ trọng 2,57 – 2,58; không phản ứng dưới kính lọc Chelsea; phát huỳnh quang màu tím-xanh rất yếu ở sóng dài UV (cực tím) và màu đỏ phớt cam từ yếu đến vừa ở sóng ngắn UV; không có phổ hấp thu ở kính phổ. Hầu hết những tính chất này tương đương với đá moonstone thuộc fenpat K ở các tài liệu cơ bản. Quan sát dưới phóng đại thấy các đám tinh thể rắn rất nhỏ, trong suốt đôi khi phớt trắng và các tinh thể rất nhỏ màu đen, cùng với các dãy và các mây chứa những đám tinh thể tương tự nhưng lại nhỏ hơn nhiều. Phân tích phổ học EDXRF (huỳnh quang tia X phân tán năng lượng) cho biết thành phần các đá moonstone này đúng là một loại fenpat K.

 

Viên opal lửa lóe màu sặc sỡ phát huỳnh quang do urani

Hình 5: Viên opal lửa trong chiếc nhẫn này nặng đến 70 ct là loại opal lửa có hiệu ứng lóe màu sặc sỡ (các đốm màu lục, vàng, xanh..). Nó được chứng minh là tự nhiên. Hình của T. Hainschwang.

Opal lửa là một loại opal trong suốt đến bán trong, có màu thân là vàng, cam, đỏ và nâu. Trên bề mặt opal lửa có hay không có hiệu ứng lóe màu sặc sỡ, tuy nhiên opal lửa nào mà có hiệu ứng này thì thuộc loại hiếm và giá trị sẽ cao hơn opal lửa thường.

Viên đá opal lửa trong hình 5 thuộc loại khá lớn, đến 70 ct, có màu cam sáng và hiệu ứng lóe màu sặc sỡ. Nó được gắn chung với các viên kim cương tấm trong một chiếc nhẫn. Nhà Sotheby ra giá khởi điểm đấu giá vào tháng 11/2006 cho chiếc nhẫn này là 9.000 Franc Thụy Sĩ (gần 9.000 Mỹ kim).

Phép đo phổ hồng ngoại biến hình Fourier (FTIR) cho ra phổ của opal tự nhiên và tổng hợp là giống nhau, nhưng những chi tiết nhỏ đôi khi khác biệt, trong trường hợp này phổ của viên đá phù hợp với opal tự nhiên. Quan sát đá dưới phóng đại không thấy cấu trúc da rắn tiêu biểu cho đá tổng hợp, càng khẳng định nguồn gốc tự nhiên của nó. Viên opal này có các đới màu cam đậm theo kiểu mạng lưới rất rõ (hình 6 trái). Các đới màu này cũng biểu hiện trong đá khi bị bức xạ cực tím (UV) sóng ngắn: Các vùng màu nhạt thì phát huỳnh quang màu lục từ yếu đến vừa, trong khi đó vùng màu cam đậm thì gần như không phát quang (hình 6 phải). Với sóng dài UV thì sự phát huỳnh quang yếu hơn nhiều, nhưng vẫn khác biệt ở các đới màu.

Hình 6: Bên trái: Viên đá có các vùng màu cam đậm và nhạt, hình thành như mạng lưới. Bên phải: Các vùng màu phản ứng khác nhau với tia cực tím sóng ngắn, vùng đậm màu thì tối (không phát quang), vùng nhạt thì lại phát sáng màu lục. Hình của T. Hainschwang.

Những nghiên cứu trước kia trên các viên opal màu vàng, không có hiệu ứng lóe màu sặc sỡ, xuất xứ ở Madagasca, cho thấy hàm lượng urani rất lớn. Đá opal càng chứa nhiều urani thì phát huỳnh quang càng mạnh. Hàm lượng urani cao nên EDXRF dễ dàng đo được, trong khi đó lượng Fe rất thấp. 

Thực tế, phân tích hóa EDXRF của viên opal này không thấy sự hiện diện của urani, nhưng lại thấy có 1 lượng vết của sắt. Hàm lượng sắt đủ giúp cho viên opal có màu cam nhạt đến cam đậm và các vùng màu đậm này sẽ chứa nhiều sắt hơn nên hầu như không phản ứng với tia cực tím. Ta biết là sắt có vai trò cản trở phát huỳnh quang trong khoáng vật, do đó nếu nó hiện diện một lượng nào đó thì nó sẽ ngăn cản sự phát quang gây ra bởi urani.

