Bảng tin tháng 10/2011

Viên Kim Cương Giàu Hydro Kích Thước Lớn

Chứa Mây Dạng Hình Khối Lờ Mờ

Cuối năm 2009, phòng giám định đá quý Gübelin nhận phân tích một viên kim cương mài giác cúc màu vàng phớt lục, phớt nâu (hình 1). Viên đá cắt dạng hình nệm, kích thước ~24,4 x 21,4 x 12,0 mm. Khách hàng cho biết viên đá đã được mua từ đầu thập niên 70.

Quan sát dưới kính hiển vi cho thấy mây dạng hình khối lờ mờ rất rõ khi chiếu sáng trong thị trường tối (hình 2). Dạng hình khối, hiếm khi thấy bằng kính hiển vi quang học, mà thường thấy bằng cách dùng đo vẽ theo mức độ phản xạ tia X; kết quả của sự phát triển bề mặt gợn sóng với định hướng trung bình tương ứng với một mặt lập phương. Sự tăng trưởng này thường liên quan với sự tập trung cao một cách bất thường của hydro (E. Fritsch và nhóm tác giả, “Các tâm quang học liên quan đến hydro trong kim cương thiên nhiên: Tin tức mới nhất về “kim cương mới và kỹ thuật về ngưỡng carbon”, tập 17, số 2, 2007, trang 63-69). Kim cương giàu hydro thường có các đặc tính ngọc học riêng biệt như sậm màu và các bao thể nhỏ dạng điểm, thường có phát quang UV màu vàng. Viên kim cương này phát quang màu vàng phấn dưới UV sóng dài và cam nhạt dưới UV sóng ngắn và không có hiện tượng phát lân quang.

Kim cương giàu hydro có nhiều đặc tính hấp thu dưới chiếu xạ cực tím UV và nhiều dạng đặc tính phổ hấp thu trong vùng nhìn thấy và hồng ngoại, trước đây đã được biết đến khá nhiều. Chúng được xếp vào nhóm ba “nhóm” tùy thuộc vào phổ cực tím trong vùng nhìn thấy của chúng: (1) màu nâu đến vàng phớt xám đến lục, (2) xám đến xanh đến tím và (3) màu thay đổi tùy từng trường hợp (tắc kè hoa) (xem lại Fritsch và nhóm tác giả, 2007). Phổ UV-Vis-NIR của viên đá này cho thấy các dãy hập thu của tâm N3 (~415 nm) và N2 (~478 nm), chúng cùng nhau tạo ra màu vàng. Ngoài ra còn hiện diện một dãy phổ hấp thu liên tục trong vùng nhìn thấy, phần tạo thành màu nâu. Một dãy rộng tập trung ở ~730 nm tạo thành phần màu lục và có một dãy rộng khác ở ~830 nm. Phổ này là đặc trưng của kim cương  với màu từ nâu đến vàng phớt xám đến lục. Do hình dạng giống với một số kim cương thay đổi màu tùy điều kiện, nên viên đá này được nghiên cứu thêm các đặc tính của tính chất thay đổi màu này nhưng không thấy có sự thay đổi về màu sắc khi nó được đặt trong một vùng nóng.

Phổ FTIR với chùm tia xuyên qua gờ xác định đây là kim cương loại IaAB có hàm lượng nitrogen và hydrogen cao (hình 16). Các dãy hấp thu liên quan đến ion H kết hợp với dãy hấp thu tại 3107 cm^-1 cùng với một dãy khó thấy tại 5555 cm^-1. Cho đến bây giờ dãy hấp thu yếu này chỉ được thấy trong các viên kim cương nhỏ có tông màu từ xám đến xanh đến tím. Đây là dãy 5555 cm^-1 nhìn thấy rõ nhất từ trước đến nay (hình 3, hình nhỏ) có thể do kích thước của kim cương. Hơn nữa đây là viên lớn thứ 2 của kim cương có tông màu nâu giàu hydro đến vàng phớt xám đến lục sau viên Eye of the Tiger (mắt cọp) màu nâu nặng 61 ct.

