Hình 7: Viên sapphire 3,21 ct này có sự hiện diện của Be tự nhiên với hàm lượng cao. Ảnh chụp bởi Ren Lu.
Một lượng nhỏ beryllium – Be tự nhiên đôi khi cũng được ghi nhận có trong sapphire không xử lý, ví dụ như trong một số viên sapphire vùng Madagascar. Thông thường thì lượng Be tập trung tự nhiên trong đá nằm từ <1 ppma đến 4 – 5 ppma. Sự tập trung cao hơn (>15 ppma) thường làm ta liên tưởng đến việc xử lý khuếch tán Be. Ngoài ra lượng Be tồn tại tự nhiên trong corundum thì thường hiện diện cùng với lượng rất nhỏ (thường <1 ppma) niobium – Nb, tantalum – Ta, một lượng nhỏ các nguyên tố đất hiếm và thorium – Th (xem bài viết của A. Shen và nhóm nghiên cứu “Tin từ phòng giám định GIA: Be trong corundum: tạo màu cho sapphire xanh”, GIA Insider, Vol. 9, No. 2, Jan. 26, 2007).
Mới đây trong quá trình nhận hàng hóa để giám định thì phòng giám GIA có nhận 3 viên sapphire màu xanh và phát hiện chúng có chứa Be với hàm lượng cao. Ba viên sapphire này gồm một viên được gắn trên nhẫn và hai viên đá rời với trọng lượng từ 3,17 đến 3,21 ct (hình 7). Quan sát dưới kính hiển vi thì thấy hai viên có bằng chứng của sự xử lý nhiệt và viên còn lại (3,17 ct) có chứa các đặc điểm bao thể cho thấy nó chưa bị xử lý nhiệt. Viên đá nặng 3,21 ct có phát quang màu xanh phấn dưới chiếu xạ cực tím sóng ngắn (phù hợp với việc nó chứa ít sắt – Fe) và các dãy màu xanh đậm khi quan sát trong dung dịch nhúng, trong khi hai viên sapphire kia thì lại trơ dưới chiếu xạ cực tím cả sóng ngắn lẫn sóng dài do chúng chứa nhiều Fe. Cả ba mẫu đều chứa nhiều mây sữa.
Hình 8: Sự tập trung Be với mức độ cao trong sapphire xanh này thì thường tương quan với sự hiện diện của mây sữa. Phóng đại ~75 lần. Ảnh chụp bởi Ren Lu.
Phân tích nguyên tố vết trên cả 3 viên sapphire bằng phương pháp LA-ICP-MS (Phổ khối lượng – plasma cảm ứng kép – bắn laser) ghi nhận các dãy rộng hấp thu tập trung Be với hàm lượng từ hầu như không phát hiện đến 33 ppma (hình 8). Nhìn chung sự tập trung Be này thì rõ ràng là có tương quan với nhiều kim loại chuyển tiếp và một ít nguyên tố đất hiếm, bao gồm niobium – Nb, tantalum – Ta, tungsten – W, lanthanum – La, cerium – Ce, hafnium – Hf và thorium – Th (hình 9). Sự tập trung của các nguyên tố này cao hơn, bao gồm Be thì thường đi kèm với dạng mây, như các tài liệu trước đây ghi nhận về sapphire không xử lý chứa Be. Mối tương quan giữa Be với magnesium – Mg là sự tương quan dương nhưng với sự biến thiên lớn. Mối tương quan giữa Be với Titanium – Ti cho thấy có cả tương quan dương và âm, có thể là do sự khác nhau về mức độ tập trung Ti trong các đới màu xanh.
Hình 9: Sự tập trung Nb (hình tròn) và Ta (hình tam giác) cho thấy rõ mối tương quan dương với các mức Be trong ba viên sapphire (đỏ = 3,17 ct, xanh = 3,21 ct và lục = sapphire trên nhẫn). Để đổi đơn vị của các giá trị ppmw, ppma ta nhân với 0,44 đối với Be, 4,56 đối với Nb và 8,87 đối với Ta.
Lượng Be trong ba viên sapphire này là tương đương hoặc cao hơn những ghi nhận trên một số viên đá xử lý khuếch tán Be. Đặc điểm của chúng giúp ta biết rằng chúng được khai thác từ ít nhất là hai mỏ khoáng hoặc kiểu mỏ khoáng khác nhau nhưng nguồn gốc cụ thể có lẽ là không thể xác định được. Đây là minh họa khác cho thấy rằng việc phân tích đặc điểm ngọc học và hóa học một cách kỹ lưỡng là rất cần thiết để xác định xử lý khuếch tán Be. (Công Ty TNHH Giám Định Rồng Vàng – SJC lược dịch theo Ren Lu và Andy H. Shen trong Lab Notes, quyển G&G Fall 2011)