Kornerupine (prismatine) ở Tanzania (Bản tin tháng 09/2009)

Miền Đông châu Phi là nơi có rất nhiều khoáng vật lạ, trong đó có vài loại khá thu hút sự quan tâm của giới khoa học. Ví dụ như ở vùng Kwale, miền Nam Kenya, được biết là nơi sản sinh ra loại đá kornerubine mang nguyên tố Vanadi (V) màu “lục táo sáng” (trong quyển Gems quyển số 6 được biên tập bởi M. O’Donoghue và Butterworth-Heinemann,  Oxford, UK, 2006, trang 421). Tháng 9 năm 2008, ông Dudley Blauwet cho GIA mượn 3 viên đá konerupine có màu tương tự nhau (nặng từ 0,25 – 0,84 ct, hình 1) có xuất xứ từ Tanzania. Theo nguồn tin từ ông thì các mẫu đá này tìm thấy bởi một người độc thân ở Usambara Mountains, gần Tanga vào cuối năm 2007. Từ 20,6 g đá thô ông mài được 63 viên dạng mài giác với nhiều kích cỡ khác nhau, tổng trọng lượng là 13,25 ct.

Kiểm tra ngọc học trên 3 mẫu đá mài giác này cho ta kết quả sau: màu sắc: lục đậm; đa sắc: vàng phớt nâu nhạt, lục mạnh và lục phớt xanh nhạt; chiết suất RI: a = 1,660 – 1,662, b = 1,673 – 1,674 và g = 1,675 – 1,678; độ lưỡng chiết: 0,016 – 0,017; tỷ trọng SG: 3,28 – 3,32; phát huỳnh quang: vàng phấn đậm dưới UV sóng dài, vàng nhạt dưới UV sóng ngắn; phổ hấp thu: không nhìn thấy vạch hấp thu với phổ kế để bàn. Các đặc điểm này phù hợp với báo cáo của O’Donoghue (2006). Những ống tăng trưởng song song, những vết nứt cục bộ, những kim ngắn, kể cả những tinh thể (có thể là apatite hoặc zircon) và những tinh thể âm cũng được quan sát dưới độ phóng đại lớn. Với tất cả những đặc điểm nêu trên thì chúng là kornerupine theo báo cáo của E. J. Gübelin và J. I. Koivula (Photoatlas of Inclusions in Gemstones, Vol. 1, NXB ABC, Zurich, 1986; Vol. 2, Opinio Verlag, Basel,  Thụy Sĩ, 2005).

Các khoáng vật trong nhóm kornerupine là các ferromagne silicate nhôm có chứa B (boron), chúng có thể được miêu tả bằng công thức chung là (Fe,Mg)(Mg,Fe,Al)₉(Si,Al,B)₅O₂₁(OH,F). Nhóm này gồm 2 khoáng vật khác nhau do thành phần B, nếu B<0,5 trên mỗi đơn vị công thức (per formula unit [pfu]) thì gọi là kornerupine sensu stricto và nếu B>0,5 thì gọi là prismatine. (theo E. S. Grew và những người khác ..., trong bài “Prismatine: Sự xác nhận lại cho những hợp chất giàu boron trong nhóm kornerupine” đăng trên tạp chí Mineralogical, Vol. 60, 1996, trang 483 – 491).

Phổ EDXRF (Phổ huỳnh quang tia X phân tán năng lượng) phát hiện các nguyên tố chính trong khoáng kornerupine cùng với một lượng nhỏ V. Không phát hiện ra nguyên tố B với máy EDXRF, do đó chúng tôi không thể dùng phương pháp này để xác định các mẫu vật này là kornerupine sensu stricto hay prismatine. Tuy nhiên với 2 dải bước sóng Raman tại vị trí ~884 và ~803 cm^-1 trong những khoáng vật nhóm kornerupine, khoáng vật này thường dễ dàng bị ảnh hưởng bởi sự tồn tại của nguyên tố B và cường độ quan hệ của chúng có thể dùng để ước lượng hàm lượng B có trong mẫu. Khoáng vật prismatine sẽ cho thấy cả 2 dải bước sóng 884 và 803 cm^-1, trong khi kornerupine sensu stricto chỉ cho thấy dải bước sóng 884 cm^-1 (theo B. Wopenka và những người khác, bài “Nhận diện nguyên tố B tự do và kornerupine [prismatine] giàu B” trong quyển “American Mineralogist”, Vol. 84, năm 1999, trang 550 – 554).

Bảng 1: Số liệu từ phân tích LA-ICP-MS của 3 viên prismatine từ Tanzania

(ppm): phần triệu

Khảo sát bằng phổ Raman trên cả 3 mẫu thấy được các dải bước sóng tại vị trí ~880 và ~800 cm^-1 cho ta thấy sự hiện diện quan trọng của nguyên tố B (hình 17). Tiến hành phân tích bằng máy LA-ICP-MS (Phổ khối lượng – Plasma kép cảm ứng – Bắn laser) trên cả 3 mẫu đá càng chứng minh sự tồn tại của V và hàm lượng B >0,5 pfu (xem bảng 1). Do đó 3 viên kornerupine này là giàu B và được phân loại là khoáng prismatine. (Theo Pamela Cevallos (pamela.cevallos@gia.edu), trong GemNews Spring 2009)