Bảng tin tháng 02/2011

Sodalite Màu Xanh Sáng, Trong Suốt Từ Afghanistan

Tại hội chợ đá quý và khoáng vật Denver 2009, Rob Lavinsky trưng bày 2 mẫu sodalite đáng chú ý bởi độ trong suốt và màu sắc tươi sáng của tinh thể (hình 1). Các mẫu được khai thác vào tháng 5 năm 2009 ở thung lũng Kokcha, Badakhshan, Afghanistan. Vùng này cũng được biết là có chứa các khoáng nhóm sodalite xanh đậm khác như haüyne và lazurite. Tuy nhiên hai tinh thể này được xác định là sodalite bởi tiến sĩ Robert Downs (thuộc đại học Arizona, Tucson), ông đã phân tích các mảnh vỡ của một trong số mẫu này bằng phân tích chiếu xạ tia X đơn tinh thể và phổ Raman.

Sodalite hiện diện dưới dạng tinh đám màu nhạt với các tinh thể khoáng đồng nhỏ nằm rải rác, đó có thể là pyrite. Qua chiếu xạ tia X và phân tích Raman khối đá này, ông Down xác định nó là sulfur tự sinh. Một trong những mẫu của ông Lavinsky có các tinh thể sodalite cũng được bao quanh bởi khoáng màu vàng sáng dạng khối, có thể cũng là sulfur tự sinh.

Mặc dù chỉ một lượng nhỏ sodalite được tìm thấy với dạng tinh thể đẹp được bán duy nhất ở dạng mẫu khoáng vật nhưng khả năng khoáng vật trong suốt và đẹp này có thể cắt thành các viên đá có màu sáng, do chứa nhiều bao thể sulfur tự sinh bất thường.

 (Theo Brendan M. Laurs trong Gem News International, G&G Winter 2009)

 

Hiệu Ứng Óng Ánh Giả Và Sao Giả Trên Sphalerite

Từ Tây Ban Nha

Sphalerite nổi tiếng trong giới sưu tầm đá quý là do chỉ số chiết suất quá cao và độ tán sắc của nó, nhưng chưa thấy tài liệu nào nói về các hiệu ứng trên loại đá này. Tuy nhiên gần đây tác giả có dịp nghiên cứu nhiều viên sphalerite dạng cabochon (hình 2) có hiệu ứng mắt mèo sắc nét và 2 viên khác có hiệu ứng sao yếu (sao 4 cánh và 6 cánh). Các mẫu này được cho là từ mỏ Picos de Europa thuộc Tây Ban Nha, nơi này từng là nguồn sphalerite chất lượng quý quan trọng nhất trên thế giới. Họ xác định các viên đá là sphalerite dựa vào các đặc tính ngọc học sau: chiết suất RI – vượt quá giới hạn của chiết suất kế cơ bản, tỷ trọng SG – 4,08, đặc tính quang học – đẳng hướng, phát quang cực tím – trơ và không thấy vạch hấp thu nào dưới phổ kế cầm tay. Chúng có màu vàng đến cam, thường có cả 2 màu.

Với một vài kiểm tra khác nữa, nguồn gốc của dải óng ánh và hiệu ứng sao này sẽ được làm rõ. Khi các viên cabochon được xem dưới độ phóng đại cao ta quan sát thấy các vết xước sọc mài nhỏ song song nằm ở mặt dưới của chúng (hình 3). Những vết xước này thường hơi cong giống với những đặc điểm sọc của đá nhân tạo Verneuil. Cách tốt nhất để nhận diện những vết xước này là điều chỉnh tiêu điểm của kính hiển vi cho sắc nét. Bởi vì chúng không cho thấy hình ảnh 3 chiều, mà chúng chỉ được nhìn thấy ở một mặt trên bề mặt.

