Bảng tin tháng 02/2012

Emerald Trong Đá gốc Từ Bahia, Brazil

Vào năm 2009, tại hội chợ đá quý Tucson, Joseph Rott (Tropical Imports, Belo Horizonte, Brazil) cho GIA biết thông tin về các mẫu đá emerald trong đá gốc đã được đánh bóng, có xuất xứ từ một mỏ emerald lâu đời ở Bahia, Brazil. Các mẫu này chứa các tinh thể emerald trong suốt với dạng tinh thể kết tinh đẹp bao quanh là nên đá felspar màu trắng (hiếm khi gặp trong đá felspar màu hồng nhạt). Trước đây cũng đã từng có một loại khoáng vật tương tự được công bố là từ mỏ Big Crabtree ở hạt Mitchell, Bắc Carolina (xem phần Gem News, quyển G&G Summer 1993, trang 132) và từ vùng Nova Era thuộc Minas Gerais, Brazil (phần GNI quyển G&G Summer 2002, trang 176 – 177).

Ông Raoo đã tặng 02 mẫu khoáng vùng Bahia đã được đánh bóng dạng cabochon, hình vuông cho GIA (hình 1) và chúng được sử dụng để nghiên cứu trong báo cáo này. Chất nền gốc màu trắng này được chứng thực là felspar và thạch anh bằng phân tích phổ Raman. Phổ EDXRF cho thấy nguyên tố Cr (hiếm khi là vanadium – V) chính là nguyên tố tạo màu cho emerald. Nguồn gốc màu hồng nhạt của feldspar được khảo sát bằng phổ EDXRF nhưng không thể đưa ra quyết định một cách chính xác. Kiểm tra các mẫu này dưới kính hiển vi thấy được bao thể felspar và mica màu nâu đậm (phân tích phổ Raman xác định đây là biotite); các tinh thể emerald này cũng bị nứt nhiều chỗ. Cũng như nhiều emerald khác, các mẫu này cũng được cải thiện độ trong bằng xử lý tẩm dầu. Dầu này dễ dàng thấy được khi kiểm tra bằng phương pháp điểm nóng, do các mặt nứt này bị tươm nước nhẹ. Các mặt nứt này cũng phát quang màu xanh vừa dưới chiếu xạ UV sóng ngắn và dà, đây cũng là bắng chứng của việc xử lý cải thiện độ trong.

Ông Rott cho biết có khoảng 100 kg khoáng vật này được khai thác và trên 2.000 ct khoáng cắt mài dạng cabochon với từ kích thước 8 x 10 mm đến 20 x 25 mm. Loại emerald trong đá gốc này cung cấp thêm sự lựa chọn cho các nhà chế tác, các nhà sưu tập đá và cho cả những người yêu thích thưởng lãm các khoáng chất mới, lạ, độc đáo.

(Theo Nathan Renfro (nrenfro@gia.edu), Phòng Giám Định GIA, Carlsbal trong Gem News International, quyển G&G Winter 2010)

 

Đá Garnet Gắn Trang Sức Có Từ Thế Kỷ Thứ 5 Của Romani

Năm 2007, các mặt dây chuyền bằng vàng với hàm lượng cao được phát hiện trong cuộc khai quật mộ cổ tại trung tâm mua sắm cách 5 km về phía Tây Cluj-Napoca, Romani. Các nhà khảo cổ học xác định các mẫu vật này là trang sức của công chúa của triều đại Gepids vào thế kỷ thứ 5, họ là một tộc người Gothic (Goth) thời trung cổ (cùng thời với vương triều Merovingian của Pháp) sinh sống ở vùng Transylvania thuộc trung tâm Romani. Mỗi mặt dây chuyền có chiều dài ~ 3,85 cm và có gắn 5 viên đá màu đỏ được cắt mài dạng phiến mỏng (dày khoảng 1,5 mm), phần phía sau được bịt kín bằng vàng (hình 2). Vẻ ngoài ban đầu của chúng làm ta nghĩ chúng là ruby. Các món trang sức này được nghiên cứu chỉ trong một ngày, sử dụng các phương pháp kỹ thuật không phá hủy mẫu và những kết quả ban đầu đã được công bố tại đại hội Hội Liên Hiệp Địa Chất Carpathian-Balkan lần XIX tại Thessaloniki, Hy Lạp vào tháng 9 năm 2010.

