Bảng tin tháng 11/2011

Kim Cương Nhân Tạo Kích Thước Nhỏ Tăng Trưởng

Bằng Phương Pháp CVD Được Xử Lý Tạo Màu Hồng

Hiệp hội đá quý Nhật Bản (GAAJ) – Phòng Giám Định Zenhokyo mới đây có kiểm tra 48 viên tròn, giác cúc màu hồng phớt cam kích thước nhỏ, chúng được đưa đến để xác định nguồn gốc màu (hình 1). Chúng được giới thiệu là kim cương thiên nhiên được xử lý bằng phương pháp áp cao – nhiệt cao (HPHT). 06 viên cân nặng từ 0,20 – 0,27 ct và các viên còn lại có nhiều kích cỡ (có trọng lượng < 0,20 ct). Cấp độ màu từ hồng phớt cam đậm đến cam phớt hồng và cam phớt hồng nhạt. 13 viên nặng ³ 0,10 ct được phân cấp độ sạch, trong đó có 3 viên VVS₂, 4 viên VS₁, 3 viên VS₂, 2 viên SI₁ và 1 viên SI₂.Bảng tin tháng 11/2011

Quan sát dưới kính hiển vi thấy 1 số kim nhỏ trong hầu hết các mẫu. Nhiều mẫu có graphit màu đen trong các khe nứt và các vết khắc lạnh trên bề mặt – cả 2 dấu hiệu đó là xử lý HPHT. Màu hồng phân bố đều. Hầu hết các mẫu đều có kiểu dãy khúc xạ kép dị thường (ADR) song song hướng tăng trưởng của mặt tinh thể {100} (hình 2) nhưng một số có hoa văn dạng “tatami” đan chéo khi nhìn từ các hướng khác nhau. Các mẫu phát quang cam mạnh dưới chiếu xạ UV sóng dài và sóng ngắn và không thấy hiện tượng phát lân quang. Quan sát dưới thiết bị DiamondView, các mẫu phát quang màu cam sáng và 7 mẫu có cấu trúc tăng trưởng dạng lớp song song (hình 3). Hình ảnh phát quang âm cực xác định cấu trúc này có trong 15 trên tổng số 26 mẫu. Dạng khúc xạ kép dị thường, phát quang và các cấu trúc tăng trưởng phù hợp với kim cương nhân tạo tăng trưởng CVD.

Kết quả từ việc phân tích phổ UV-Vis-NIR, FTIR và phổ phát quang tử của tất cả các mẫu được tóm tắt trong bảng 1. Phổ UV-Vis-NIR (ghi nhận ở nhiệt độ trong phòng) cho thấy một dãy phổ hấp thu rộng tập trung ở ~500 nm (liên quan đến các tâm NV ở 575 và 637 nm) đó là nguyên nhân tạo ra phát quang màu hồng và màu cam. Phổ FTIR (ghi nhận ở nhiệt độ trong phòng với độ phân giải 1 cm^-1) cho thấy tất cả các mẫu thuộc kiểu IIa. 29 mẫu có các phổ hấp thu yếu trong vùng 3150 – 2700 cm^-1 có thể được tạo ra bởi các tạp chất hydrogen; một phổ hấp thu từ lực liên kết C-H ở 3107 cm^-1, phổ biến trong kim cương thiên nhiên, gần như chỉ xuất hiện trong một số mẫu. Một phổ hấp thu ở 3107 cm^-1 được ghi nhận là đặc điểm của kim cương nhân tạo CVD nhưng dấu hiệu nung xử lý HPHT thì không được phát hiện (P. M. Martineau và nhóm nghiên cứu, “Xác định kim cương nhân tạo tăng trưởng bằng lắng đọng hơi hóa học [CVD], Spring 2004 G&G, trang 2 – 25). Trong tất cả các mẫu, phổ phát quang bức xạ PL với tia kích hoạt 633 nm ở nhiệt nitrogen hóa lỏng ghi lại các sai hổng liên quan đến Si (737 nm) là đặc điểm của kim cương nhân tạo CVD và các tâm GR1 (741 nm) liên quan đến chiếu xạ. Các đặc tính liên quan đến chiếu xạ cũng thấy trong tất cả các mẫu với tia kích hoạt 325 nm; một vạch hấp thu tại 389 nm kèm theo nhiều đỉnh yếu trong vùng 400 – 440 nm. Với kích hoạt 514,5 nm, tất cả các mẫu đều có sự hiện diện của các tâm NV tại 575 và 637 nm.

