Viên Kim Cương Lớn Nhất, Đá Dán Hai Lớp Thạch Anh/Tourmaline (Bản tin tháng 02/2019)

Viên Kim Cương Lớn Nhất Từng Được Phát Hiện Ở Bắc Mỹ

Vào tháng 10 năm 2018, một viên kim cương có trọng lượng ấn tượng, nặng 552,7 ct đã khai thác tại mỏ Diavik ở Canada. Cho đến nay, đây là viên kim cương chất lượng quý, lớn nhất được biết đến ở Bắc Mỹ. Nó lớn hơn gần gấp ba lần so với viên kim cương Diavik Foxfire, nặng 187,63 ct được phát hiện từ cùng mỏ Diavik này vào tháng 8 năm 2015 và có kích thước gấp đôi viên kim cương trắng, nặng 271 ct được khai thác từ mỏ Victor ở Canada. Phòng giám định GIA ở New York đã có cơ hội kiểm tra viên kim cương đáng chú ý này vào cuối tháng 1 năm 2019, trước khi nó được trưng bày công khai tại Phillips Auctions ở New York.

Viên kim cương kích thước lớn này (54,5 × 34,9 × 31,8 mm) có màu tổng thể là màu vàng nổi bật và dạng hình trứng tròn không đều (hình 1). Hình dạng tổng thể khá tròn là do sự tái định hình mạnh của bề mặt tinh thể, để lại kết cấu bề mặt thô dạng bậc thang và đồi núi phức tạp. Họa tiết hình tam giác âm được phân bố rải rác. Một vết nứt theo hướng vuông góc với chiều dài phân chia một phần viên kim cương, khoảng một phần tư từ phần đầu nhỏ hơn (phía bên trái trong hình 1). Bên trong và xung quanh vết nứt có một vài bao thể nhỏ màu đen, có thể là graphite hoặc sulfide. Ở độ phóng đại lớn, một phần của vết nứt được định hình lại một chút, cho thấy rằng ít nhất một phần của vết nứt đã phát triển trong quá trình đi lên trong kimberlite. Các vết mài mòn bề mặt lên đến 7 mm, nhưng giới hạn ở độ sâu rất nông, được trải rộng trên bề mặt. Theo một phát biểu của Dominion, những dấu hiệu này được cho là kết quả của sự mài mòn trong quá trình dịch chuyển lên mặt đất và thực tế là viên kim cương vẫn không bị phá vỡ là rất đặc biệt.

Quang phổ hấp thu hồng ngoại cho thấy kim cương là kiểu Ia, với sự tập trung nitrogen liên kết rất cao. Sự hấp thu rất yếu ở 3107 cm do tâm khuyết mạng tinh thể N3VH cũng được ghi nhận. Quang phổ hấp thụ từ UV đến vùng khả kiến cho thấy sự hấp thụ mạnh mẽ từ tâm N3 (415 nm) và N2 (478 nm), một đặc điểm điển hình của kim cương “cape – màu vàng nhạt”. Không có đặc điểm hấp thu nào khác được phát hiện trong phổ UV-Vis, điều này phù hợp với đặc điểm phổ của màu vàng tổng thể tinh khiết có thể nhìn thấy bằng mắt. Dưới bức xạ tia cực tím sóng dài, viên kim cương này có huỳnh quang màu xanh mạnh và lân quang màu vàng yếu nhưng kéo dài. Huỳnh quang màu xanh phấn vừa và lân quang màu cam rất yếu đã được quan sát dưới bức xạ tia cực tím sóng ngắn. Tất cả những đặc điểm ngọc học và quang phổ này rất giống với những đặc điểm được ghi nhận của viên kim cương Diavik Foxfire.

Phân tích phổ phát quang bức xạ điện tử ở nhiệt độ nitrogen lỏng với các kích hoạt laser khác nhau từ UV đến vùng hồng ngoại ghi nhận thêm những đặc điểm đặc trưng cho một viên kim cương “cape” điển hình. Các đỉnh bức xạ chính bao gồm N3 rất mạnh ở 415 nm và H3 yếu ở 503 nm. Ngoài ra, các đỉnh bức xạ yếu ở 489, 535, 604, 612, 640, 700, 741, 787 và 910 nm đã được ghi nhận. Không ghi nhận bức xạ từ tâm H4 (496 nm) hoặc H2 (986 nm).

Viên kim cương này là một kết hợp tuyệt vời giữa kích thước, màu sắc và chất lượng đá quý hàng đầu tạo ra viên đá cực kỳ hiếm. Sẽ rất thú vị khi thấy viên kim cương đặc biệt này được chế tác thành sản phẩm mài bóng hoàn chỉnh. Mỏ Diavik thuộc sở hữu chung của các công ty khai khoáng Rio Tinto và Dominion Diamond Mines. (Theo Wuyi Wang và Evan Smith, phần Lab Notes, quyển G&G Spring 2019)

Đá Dán Hai Lớp Thạch Anh/Tourmaline Có Hiệu Ứng Dãy Màu Óng Ánh

Đá hai lớp là được ghép từ hai vật liệu khác nhau, thường dán lại với nhau bằng keo kết dính. Trong lịch sử, chúng thường gồm các vật liệu rẻ tiền được sử dụng để nhái/giả/bắt chước đá quý. Gần đây, các vật liệu mới ghép lại với nhau đã được ghi nhận, chẳng hạn như đá ghép beryl/topaz (Winter 2014, phần GNI, trang 306 – 307), đá ghép giữa sapphire tổng hợp/spinel tồng hợp (Phần Lab Notes, Winter 2016, trang 418 – 419) và đá ghép với sự kết hợp giữa beryl/thủy tinh (Phần Lab Notes, Summer 2018, trang 206 – 208).