Dùng máy đo tính phóng xạ Geiger-Müller cũng không phát hiện được vì lượng urani quá nhỏ ở viên opal 70 ct này. Do đó hàm lượng urani gây phát quang cho viên đá chắc chắn phải nhỏ hơn 10 phần triệu (ppm), vì vậy mà EDXRF không phát hiện được.

 

Thạch anh “hoàng hôn”, đá quý mới ở Brazin

Tháng 7/2006, Jean-Claude Nydegger đã phát hiện một mỏ mới đá thạch anh màu vàng đến cam ở phía bắc bang Minas Gerais, Brazin. Ông cho biết các mạch chứa đá thạch anh từ trong suốt đến chắn sáng và màu từ trắng đến vàng-cam (hình 7). Quan sát kỹ thấy có các dãy thạch anh màu vàng-cam rất đẹp. Khoảng 1,5 tấn thạch anh đã được lấy ra từ các mạch này, trong đó chỉ có khoảng 5 kg là chất lượng quý.

Hình 7: Một loại thạch anh màu vàng-cam đã được tìm thấy trong các mạch thạch anh màu trắng sữa. Vùng đá màu cam trong mạch được gọi là thạch anh “Hoàng hôn”, đá này tương đối hiếm. Mẫu đá này rộng 10,5 cm. Hình của M. Macrì.

Chúng đã được mài giác thành những viên từ 1 đến 10 ct (hình 8), viên lớn nhất nặng 19,5 ct (hình 9). Vì có màu giống với màu của mặt trời lúc lặn nên có người gọi các đá này là thạch anh “Hoàng hôn” (Sunset quartz).

Khảo sát ban đầu với phóng đại 10 lần thấy được một lượng bao thể hình kim màu vàng đến cam bên trong thạch anh. Phụ thuộc vào số lượng và màu của các kim mà đá thạch anh thay đổi từ màu vàng nhạt (đá chứa ít tạp chất) cho tới màu vàng hay cam (đá chứa nhiều tạp chất hơn). Ông Nydegger đã xử lý nhiệt chúng, thấy các thạch anh màu vàng đến cam này có thể thay đổi hoàn toàn thành màu cam đậm ở 350^oC. Tuy nhiên khi nung các thạch anh không màu và màu vàng nhạt thì thấy không thay đổi màu. Thạch anh “Hoàng hôn” đã được xử lý nhiệt và không xử lý được đều biểu hiện một dãy màu giống nhau; khó mà phân biệt được 2 loại này chỉ bằng mắt thường hay bằng các kiểm tra ngọc học cơ bản. Tuy nhiên, có thể xác định được một số ít viên đá bị xử lý nhờ chúng có các khe nứt do xử lý nhiệt gây ra.

Hình 8: Các đá thạch anh “Hoàng hôn” mài giác từ 1 đến 19,5 ct (viên hình tam giác là viên lớn nhất). Hình của M. Macrì.	Hình 9: Viên đá thạch anh “Hoàng hôn” 19,5 ct này vẫn là viên lớn nhất đến giờ. Hình của Federico Caprilli.

Các viên đá mài giác có các tính chất ngọc học sau: màu vàng, vàng-cam, cam; độ trong từ trong suốt đến trong mờ; chiết suất: 1,543 – 1,552; lưỡng chiết suất 0,009; tỷ trọng 2,65. Quan sát dưới phóng đại thấy một lượng lớn các bao thể hình kim định hướng bất kỳ trong tất cả các mẫu (hình 10). Các kim này có khi dài đến mấy mm, tiết diện 1- 3 µm. Dưới 2 nicon vuông góc, các bao thể biểu hiện tính lưỡng chiết suất. Dưới ánh sáng thường, màu của chúng là vàng-cam, chính màu này đã giúp tạo màu chung cho thạch anh. 

Hình 10: Thạch anh “Hoàng hôn” có được màu không phải do các nguyên tố vết trong thạch anh mà là do màu vàng-cam của các bao thể hình kim. Hình của M. Macrì.