Hiệu ứng sao và mắt mèo trong những viên sphalerite này giống với sao nhân tạo được miêu tả bởi S. F. McClure và J. I. Koivula (“Phương pháp mới trong việc tạo hiệu ứng sao giả”, Summer 2001 G&G, trang 124 – 128) và bởi K. Schmetzer và M. Steinbach (“Hai mẫu đá có hiệu ứng sao giả”,  Tạp chí đá quý, Vol 28, No.1, 2002, trang 41 – 42). Trong trường hợp này hiệu ứng trên có lẽ là không có chủ ý, bởi vì những viên đá này chỉ chào bán với giá đơn thuần là những viên sphalerite cabochon chứ không phải sphalerite sao hay mắt mèo. (Theo Jaroslav Hyrls (hyrls@kuryr.cz) Prague, Cộng hòa Czech; Martin P. Steinbach Idar-Oberstein, Đức trong Gem News International, G&G Winter 2009)

 

Thông Tin Mới Về Tourmaline Chứa Đồng

Khai Thác Ở Mozambique

Vùng Mavuco thuộc Mozambique nổi tiếng về khai thác tourmaline Paráiba với trữ lượng lớn, đặc biệt trong năm 2006 – 2007 (xem B. M. Laurs và nhóm tác giả, “Tourmaline Paráiba chứa đồng từ Mozambique”, G&G Spring 2008, trang 4 – 31). Hầu hết các viên đá được khai thác bởi các thợ mỏ thủ công, mặc dù công ty – Mozambique Gems thuộc sở hữu của Moses Konate vừa đưa vào hoạt động một lượng lớn máy móc để cơ giới hóa. Tháng 9 năm 2009, một số nhà buôn đá đến mỏ khai khác của Mozambique Gems và ghi lại những sự phát triển của mỏ đá này.

Có 45 người đang làm việc tích cực tại mỏ, trong đó có 6 kỹ thuật viên người Brazil, họ đã xây dựng dây chuyền thiết bị đãi khoáng. Sau 2 năm xây dựng dây chuyền thiết bị đãi khoáng này chính thức hoạt động vào tháng 6 năm 2009. Đầu tiên họ khai thác ở những mỏ lộ thiên tại 3 khu vực được đào tháng 6 – 7 năm 2009. Sau đó đưa lớp đất đá phủ lên bằng máy xới và các viên sỏi chứa đá quý (tiếng địa phương gọi là “cascalho”) được đưa vào kho lưu trữ và sàng đãi. Chỉ tiêu của công ty là xử lý từ 6 đến 8 lượt xe thồ (mỗi xe tải trọng khoảng 20 tấn) khoáng mỗi ngày. Việc xử lý các viên sỏi bắt đầu bằng 2 súng thủy lực mạnh để rửa lớp bùn và cặn. Nước bùn được cho vào các bể lắng và các hồ chứa dùng cho mùa khô. Các viên sỏi được sàng lọc qua một số sàng rung, mỗi sàng có mắc lưới nhỏ dần và từng cỡ kích thước được cho lên những chiếc bàn trắng để nhặt ra bằng tay các viên đá tourmaline (hình 4). Đá quý được đặt trong các hộp an toàn để dưới bàn sàng lọc.

Theo ghi nhận về sản lượng sản xuất được cung cấp bởi những người thợ mỏ thì 2 tháng đầu hoạt động khai thác đem lại hơn 180 kg tourmaline màu đen và 8 kg loại tourmaline màu paráiba. Hầu hết tourmaline màu (khoảng 70%) là nhỏ (<2 g; xem hình 5), ngoài ra cũng tìm thấy một số viên “sạch” đẹp nặng đến 30 – 40 gram. Trung bình có khoảng 100 – 300 g loại tourmaline màu paráiba khai thác được mỗi ngày, mỗi tháng khai thác 20 ngày; ngày khai thác hiệu quả nhất có thể đạt đến 2 kg khoáng loại này. Khoáng vật được gởi đến Brazil để làm sạch bằng acid, xử lý nhiệt và sau đó là mài giác.

Không thấy hoạt động khái thác bằng máy móc ở bên ngoài mỏ Mozambique Gems. Những vùng ở phía nam và phía tây của mỏ này được khai thác bởi các thợ tự do từ năm 2005 đến đầu năm 2009, lúc đó những mỏ này được coi như cạn kiệt. Các mỏ này thuộc vùng Banco là nguồn cung cấp chủ yếu loại tourmaline chứa đồng Mozambique xuất hiện ở nhiều thị trường trên thế giới, đặc biệt ở Bangkok và Hong Kong. Sau khi mỏ ở vùng Banco cạn kiệt, những thợ mỏ cố gắng thâm nhập vào mỏ Mozambique Gems. Để đối phó, cảnh sát đã đưa họ ra khỏi toàn bộ vùng này. Tuy nhiên một số mỏ bất hợp pháp vẫn tiếp tục được đào vào ban đêm, bằng chứng là vẫn xuất hiện một số mỏ mới đào ở vùng Banco.