(Theo Stefanos Karampelas (s.karampelas@gubelingemlab.ch) và Pierre Hardy Phòng Giám Định Gübelin, Lucerne, Thụy Sỹ và Emmanuel Fritsch, trong Gem News International quyển G&G Spring 2010)

 

Diopside Từ Ihosy, Madagascar

Nhiều mẫu màu xanh lục “oliu” của người buôn đá quý Farooq Hashmi (Intimate Gems, Jamaica, New York) đã tạo được sự chú ý của rất nhiều người. Khoáng này được cho là khai thác từ vùng Ihosy thuộc khu vực Trung nam Madagascar. Nó được mua từ đầu năm 2007 với tên kornerupine, khoáng từng được biết là khai thác từ vùng Ihosy của nước này, nhưng sau đó người bán cho ông Hashmi thông báo rằng nó là diopside. Lô hàng gồm ~500g đá thô, có những mẫu cân nặng từ 5 đến hơn 20 g và một nửa trong số đó có thể mài giác.

GIA được cho mượn hai mẫu mài giác, 2 tinh thể lăng trụ đẹp và nhiều mẫu đá thô nhỏ để nghiên cứu các đặc điểm ngọc học (hình 4). Nghiên cứu trên 2 viên mài giác (5,93 và 6,50 ct) và một số mẫu đá thô cho ra các đặc điểm sau: màu – lục phớt vàng vừa đến đậm; tính đa sắc – rất yếu; chiết suất – 1,676–1,700; độ lưỡng chiết – 0,024; tỷ trọng thủy tĩnh SG – 3,27–3,30; không phản ứng dưới bộ lọc Chelsea; trơ dưới chiếu xạ UV sóng dài và sóng ngắn; và có các vạch phổ hấp thu ở 490 và 505 nm nhìn thấy dưới phổ kế để bàn. Những đặc tính này phù hợp với diopside (R. Webster, Gems, 5^th, biên tập và hiệu chỉnh bởi P. G. Read, Butterworth–Heinemann, Oxford, UK, 1994, trang 330–331).

Hai mẫu mài giác chỉ chứa các bao thể nhỏ, gồm một số bao thể dạng “dấu vân tay” và một số khe nứt nhỏ. Các khe nứt màu gỉ sắt và các chuỗi gồm nhiều chấm nhỏ cũng được nhìn thấy trong mẫu đá thô. Phân tích phổ khối lượng – plasma cảm ứng kép – bắn laser một mẫu mài giác xác định được các thành phần chính là Si, Ca và Mg và một lượng nhỏ Fe – những thành phần được cho là có trong diopside (CaMgSi₂O₆), khoáng này hình thành cùng loạt với hedenbergite (CaFeSi₂O₆) – một loại khoáng vật màu đen thuộc nhóm clinopyroxen. Giá trị chiết suất tương đối thấp phù hợp với loạt dung dịch hình thành các khoáng cuối cùng như diopside (xem W. A. Deer và nhóm tác giả, Các khoàng hình thành từ các chuỗi silicate đơn, Vol. 2A, 2^nd, biên tập bởi John Wiley & Sons, New York, 1978, trang 198 – 293)

Mặc dù diopside chất lượng quý từ Madagascar trước đây đã được ghi lại trong một số tài liệu lưu trữ (U. Henn và C. Milisenda, “Đá quý hiện diện ở Madagascar”, Sổ tay đá quý của các chuyên gia ngọc học Australia, Vol. 21, 2001, trang 76 – 82), nhưng theo chúng tôi biết đây là mô tả đầu tiên về khoáng của vùng này.

(Theo Riccardo Befi (riccardo.befi@gia.edu), Phòng nghiên cứu đá quý GIA, New York, trong Gem News International quyển G&G Spring 2010)

 

Garnet Và Zircon Từ Quần Đảo Solomon

Nguồn khai thác đá quý ở các đảo trong Nam Thái Bình Dương trước đây chưa được biết đến, nhưng cuối năm 2007 GIA biết được một phát hiện mới về garnet và zircon từ quần đảo Solomon. Theo Brian Pepperall (BR Gemstone, Queensland, Australia), các viên đá này đến từ đảo Malaita, ở đó người ta thu nhặt bằng tay các viên đá cuội bị nước xói mòn từ các bãi sỏi ven các dòng suối. Các viên garnet có màu đỏ đậm và cân nặng đến 8g, các viên đá thô thường bị nứt. Zircon thì không màu và các viên sạch khi xem bằng mắt có khi nặng đến 4 g.