Những viên đá này thì đẳng hướng và có chỉ số chiết suất ~1,78 (sử dụng phương pháp chiết suất điểm trên mép của một phiến mỏng nhô ra khỏi ổ chấu) và có dạng phổ tương tự của almandine. Mỗi phiến mỏng bên trong có chứa các kim rutile dạng tinh thể sắp xếp định hướng, một vài phiến thì chứa các bao thể li ti dạng đầu kim, các tinh thể âm và nhiều tinh thể nhỏ có vẻ ngoài giống apatite. Dễ thấy nhất là các tinh thể màu đen, đôi khi là các tinh thể hình sáu cạnh hoặc dạng dĩa (hình 3), chúng gần giống với các bao thể ilmenite từng thấy trước đây trong almandine (xem bài của E. J. Gübelin và J. I. Koivula, Photoatlas of Inclusions in Gemstones, quyển số 3 của Nhà Xuất Bản ABC, Zurich, 1997, trang 289). Phổ Raman cũng chứng thực các viên đá ấy là garnet với lượng lớn almandine, chúng có các dãy phổ hấp thu chủ yếu ở ~915, 550, 500 và 350 cm^-1.

Phân tích phổ EDXRF cho thấy phần kim loại này là vàng gần nguyên chất, chỉ chứa một lượng nhỏ Ag (bạc) và Cu (đồng). Phần bịt phía sau các phiến mỏng garnet là nền vàng được đóng vào các hoa văn hình vuông (hình 4). Cấu trúc này được nhìn thấy xuyên qua các viên đá trong suốt, tạo nên hiệu ứng làm ta liên tưởng đến các họa tiết trang trí bắt chéo của thời cận đại, các họa tiết này thường được khắc chạm trên kim loại trước khi được dùng trang trí cho các sản phẩm tráng men. Hình dạng nền được đóng tương tự cũng được quan sát thấy trong trang sức gắn garnet, trang sức bạc và vàng từ không xa vị trí Potaissa, cũng như Gepid (theo C. Ionescu và V. Hoeck, “Zusammensetzung und Herkunft der Granate der Ohrringe und einer Gürtelschnalle aus dem Grab der Franziska aus Potaissa [Turda, Rumänien] [Thành phần và nguồn gốc garnet gắn trên bông tai và khóa thắt lưng trong khu lăng mộ Franziska ở Potaissa (Turda, Romania)]”, trong ấn phẩm Das Germanische Furstengrab von Turda [Khu lăng mộ của công chúa Germanic ở Turda], Tribuna, Cluj-Napoca, Romania, biên tập bởi M. Barbulescu, 2008, trang 295 – 310).

Thành phần giàu almandine của garnet được cho rằng sẽ tạo cho vẻ ngoài của viên đá bị tối hơn nếu như vật liệu này được mài giác thành các viên đá với kích thước thường hay sử dụng gắn trên trang sức. Do các phiến đá này quá mỏng nên chúng chỉ phù hợp để sử dụng trong các mặt dây chuyền kiểu này. Garnet chất lượng quý màu đỏ thường là pha trộn giữa pyrope và almandine với đặc trưng là trên 40% pyrope (xem hình 7 trong bài “Garnet chất lượng quý có màu từ đỏ đến tím” của D. V. Manson và C. M. Stockton, quyển G&G Winter 1981, trang 191 – 204). Dạng hình học phẳng của các phiến mỏng garnet có lẽ có sự tương đồng với hình dạng của đá thô gốc nếu các tinh thể có sự phát triển các mặt nứt cát khai, như mô tả của J. Ganguily và nhóm nghiên cứu (Kiến trúc ứng suất và sự phân đới Fe-Mg trong garnet granulite từ đảo SÆstrene, Nam Cực (Antarctica): Mô hình và cơ chế đè nén theo thời gian của quá trình biến chất trong suốt sự kiện va chạm giữa các mảng lục địa Liên Phi”, Báo Cáo Của Hội Học Giả Khoa Học Ấn Độ, Earth and Planetary Sciences, Vol. 110, No. 4, 2001, trang 305 – 312). Mặc dù vẫn còn đang tiếp tục nghiên cứu nhưng nhóm tác giả tin rằng các viên garnet này có nguồn gốc từ mỏ đá ở khu vực Châu Âu, vào thời điểm đó khu vực này có thể nằm trong địa phận của Áo, tại Dunkelsteinerwald hoặc Zillertal.