 

 

 

Các hình chụp từ kính hiển vi điện tử (SEM) phân biệt được bao thể của đá đã xử lý và không xử lý. Hình phóng đại từ SEM thấy các bao thể hình kim có bề mặt và đường bao không đều, đứt đoạn, những đặc điểm này không hề có trong đá không xử lý. SEM còn cho biết các bao thể này chứa chủ yếu Si, Al và giàu Fe. Chính lượng Fe cao này đã tạo màu cho bao thể và nhờ vậy thạch anh có màu.

Chỉ một lượng nhỏ đá thạch anh “Hoàng hôn” có chất lượng mài giác, đa số còn lại là đục thì được mài cabochon hay chạm khắc. Thạch anh vàng cam này không gọi được là citrine do yếu tố tạo màu của chúng hoàn toàn khác với citrine.

 

 

 

 

 

 

Đá Màu Xanh Thụy Điển & Quặng Sắt Thụy Điển

David Olson thuộc công ty Ingeborgs Stenar AB, Thụy Điển cho GIA biết về 2 loại sản phẩm ở Thụy Điển. Một loại là đá có hoa văn màu xanh có tên thương mại là Đá Xanh Thụy Điển (Swedish Blue), được cắt mài từ các đá xỉ (sản phẩm phụ từ tinh luyện kim loại), đã được sản xuất từ thời Trung cổ mãi đến 1865, khi phương pháp Bessemer làm nóng chảy quặng sắt được phát minh. Những xỉ này đến từ miền trung Thụy Điển, là nơi đã một thời có nhiều nhà luyện kim nhỏ. Các xỉ này có được do khi quặng nóng chảy, phần giàu oxid silic nổi lên trên và được đổ ra ngoài thành sản phẩm phụ. Sản phẩm thứ hai là quặng sắt dạng dải, cũng ở miền trung Thụy Điển, có tên thương mại là Quặng Sắt Thụy Điển (Swedish Iron Ore).

Các tính chất của Đá Xanh Thụy Điển: màu theo dạng dải mịn, màu xám rất nhạt bán trong đến xanh trong mờ, với phần màu lục phớt vàng mạnh khi ánh sáng xuyên qua đá; chiết suất 1,58-1,583; tỷ trọng 2,74-2,76; phát huỳnh quang màu xanh yếu ở sóng dài và xanh rất yếu ở sóng ngắn UV. Dưới phóng đại thấy các bọt khí đủ cỡ và các hạt hình cầu và hạt kim loại rất nhỏ phân bố bất kỳ. Phổ EDXRF của đá cho thấy chủ yếu là Si và Ca; một lượng nhỏ của Mg, Al và Fe; và các vết của K, Mn, Rb, Sr, Y, Zr, Ba và hai nguyên tố đất hiếm La, Ce.

Hình 11: Các đá màu xanh là xỉ (15,17-26,9 ct) và các viên cabochon dạng dải là quặng sắt (16,95-34,0 ct), cả hai đều từ Thụy Điển. Vùng màu lục ở đá xỉ ứng với vùng ánh sáng xuyên qua được. Quà tặng của công ty Ingeborgs Stenar AB cho GIA. Hình của Robert Weldon.

Các tính chất của Quặng Sắt Thụy Điển: màu giống sọc ngựa vằn, màu đen trong mờ dãy rộng đến màu đen kim loại chắn sáng; chiết suất 1,54 ở dãy trong mờ và dãy kim loại > 1,81 (vượt thang đo); tỷ trọng 3,91-4,44 (độ lệch lớn do tỷ lệ giữa 2 vật liệu trong mờ và kim loại khác nhau ở các viên đá); không phản ứng tia UV; phổ EDXRF chủ yếu là Si và Fe, các nguyên tố vết là Al và Sb. Dưới phóng đại, phần trong mờ gồm vật chất trong suốt gần không màu, chứa các hạt kim loại màu đen chắn sáng; chất gần không màu này được xác định là thạch anh theo phổ Raman. Các dãy kim loại hình thành do tích tụ đặc sít các hạt chắn sáng màu đen, được phổ Raman xác định là hematit (khoáng kim loại sắt). Mặt tiếp xúc giữa các lớp này phân bố rải rác các hạt màu đỏ sẫm chỉ có thể thấy được dưới phóng đại trên 25 lần.

  Ông Olsen cho biết đã bán được khoảng 1.000 viên đá của hai loại này tại hội chợ đá quý ở Tucson, Mỹ năm 2006.