Ông Pepperall ước đoán dân địa phương thu nhặt được không quá vài kg garnet và zircon. Mặc dù họ rất muốn theo đuổi dự án kinh doanh nhưng không đề ra một kế hoạch hay cách thức tổ chức khai thác nào do những viên đá dễ dàng nhìn thấy trên mặt đất và người dân muốn giữ gìn, bảo tồn nguyên trạng nguồn nước này. Một lượng nhỏ đá thô được bán cho các thợ mài đá người Australia. Một số được gắn vào trang sức để nghiên cứu tính thương mại của loại khoáng vùng này. Theo ông Pepperall biết thì những viên đá này hoàn toàn không bị xử lý.

Ông Pepperall có nhiều viên đá mài giác ở Australia và ông cho GIA mượn mỗi loại vài viên để nghiên cứu. Kiểm tra trên 3 viên garnet (0,94 – 1,39 ct; hình 5) cho thấy các đặc tính sau: màu – đỏ đậm, chiết suất – 1,748, tỷ trọng thủy tĩnh SG – 3,73–3,79, phát quang – trơ dưới chiếu xạ UV sóng ngắn và sóng dài và có một dãy khuếch tán đậm từ vùng màu tím đến màu xanh nhìn thấy dưới phổ kế để bàn. Những đặc tính này phù hợp với những gì mà C. M. Stockton và D. V. Manson mô tả là pyrope–almandine (“Kiến nghị mới về việc phân loại garnet chất lượng quý”, Winter 1985 G&G, trang 205 – 218). Quan sát dưới kính hiển vi thấy các bao thể tinh thể trong suốt, mặt nứt và các sọc tăng trưởng trong suốt. Phân tích hóa bằng phổ LA–ICP–MS cho thấy các thành phần chính là Al, Si, Mg và Fe (được cho là của pyrope–almandine), thành phần phụ là Ca và các nguyên tố vi lượng quan trọng là Mn, Ti và V.

Nghiên cứu trên 3 viên zircon (0,79 – 2,50 ct; hình 6) thu được các đặc tính sau: màu – không màu, chiết suất RI – >1,81; tỷ trọng thủy tĩnh SG – 4,71–4,72; phát quang – trắng vừa dưới chiếu xạ UV sóng ngắn và cam phớt vàng vừa dưới UV sóng dài; và 2 vạch phổ (trong vùng màu đỏ, mạnh hơn ở 653,5 nm) nhìn thấy dưới phổ kế để bàn. Những đặc điểm này phù hợp với tài liệu mô tả về zircon của R. Webster (Gems, 5^th, biện tập và hiệu chỉnh bởi P. G. Read, Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1994, trang 176 – 179). Dưới kính phóng đại thấy đám mây nhỏ trong cả hai viên đá. Phân tích LA-ICP-MS cho thấy thành phần chính Si và Zr, thành phần phụ Hf và nguyên tố vi lượng quan trọng Ti và Sc.

Mặc dù quần đảo Solomon có tiềm năng để trở thành nơi cung cấp pyrope–almandine đỏ đậm và zircon không màu nhưng có lẽ những loại đá vùng này vẫn còn không phổ biến trên trị trường trừ khi họ cố gắng hơn nữa trong việc tổ chức khai thác.

(Theo Kamolwan Thirangoon (kamolwan.thi@giathai.net), GIA Thailand, Bangkok trong Gem News International, quyển G&G Spring 2010)

 