Công ty Mozambique Gems tiếp tục cam kết khai thác vùng đất của họ trên tinh thần trách nhiệm, chuyên nghiệp và bảo vệ môi trường để đem lại lợi ích cho dân địa phương và hạn chế tối đa tác động xấu đến vùng họ đang khai thác. Công ty sẽ san lấp lại các mỏ lộ thiên bằng đất dự trữ sau đó sẽ cho trồng cây điều tại đó. Toàn bộ dự án của họ thì khá tham vọng và có cơ cấu quản lý tốt. Nếu sau này thành công, nó sẽ là một ví dụ tích cực để noi theo cho Mozambique và các nơi khác ở Châu Phi.

 (Theo Vincent Pardieu, Stephane Jacquat, Lou Pierre Bryl và Jean Baptiste Senoble, trong Gem News Interational, G&G Winter 2009)

 

Phát Hiện Mới Về Tourmaline Màu Hồng Đến Đỏ Ở Nigeria

Phía Tây Nigeria có một nguồn tourmaline quan trọng với chất lượng quý đẹp trong nhiều năm nay, đặc biệt là những viên màu hồng được khai thác vào cuối thập niên 1990 (Winter 1998 Gems News, trang 298 – 299). Gần đây, một mỏ tourmaline màu đỏ đến hồng được phát hiện tại thung lũng Oyo phía Tây Nigeria, theo Bill và Richard Barker (Barker & Co., Scottsdale, Arizona). Tháng 8 năm 2009 chúng tôi thu thập được 1 gói 20 kg tourmaline loại này, nó nổi tiếng do độ trong suốt cao và màu sắc tươi sáng. Viên lớn nhất nặng 7 kg và có nhiều chỗ trong suốt chất lượng quý (hình 6). Nó quá lớn (đường kính đến 28 cm và dày gần 13 cm) đến nỗi mà ban đầu phải cần một lưỡi cưa lớn để cắt. Tháng 11 năm 2009, khoảng 1.000 viên đá đã được đánh bóng, nặng gần 7.000 carat. Những viên đá chứa khá ít tạp chất được cắt mài chiếm 15% tổng sản lượng. Khoáng này có 3 nhóm màu chính: đỏ phớt tím nhạt (50%), đỏ hơi đậm (10%) và màu hồng “kẹo cao su” (40%). Viên lớn nhất nặng 53,45 ct và nhiều viên khác từ 20 – 40 ct và một số viên tròn đường kính 3 mm, hình oval và nệm kích thước 14 x 10 mm. Nhiều khoáng ít tạp chất – “sạch” – có màu tương thích sẽ dễ dàng tạo thành những chuỗi dây đeo cổ (hình 7).

Theo người cung cấp hàng của ông Barker ở Nigeria thì mỏ này có tiềm năng đem lại thêm nhiều đá tourmaline màu hồng đến đỏ cho thị trường trang sức.

 (Theo Brendan M. Laurs trong Gem News International, G&G Winter 2009)

 

Thủy Tinh Barium-Zirconium Chiết Suất Cao Nhái Peridot Và Những Loại Đá Quý Khác

Viên oval giác cúc biến thể màu lục nặng 36 ct (hình 8), được xem là peridot được gởi đến Gemlab để giám định. Độ rực rỡ và tán sắc cao phù hợp với zircon hơn là peridot. Tuy nhiên quan sát dưới kính hiển vi cho thấy mẫu đá đẳng hướng và không có tạp chất ngoại trừ một bọt khí đường kính ~ 25µm, những điều đó chứng tỏ nó là thủy tinh hay đá nhân tạo nhiệt dịch nóng chảy.

Khi nghiên cứu dưới kính phân cực, mẫu không thấy các họa tiết méo mó biến dạng. Chiết suất của nó trên ngưỡng giới hạn của chiết suất kế (>1,81) và tỷ trọng thủy tĩnh SG là 4,65. Nó trơ dưới cả chiếu xạ UV sóng ngắn và sóng dài và trơ dưới bức xạ UV cực lớn của kính hiển vi Gemlab UV đời đầu (dãy phát xạ rộng 245 – 385 nm, nguồn xenon 200 W).