(Theo Emmanuel Fritsch, Corian Ionescu (corina.ionescu@ubbcluj.ro), Viorica Simon, Szabolcs Nagy, Katalin Nagy-Póra và Mihai Rotea, Đại Học Babes-Bolyai, Cluj-Napoca, Romania trong Gem News International, quyển G&G Winter 2010)

 

Ngọc Trai Thiên Nhiên Được Lặn Lấy Lên Từ Vùng Bờ Biển Bahrain

Vào tháng 6 năm 2010, khi đi tham quan vùng Manama, Bahrain, nhóm công tác viên có cơ hội trải nghiệm việc lặn xuống đáy biển để lấy ngọc trai theo kiểu người xưa vẫn thường làm. Tuy nhiên cách thức thực hiện của chúng tôi không hoàn toàn chính xác như những kỹ năng của người xưa – họ không dùng kẹp mũi (Al Fetam), không đá lặn (Al Kher) để kéo ghiềm người xuống đáy biển, không có người trên boong tàu để kéo dây thừng được cột với giỏ bằng lưới và người hộ tống lặn biển giúp để ngoi lên mặt nước (Al Seib), không túi lưới (Al Deyeen) để đựng các con sò thu nhặt được dưới đáy biển và không sử dụng thuyền đánh bắt truyền thống ( ví dụ như thuyền buồm của người A Rập xưa) – nhóm cộng tác này cũng đãtìm được vài con nhiễm thể mà không sử dụng đến khí nén.

Chuyến dừng chân đầu tiên là Câu Lạc Bộ Marina thuộc khu vực Đông Nam Manama (cách khoảng 45 phút đi thuyền) nơi được giới thiệu bởi người địa phương. Vùng nước chỉ này sâu trên 2 m và đáy biển thì có nhiều con mẫu thuộc loài hai mảnh như Pinctada radiata và nhiều con thuộc loài Pinnidae (“pen shell”: trai ngòi bút) với mật độ ~5 – 10 con/m². Nhóm cộng tác viên đã thu hoạch được cả hai loài nhuyễn thể trên trước khi họ di chuyểnkhu vực nước khá cạn hơn ở gần đó. Tại khu vực này chỉ có mật độ dưới 5 con/m², tuy nhiên cũng mất không quá nhiều thời gian nhóm cộng tác cũng đã tìm được tổng cộng khoảng 200 con, hầu hết là loài P. radiata và chỉ vài con thuộc loài pen shell (hình 5).

Khi cuộc hành trình bằng thuyền quay về Manama, nhóm nghiên cứu đã dùng dao để tách các con nhuyễn thể này ra và nghiên cứu cẩn thận bên trong chúng để tìm kiếm các viên ngọc trai. Họ đã tìm thấy một hạt ngọc trai ~2 mm màu trắng kem trong lớp choàng và một hạt có kích thước 5,0-5,5 mm màu gần vàng nằm bên trong ống sinh dục của loài P. radiata (hình 6). Hai mảnh nhỏ bán ngọc trai cũng được tìm thấy dính trên phần vỏ trai.

Chỉ có hai viên ngọc trai được tìm thấy trong tổng số 200 con nhuyễn thể được thu nhặt hoặc hơn số đó. Với tỷ lệ 1:100 gợi cho ta một vài điều suy ngẫm và cân nhắc là liệu sẽ có bao nhiêu con hàu ở các vịnh của A Rập bị tách ra để tìm lấy ngọc, nhiều nhà buôn ở Manama ủng hộ quan điểm là không khai thác loại ngọc trai thiên nhiên này. Tuy nhiên điều này cũng có nghĩa là vùng vịnh A Rập vẫn là nơi cung cấp ngọc trai tự nhiên (hình 7).