Tsavorite Khai Thác Ở Namalulu, Phía Bắc Tanzania

Cuối tháng 8 năm 2009 nhóm tác giả đã đến mỏ tsavorite tương đối mới nằm cách khoảng 110 km về phía Nam Arusha. Những mỏ này nằm cách làng Nabarera khoảng 13 km về phía nam, gần làng Namalulu, ở tọa độ 4^°18^¢57^² S, 4^°18^¢57^² E và ở độ cao 1550 m. Theo tài liệu thì tsavorite được tìm thấy ở đây vào tháng 8 năm 2008 bởi những người Masai chăn gia súc. Các hoạt động khai thác bắt đầu vào tháng 12 năm 2008 khi đó có khoảng 500 người làm việc tại các mỏ, nhưng số lượng này nhanh chóng giảm dần sau khi các mỏ nằm gần mặt đất bị cạn kiệt và cần phải khai thác vào lớp đá cứng dưới mặt đất. Hơn nữa, cuối năm 2008 hầu hết các thợ mỏ chuyển đến mỏ tsavorite thuộc quyền quản lý của Công ty thương mại đá quý Swala ở Lemshuku, gần làng Komolo, cũng ở phía bắc Tanzania (tọa độ 03^°51^¢36^² S 36^°51^¢34^² E) khi Mark và Eric Saul quyết định không tiếp tục xin giấy phép khai thác của họ và ngừng việc khai thác ở đây.

Nhóm nghiên cứu được một thợ mỏ địa phương tên Rafael Manyosa và người buôn đá quý tên Abdul M’sellem dẫn đến Namalulu. Khi họ đến đó thì có gặp một số người trong bộ tộc Masai (hình 7), họ là dân buôn và cũng là thợ mỏ ở đây. Ước lượng có khoảng 150 người đang hoạt động khai thác và mua bán tsavorite trong suốt chuyến đi của nhóm nghiên cứu. Những thợ mỏ làm việc hạn chế trong một dãy hẹp ~100 m chiều rộng và 1 km chiều dài theo hướng Bắc – Nam. Đặc điểm địa chất của vùng này được mô tả bởi J. Feneyrol và những người khác, họ đã đến vùng này và nghiên cứu vào tháng 10 năm 2008 (“Lemshuku và Namalulu ‘tsavorite’, Tanzania”, hình ảnh quảng cáo này được trưng bày cho khách tham quan thưởng lãm tại Hội Nghị Địa Chất Quốc Tế Arusha, Tanzania, diễn ra từ ngày 8 đến ngày 14 tháng 10 năm 2009). Họ thấy rằng tsavorite kết tinh trong các mạch liên quan đến các uốn nếp địa chất và graphitic gneiss biến chất trao đổi gần đá hoa dolomitic.

Hầu hết việc khai thác diễn ra trong suốt mùa khô từ tháng 5 đến tháng 11. Nhóm nghiên cứu có ghé qua 3 hầm mỏ với độ sâu ~10 đến 100 m. Mỏ lớn nhất gồm một hệ thống các đường hầm rộng với tổng chiều dài ước lượng ~250 m. Các hầm có thể tiếp cận được bằng cách sử dụng các dây thừng và đi theo các lớp graphitic gneiss gần thẳng đứng cắm sâu vào lòng đất. Việc đào các hầm mỏ chủ yếu thực hiện bằng các công cụ cầm tay và chất nổ, ngoại trừ có một hầm phải dùng đến máy nén và búa thủy lực.

Các thợ mỏ cho biết có thể tìm thấy tsavorite đẹp trung bình mỗi 2 ngày và nhóm tác giả từng thấy nhiều lô đá đẹp trong lúc đến vùng này. Hầu hết đá thô có màu lục phớt vàng đến lục đậm sặc sỡ (hình 8), với một số viên màu lục phớt xanh. Nhóm nghiên cứu còn được cho biết rằng các viên lớn hơn 2 g đã được tìm thấy, nhưng họ chỉ thấy các viên có màu đẹp và độ sạch tương đối có trọng lượng từ 0,6 – 0,8 g. Sau khi mài giác các viên tsavorite thường cân nặng <2 ct và chứa các bao thể có thể nhìn thấy bằng mắt. Mặc dù các khoáng sạch rất hiếm, nhưng việc phát hiện thêm quặng mới này cho thấy một tiềm năng lớn trong việc tạo ra các đá tsavorite đẹp nhưng với kích thước khá nhỏ. (Theo Vincent Pardieu (vincent.par@giathai.net), Phòng nghiên cứu GIA, Bangkok; Stephane Jacquat (Geneva, Thụy Sỹ) và Lou Pierre Bryl (Gaspé, Canada), trong Gem News International quyển G&G Spring 2010)

 

Sapphire Xử Lý Khuếch Tán Be Có Các Họa Tiết Mây

Dạng Đới Thú Vị

Phòng Giám Định Đá Quý Jaipur thường nhận các khoáng quý có các đặc điểm bên trong khác thường và thú vị. Lần này là trường hợp của một viên sapphire màu cam phớt nâu nặng 2,16 ct đáng chú ý bởi các họa tiết dạng đới của nó.