Phòng giám định GIA ở Tokyo đã có cơ hội kiểm tra một viên đá ghép 2 lớp độc đáo. Viên đá mài dạng cabochon màu tím nhạt, nặng 4,86 ct, kích thước 11,07 × 10,00 × 5,94 mm, có dãy lụa óng ánh màu vàng nhạt (hình 2). Tỉ trọng thủy tĩnh (SG) và chỉ số chiết suất điểm (RI) lần lượt là 2,66 và 1,54. Các đặc điểm lắp ghép với mặt phẳng keo dính dễ dàng được nhận ra khi nhìn từ bên hông, như trong hình 3. Các kiểm tra ngọc học cơ bản, quan sát bằng kính hiển vi và quang phổ hồng ngoại cho thấy phần vòm cabochon là thạch anh tím tự nhiên. Trong phần này, không thấy có bao thể sắp xếp song song để có thể gây ra hiệu ứng dãy màu óng ánh. Mặt khác, đế nền màu vàng nhạt bán trong suốt có các sọc song song và các bao thể dạng ống trong suốt (hình 4). Phổ Raman xác định phần đế nền là tourmaline.

Các bao thể song song nằm ở gần đáy của viên đá mài dạng cabochon có thể tạo ra hiện tượng dãy màu óng ánh (Phần Lab Notes, Winter 2017, trang 459 – 460). Viên đá lắp ghép này cho thấy hiệu ứng tương tự do đế nền tourmaline phẳng có các cấu trúc song song. Khi ánh sáng được phản xạ qua thạch anh tím thông qua đế nền tourmaline, các sọc song song và các bao thể dạng ống trong tourmaline đã tạo ra dãy ánh sáng phản xạ xuất hiện trên viên đá cabochon này. Thạch anh tím trong suốt và tourmaline màu vàng bán trong suốt là một sự kết hợp không phổ biến. Đá ghép 2 lớp này là một ví dụ cho thấy việc lắp ghép không phải lúc nào cũng nhằm nhái/bắt chước đá quý mà nó có thể là tác phẩm nghệ thuật thể hiện sự sáng tạo mới mẻ, độc đáo.

(Theo Yusuke Katsurada, phần Lab Notes, quyển G&G Spring 2019)

Gahnospinel Mài Giác, Kích Thước Lớn

Gahnospinel là một loại đá quý màu xanh phớt lục đậm hiếm gặp thuộc nhóm spinel. Các đặc điểm của nó là do sự kết tinh dần của loạt dung dịch rắn với các thành viên cuối là gahnite (ZnAl₂O₄) và spinel (MgAl₂O₄). Do lượng kẽm trong khoáng chất này cao, chỉ số chiết suất (RI) và tỉ trọng (SG) chuyển từ giá trị thấp cho thành viên cuối spinel sang giá trị cao hơn khi lượng Zn thay thế cho Mg tăng, điều này có thể dẫn đến nhầm lẫn khi cố gắng xác định nó. Spinel có tỉ trọng SG là 3,06 và chiết suất RI là 1,718, trong khi gahnite có tỉ trọng SG là 4,55 và chiết suất RI là 1,800. Do đó, gahnospinel là sự kết hợp của cả hai, nên tỉ trong SG của nó có thể rơi vào khoảng giữa (trong khoảng từ 3,06 đến 4,55).

Gần đây, một viên đá mài giác kiểu hỗn hợp hình oval, trong suốt, nặng 11,34 ct (hình 5) đã được gửi đến phòng giám định GIA ở Carlsbad để giám định cấp giấy chứng nhận. Mặc dù đá có kích thước lớn, nhưng các bao thể chỉ là các tinh thể rất nhỏ. Đến nay, đây là viên gahnospinel lớn nhất được nhìn thấy tại các phòng giám định GIA nào trên toàn thế giới. Những viên đá trước đó được gửi đến thường là từ 1,95 ct trở xuống. Các kiểm tra ngọc học cơ bản ghi nhận chỉ số chiết suất RI là 1,754 và tỉ trọng SG là 4,10. Những kết quả này không điển hình cho spinel. Dữ liệu quang phổ khối plasma cảm ứng kép (ICP-MS) cho thấy hàm lượng kẽm rất cao và phép đo hóa định lượng của mẫu ghi nhận được như sau: (Mg_0,485Zn_0,385Fe²⁺_0,043)0,913(Al_2,049Si_0,004)2,053O₄. Khối lượng nguyên tử của kẽm là 65,38, lớn hơn nhiều so với khối lượng nguyên tử 24,31 của Mg. Khi lượng kẽm thay thế cho Mg trong gahnospinel tăng lên, nó có xu hướng có chỉ số chiết suất RI và tỉ trọng cao hơn spinel. Sự đa dạng của spinel có thể mang lại những thách thức cho việc xác định nó nếu không có các thiết bị kỹ thuật tiên tiến để xác định sự hiện diện của Zn. 

(Theo Jessa Rizzo, trong Lab Notes, G&G Spring 2019)