 (Theo Nick Sturman (nsturman@gia.edu), phòng giám định GIA, Bangkok; Stefanos Karampelas, phòng giám định đá quý Gübelin, Lucerne, Switzerland; Ali Al-Attawi, phòng giám định đá quý và ngọc trai ở Bahrain, Manama và Ahmadjan Abduriyim, trong Gem News International quyển G&G Winter 2010)

 

Spodumene Phát Quang Mạnh Khi Bị Nung Nhiệt

Nhiệt phát quang là thuộc tính của một vài khoáng vật khi nung đến một nhiệt độ nào đó thì chúng sẽ phát sáng. Những khoáng vật từng biết là có thuộc tính này bao gồm fluorite, apatite, calcite, lepidolite và spodumene (xem www.galleries.com/minerals/property/pleochro.htm#thermo). Phòng giám định đá quý ở Jaipur, India vừa mới kiểm tra một viên spodumene có đặc tính nhiệt phát quang thú vị này.

Viên đá màu lục mài dạng giọt nước (hình 8) nặng 16,17 ct, kích thước 19,94 x 11,55 x 10,82 mm. Màu sắc của nó làm liên tưởng đến màu lục beryl hoặc emerald từ Nigeria nhưng ánh của nó lanh và lấp lánh hơn nên đã loại trừ khả năng nó là beryl. Những đặc điểm ngọc học sau đã được ghi nhận: RI – 1,660 – 1,675; độ lưỡng chiết – 0,15; tỷ trọng SG – 3,17; phát quang – cam mạnh dưới chiếu xạ UV sóng dài và hồng mạnh dưới UV sóng ngắn (hình 9); và một dãy hấp thu nhìn thấy được trong vùng 440 nm dưới phổ kế để bàn (không phát hiện ra vạch hấp thu liên quan đến Cr). Các đặc điểm này phù hợp với những thông tin được ghi nhận là của spodumene (R. Webster, Gems, 5^th, hiệu chỉnh bởi P. G. Read, Buttterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1994, trang 186 – 189). Dưới kính phóng đại một vài mặt chất lỏng tàn dư dạng dấu “vân tay” được nhìn thấy ở vị trí dưới mặt bàn và các giác phần trên. Mặt cát khai, đặc điểm thường thấy trong spodumene, trong mẫu này thì không rõ ràng.

Hình 9: Mẫu spodumene trong hình 30 bị phát quang màu cam mạnh khi đặt dưới đèn cực tím sóng dài (trái) và hồng mạnh dưới UV sóng ngắn (phải). Ảnh chụp bởi G. Choudhary.

Kiểm tra dưới kính hiển vi có sự hỗ trợ của đèn sợi quang, khi việc kiểm tra kết thúc thì có điều kỳ lạ là viên spodumene màu lục này lại xuất hiện màu cam sáng (hình 10). Tuy nhiên chỉ trong vài phút sau thì viên đá trở lại màu lục nguyên thủy. Màu cam rực rỡ là do nhiệt từ đèn sợi quang kích thích các nguyên tố hoạt hóa trong spodumene tạo ra hiện tượng nhiệt phát quang này. Hiện tượng phát quang cũng xảy tương tự khi viên đá bị chiếu xạ UV sóng dài (xem lại hình 9, trái). Viên đá được đun nóng trở lại bằng đèn sợi quang và màu cam rực rỡ lại xuất hiện sau 3 phút bị nóng từ ánh sáng của đèn, sau đó nguồn sáng được tắt đi thì viên đá vẫn duy trì màu cam này trong khoảng 2 đến 3 phút trước khi trở lại màu gốc. Các bước này được lặp lại nhiều lần vẫn cho kết quả y như thế.

Phân tíchphổ EDXRF thấy có sự hiện diện của Al, Si và Fe. Nguyên tố Mn, thành phần phổ biến trong spodumene, là tác nhân tạo nên sự phát quang mạnh trên spodumene (xem bài của M. Robbins, Sự phát quang: Đá quý và khoáng vật dưới đèn cực tím, Geoscience Press, Arizona, 1994, trang 265 – 266), thì không phát hiện thấy trong mẫu này. Vì vậy nguyên nhân tạo nên sự phát quang và nhiệt phát quang trên mẫu này thì chưa thể lý giải.

Đây là lần đầu tiên nhìn thấy được hiện tượng phát quang do nhiệt từ đèn sợi quang trên đá quý. Theo một báo cáo của Webster (1994, trang 187) cũng có đề cập đến hiệu ứng này, xảy ra khi kunzite bị chiếu xạ tia X tại nhiệt độ quanh mức 200^OC. Mẫu vật hiện tại rõ ràng là chưa bị xử lý chiếu xạ vì màu sắc của nó bền vững ngay cả khi bị nung nóng nhiều lần do nhiệt từ đèn sợi quang. Hiện tượng nhiệt phát quang tại nhiệt độ không quá cao này làm cho mẫu vật này trở nên khá đặc sắc.