Viên đá có dạng cắt oval hỗn hợp, kích thước 7,81 x 6,81 x 4,29 mm, màu sắc của nó gợi nhớ đến loại sapphire xử lý khuếch tán beryllium (nguyên tố beri – Be; hình 9). Nó được xác định là corundum do có chỉ số chiết suất RI 1,760 – 1,768 và tỷ trọng thủy tĩnh 3,98. Cộng thêm các đặc điểm như viên đá có các vạch hấp thu yếu trong vùng màu đỏ của phổ nhìn thấy dưới phổ kế để bàn và phát quang màu cam yếu đến đỏ dưới chiếu xạ UV sóng dài.

Dưới kính phóng đại thấy các mặt lấp đầy dạng dấu vân tay rõ nét ăn lên đến bề mặt. Một số viên có cấu trúc kiểu bọt khí phớt trắng giống như những viên liên quan đến xử lý nhiệt cao, điều đó cho thấy có dấu hiệu của chất ngoại lai là borax (khoáng vật màu trắng, vàng nhạt, xanh hoặc xám: Na₂B₄O₇.10H₂O là khoáng vật của B và có dạng thăng hoa hoặc dạng tinh thể lớn hệ đơn nghiêng trong hồ kiềm. Borax sử dụng chủ yếu trong công nghệ thủy tinh, sứ, hóa nông nghiệp, dược học và chất trợ dung, chất làm sạch, chất làm mềm nước, chất chống cháy). Đặc biệt khi quan sát dưới ánh sáng sợi quang cho thấy một số đới gồm các phần tử nhỏ sắc nét hình thành các hoa văn dạng tổ với các hình vuông/chữ nhật bất thường, hiếm hơn nữa là dạng hình lục giác hoặc giả lục giác được cho rằng thường có trong corundum. Xem ở một số hướng, các mặt của một số đới bị lệch xéo đi tạo thành dạng hình hơi thoi (hình 10).

Do màu của viên sapphire này được cho là do xử lý khuếch tán beryllium nên đặc điểm mặt phản chiếu của các đới màu rất được mong đợi phát hiện thấy. Ngâm viên đá trong dung dịch metylene iodide dưới ánh sáng khuếch tán quả thật thấy các lớp màu như thế. (Bằng chứng khác cho khuếch tán beryllium được thấy ở một số vùng tái kết tinh vẫn còn sót trên bề mặt của mẫu liên quan đến nhiệt độ cao dùng cho cách xử lý này.) Các đới màu được sắp xếp trong các đới hình oval đồng tâm bất thường đến hình nệm (hình 11). Tác giả chưa từng thấy những hình dạng đồng tâm này trong sapphire thiên nhiên và chưa thấy bất kỳ bài viết như thế trong nguồn tư liệu. Mặc dù các dãy màu cong cong tương tự như thế có thể xuất hiện trong sapphire nhân tạo bằng phương pháp nóng chảy nhưng nguồn gốc tự nhiên của viên đá này được chứng minh bởi các đới gồm các phần tử bao thể nhỏ được mô tả ở trên.

Sự vắng mặt của một số dạng bao thể khác, sự xuất hiện của các đới màu đồng tâm trong sapphire thiên nhiên xử lý khuếch tán Be có thể làm cho các chuyên viên đá quý thiếu kinh nghiệm xác định nhầm đó là đá nhân tạo bằng phương pháp nóng chảy.

(Theo Gagan Choudhary (gtl@gjepcindia.com), Phòng nghiên cứu đá quý Jaipur, Ấn Độ trong Gem News International, quyển G&G Spring 2010)