Phổ hồng ngoại biến hình Fourier của mẫu (hình 9) không tương xứng với thủy tinh silica oxit chì thông thường, điều đó đã giải thích cho các đặc tính quang học của mẫu đá. Phổ tham chiếu trùng khớp duy nhất với phổ của thủy tinh barium đã được phân tích thời gian trước. Phổ EDXRF cho thấy mẫu thật sự giàu barium và chứa lượng zirconium đáng kể cộng với hafnium và germanium. Thủy tinh này hầu như không có silic (Si). Thủy tinh giàu barium trước đây đã được xác định (Winter 2005 GNP, trang 362 – 363) nhưng nó khác với thủy tinh chiết suất cao mô tả ở đây về thành phần hóa học và đặc tính quang học. Thủy tinh với những đặc tính quang học tương tự nhau (RI = 2,0 và tỷ trọng SG = 4,59) với màu lục và các màu khác đã được ghi nhận trong cuốn Winter 1993, phần GNI (trang 189) nhưng không đề cập đến thành phần hóa học.

Trước đây rất hiếm thấy đá quý nhái như thế, nhưng ngày nay thủy tinh barium-zirconium đẹp trở nên phổ biến trong buôn bán đá nhái các loại đá quý như demantoid, zircon và peridot.

 (Theo Thomas Hainschwang trong Gem News International, G&G Winter 2009)

 

Emerald Nhân Tạo Thủy Nhiệt Được Bán Như  Đá Thô Tự Nhiên Ở Nga

Mới đây phòng giám định đá quý Dubai nhận giám định ~21,8 g mẫu đá màu lục đậm (hình 10). Khách hàng gởi giám định những viên này nói nó được lựa ra từ 1 lô đá nặng 800 g được cho là emerald tự nhiên ở Nga. Ông ta nghĩ lô hàng này có lẽ là khoáng ghép nhiều lớp vì tất cả các tinh thể đều có lớp không màu đáng kể trong tâm của chúng.

Mẫu đá có dạng hình lăng trụ sáu mặt và bề mặt thô ráp với các mảng nhỏ khoáng giống đất sét màu trắng nhạt dính trên “các mặt lăng trụ”; lớp không màu theo người khách thì dễ dàng nhận thấy (xem lại hình 10). Lớp này có hình dạng đặc trưng của lớp mầm kết tinh dùng để tạo ra emerald nhân tạo thủy nhiệt hơn là mặt phân cách phổ biến trong các viên đá ghép. Mẫu này cũng có bề mặt không đều, gợn sóng trên một trong số “mặt lăng trụ”, hướng song song với lớp mầm kết tinh (hình 11).

Khi xem dưới kính phóng đại trong lúc nhúng vào dung dịch benzyl benzoate, nó sẽ có dạng tăng trưởng gợn sóng và đới mặt phẳng song song với lớp mầm kết tinh (hình 12). Tất cả những đặc tính này là đặc điểm của emerald nhân tạo thủy nhiệt. Ngoài ra còn có các khe nứt căng gần đới tiếp xúc giữa lớp mầm kết tinh và đới tăng trưởng. Phổ hồng ngoại biến hình Fourier (FTIR) và phân tích EDXRF xác định nguồn gốc emarald nhân tạo thủy nhiệt của mẫu vật. Mẫu này rõ ràng được làm cho giống với đá emerald thô tự nhiên. Người mua không có kinh nghiệm hay không đem đến các chuyên gia giám định kiểm tra sẽ mắc phải sai lầm đáng tiếc khi mua chúng.

 (Theo Sutas Singbamroong (ssutas@dm.gov.ae) và Aida Ibrahim Addulla, phòng giám định đá quý Dubai, Các tiểu vương quốc Ả Rập thống nhất, trong Gem News Iternational, G&G Winter 2009).