(Theo Gagan Choudhary (gtl@gjepcindia.com), Phòng giám định đá quý ở Jaipur, India trong Gew News International, quyển G&G Winter 2010)

 

Thủy Tinh Có Kiến Trúc Hạt Kết Tinh

Thủy tinh là loại vật chất dùng để nhái đá quý phổ biến nhất với sự đa dạng về màu sắc, tính trong suốt và các hiệu ứng quang học. Hầu hết các mẫu đều có cấu trúc giống nhau – cụ thể là các bọt khí, các lằn cuộn xoắn và hiệu ứng hóa mờ thủy tinh – nhưng trong những năm gần đây các công tác viên của tạp chí này có dịp tiếp xúc với nhiều mẫu thủy tinh khác thường đầy thú vị (xem trong phần GNI, quyển G&G Summer 2007, trang 174 – 175; Summer 2010, trang 155 – 156).

Mới đây, phòng giám định đá quý ở Jaipur, India có nhận một viên dạng giác tầng màu lục nặng 25,04 ct, kích thước 20,04 x 14,86 x 6,36 mm (hình 11). Nó có tính trong mờ của chalcedony và màu lục của emerald. Quan sát dưới kính hiển vi không nhìn thấy bao thể đặc trưng của emerald, mặc khác giá trị tỷ trọng của nó cao hơn hẳn so với emerald và chalcedony, nên có thể loại bỏ trường hợp nó là một trong hai khoáng trên. Kiểm tra dưới kính hiển vi kết hợp với đèn sợi quang thấy được đặc điểm tập hợp hạt kết tinh không màu nằm khắp mẫu đá (hình 12). Các tinh thể này dễ dàng xác định dưới độ phóng đại lớn và vật liệu ẩn tinh giống như chalcedony cũng được phát hiện dưới độ phóng đại cực lớn. Suy đoán ban đầu là chúng có nguồn gốc tự nhiên do có sự hiện diện của các tinh thể này.

Tuy nhiên, kết quả kiểm tra ngọc học cơ bản như: chiết suất RI – 1,745; tỷ trọng SG – 4,33; đẳng hướng dưới kính phân cực; phát quang dưới đèn cực tím – màu xanh phấn dưới sóng ngắn và trơ dưới UV sóng dài. Những đặc điểm này đã xác định nó là thủy tinh; điều này cũng được kiểm chứng bằng phân tích phổ FTIR và EDXRF. Phổ hồng ngoại ghi nhận được một cặp đỉnh hơi nhô cao ở giữa 3600 và 2600 cm^-1 và hấp thu toàn phần từ vùng 2500 cm^-1 trở lên, trong khi phân tích EDXRF định tính ghi nhận được sự hiện diện của Si, Ca và Pb, đây là nguyên nhân tạo nên giá trị tỷ trọng SG và chiết suất RI cao. Sau một quá trình tìm kiếm khá khó khăn nhưng cuối cùng cũng tìm thấy một bọt khí, đặc điểm khẳng định vật chất này là thủy tinh.

Kiến trúc kết tinh trước đây đã từng được ghi nhận như là bao thể trong thủy tinh (xem bài viết của H. A. Hänni và nhóm tác giả, “Thủy tinh nhái chalcedony màu xanh”, Journal of Gemmology, Vol. 27, No. 5, 2001, trang 275 – 285; Lab Notes; Spring 2008, trang 70 – 71; Summer 2010, trang 144); đây cũng là nguyên nhân làm cho đá bị lờ mờ một phần. Hänni và nhóm nghiên cứu (2001) đã từng xác định các bao thể kết tinh không màu, trong suốt này là wollastonite, nhưng với những mẫu hiện tại thì tác giả không thể khẳng định được bằng các thiết bị hiện có.

Những mẫu như thế này là loại nhái đá quý rất hoàn hảo. Sự bỏ qua những quy trình kiểm tra ngọc học đúng quy tắc và các phân tích FTIR/EDXRF sẽ dẫn đến nguy cơ nhận định sai rất cao.

(Theo Gagan Choudhary trong Gem News International, quyển G&G Winter 2010)