 

Xử Lý Nhiệt Trên Spinel

Mùa xuân 2010, phòng giám định ở New York có kiểm tra một viên đá hình oval màu cam phớt đỏ cắt kiểu giác cúc biến thể nặng 17,02 ct (hình 13), nó chỉ có một chỉ số chiết suất RI = 1,719 và tỷ trọng SG = 3,59, dưới phổ kế để bàn thấy một loạt vạch hấp thu của Cr – chrome, tất cả các đặc điểm này thì phù hợp với đặc tính của spinel. Dưới độ phóng đại thấy được các bao thể nhỏ dạng hạt và các dãy bao thể (hình 14). Điều này làm ta liên tưởng đến bao thể boehmite trong spinel (xem bài viết của E. J. Gübelin và J. I. Koivula, quyển Photoatlas of Inclusion in Gemstones, Opinio Verlag, Basel, Switzerland, 1986, trang 375), điều này cho ta suy đoán về nguồn gốc thiên nhiên của viên đá. Vài bao thể trong dãy bao thể có dạng dĩa sáng nhỏ hoặc dạng mây bung ra quanh các “bọt li ti” cho biết rằng viên đá có thể đã được xử lý nhiệt. Kể từ lần thực nghiệm xử lý nhiệt trên spinel Tanzania đầu tiên vào năm 2005, phòng giám định GIA đã kiểm tra hàng trăm mẫu tương tự (xem S. Saeseaw và nhóm tác giả, bài “Đặc trưng của việc xử lý nhiết từ spinel thiên nhiên chưa xử lý: Một báo cáo ngắn về những nghiên cứu đang tiến hành”, 22/3/2009, www.gia.edu/research-resources/news-from-research). Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng spinel thiên nhiên (màu hồng – đỏ) chưa xử lý nhiệt có chứa Cr có thể được phân biệt với spinel nhân tạo hoặc spinel xử lý nhiệt bằng phổ phát quang bức xạ tại nhiệt độ phòng. Đỉnh năng lượng có liên quan đến Cr trong đá không xử lý nhiệt thường rất sắc nét. Với xử lý nhiệt, đỉnh hấp thu này sẽ giãn thành một dãy rộng do sự thay đổi cấu trúc tinh thể từ “có trật tự” sang “mất trật tự”. Chúng tôi đã kiểm tra viên đá nặng 17,02 ct này dưới phổ phát quang bức xạ (PL), sử dụng tia kích hoạt 514,5 nm, thấy được dãy rộng năng lượng hấp thu tại 676, 687, 698, 708 và 717 nm, các vị trí hấp thu này cũng được ghi nhận trên cả spinel thiên nhiên lẫn spinel xử lý nhiệt (hình 15) hoặc spinel nhân tạo. Điểm khác biệt là cấu trúc “ống đàn ống – organ pipe” hoàn chỉnh của các dãy năng lượng hấp thu chỉ có trong đá spinel thiên nhiên có chứa Cr không xử lý nhiệt (theo S. Muhlmeister và nhóm tác giả, “Tàn dư của quá trình tăng trưởng trong spinel nhân tạo màu xanh và đỏ từ Russia”, G&G Summer 1993, trang 81 – 98).

Sử dụng phổ LA – ICP – MS để phân tích hóa cho ta thêm bằng chứng về sự khác biệt giữa spinel thiên nhiên xử lý nhiệt và spinel nhân tạo đó là trong spinel nhân tạo không có chứa các bao thể đặc trưng của khoáng spinel. Nhìn chung các vật chất nhân tạo có thành phần hóa học tinh khiết hơn so với khoáng thiên nhiên. Chúng tôi phát hiện trong mẫu này có một lượng tạp chất đáng kể - gồm Li (77 ppm theo trọng lượng), Be (32,6 ppm), Mn (243 ppm) và Ga (67 ppm). Sự tập trung các nguyên tố này trong spinel nhân tạo màu hồng đến đỏ là cực thấp hoặc không phát hiện ra.

Dựa vào các đặc điểm ngọc học, phổ và phân tích hóa, chúng tôi xác định viên đá này là spinel thiên nhiên “có xử lý nhiệt”. Theo sự hiểu biết của chúng tôi (từ thị trường đá quý và sự nghiên cứu của chúng tôi) thì việc xử lý nhiệt có thể cải thiên độ tinh khiết trong vài viên spinel, mặc dù màu sắc thì không thay đổi. Việc không có nhiều bao thể cho phép suy đoán rằng viên đá này được xử lý nhiệt để cải thiện độ tinh khiết.

 (Theo David Kondo, Riccardo Befi và Donna Beaton trong Lab Notes, G&G Summer 2010)