Các tâm NV được hình thành bằng chiếu xạ và nung nhiệt kim cương nhân tạo CVD chứa N (khí nitrogen được sử dụng để làm tăng tốc độ tăng trưởng). Hơn nữa xử lý HPHT biểu hiện bằng sự vắng mặt vạch hấp thu 3123 cm^-1 trong phổ FTIR cũng như các khe nứt graphit và vết khắc lạnh trên bề mặt. Trong khi những viên kim cương nhỏ nhân tạo CVD xử lý màu hồng này chưa được phổ biến trên thị trường thì GIA vừa ghi nhận một số vật liệu có đặc điểm tương tự như thế này (xem bài viết của W. Wang và P. Johnson, trang 51 – 52 của tạp chí này) và các chuyên viên giám định ngọc học phải thận trọng với chúng. Kết hợp giữa quan sát cấu trúc tăng trưởng, các bao thể dạng đầu kim nhỏ, các hình thái nứt căng, đặc biệt là các đỉnh phổ hấp thu IR ở vùng 3150 – 2700 cm^-1 và các vạch hấp thu trong phổ PL ở 575, 637 và 737 nm, có thể được sử dụng để phân biệt những viên kim cương nhân tạo CVD này với kim cương thiên nhiên màu hồng. (Theo Hiroshi Kitawaki, Ahmadjan Abduriyim (ahmadjan@gaaj-zenhikyo.co.jp), Jun Kawano và Makoto Okano, Hiệp hội đá quý Nhật Bản – Zenhokyo, Tokyo trong Gem News International, quyển G&G Spring 2010)

Bảng 1: Đặc điểm của 48 viên kim cương nhân tạo CVD xử lý màu hồng

 

Các Hạt Vỏ Ốc Mài Bóng Và Tẩm Màu

Trong những năm gần đây các hạt được mài từ vỏ ốc thời nay nhưng được giới thiệu là vỏ ốc hóa thạch từ các dãy núi Himalaya được bán nhiều trên thị trường Trung Quốc với tên gọi “Neptunian” hay “Golden Tridacna” (xem Winter 2008 GNI, trang 376 – 377). Chúng thường có màu nâu phớt cam (thỉnh thoảng có màu vàng phớt cam hay lục đậm) với các sọc trắng nhạt; các phần có màu có thể có độ óng ánh hấp dẫn. Đặc điểm của chúng không cho thấy đó là các hạt vỏ ốc hóa thạch thật; tất cả các hạt vỏ ốc hiện có trên thị trường đều sản xuất từ vật liệu đương thời. Các tín đồ Phật Giáo thường quý trọng các hạt này do các hoa văn màu của chúng giống với biểu tượng Taiji (yin-yang; biểu tượng âm dương) và nhu cầu về loại này khá cao – đặc biệt đối với các hạt có sắc màu nóng.

Gần đây, một chuỗi đeo tay gồm các hạt nâu phớt cam hình dạng bất định được đưa đến phòng giám định Bắc Kinh thuộc trung tâm nghiên cứu đá quý quốc gia (NGTC) để giám định. Qua quan sát cho thấy các hạt được mài từ vỏ ốc, tuy nhiên khi nghiên cứu cẩn thận cho thấy có sự tập trung màu trong các khe nứt bề mặt, điều đó làm nghi ngờ chúng có thể bị tẩm màu.

Để nghiên cứu thêm về nguồn gốc màu của các sản phẩm như thế trên thị trường Trung Quốc, tác giả đã thu thập được hơn 100 mẫu “Golden Tridacna” và “Neptunian” từ nhiều nguồn khác nhau (hình 4 – 6). Các mẫu này gồm các hạt màu vàng nhạt và nâu nhạt, một số có vân màu lục nhạt với màu sắc như thế thì chúng được cho là vỏ ốc thiên nhiên – điều đó không cho thấy có dấu hiệu của tẩm màu (hình 4, bên trái) và một số hạt màu vàng đến nâu cam rõ rệt (hình 4, bên phải).

Các hạt có màu rõ rệt không có bất kỳ dấu hiệu nào của tẩm màu khi xem từ ngoài vào, nhưng khi làm vỡ 3 viên trong số chúng sẽ thấy có nhiều mức độ tập trung màu gần các khe nứt, màu được phủ trong các lỗ khoang và dọc theo mép bên ngoài của mặt vỡ, cho thấy chúng bị tẩm màu (hình 5 và 6). Màu tẩm chỉ xuyên qua những phạm vi nhất định của các hạt, để lại sọc màu trắng không tẩm (do cấu trúc rắn chắc của chúng) ngoại trừ chỗ tẩm xuyên qua các khe nứt.

Phổ Raman của 5 viên tẩm màu cho thấy các đỉnh hấp thu ở 1085 và 702 cm^-1 được cho là aragonite. Tuy nhiên không có đặc điểm nào được nhìn thấy ở 1525 và 1134 cm^-1, những đặc điểm đó liên quan đến carotenoid (chất nhuộm hữu cơ) và thường kết hợp với màu tự nhiên trong vỏ ốc (Gang-sheng Zhang, “Nghiên cứu trên vỏ trai bằng phổ Raman hiển vi quét tia laser”, Journal of Analytical Science, Vol. 19, số 1, 2003, trang 27 – 29). Cả 2 đỉnh carotenoid trên phổ Raman này được ghi nhận và đem đi phân tích so sánh với phổ trên vỏ ốc màu vàng tự nhiên.

Nghiên cứu này cho thấy rằng tất cả các hạt “Neptunian” và “Golden Tridacna” có màu rõ rệt được kiểm tra từ thị trường trang sức Trung Quốc, gồm chuỗi tay đưa đến để giám định thực chất chúng là vỏ ốc đương thời tẩm màu.

(Theo Jun Su (Kaximaya@hotmail.com), Taijin Lu và Zhonghua Song, Trung tâm nghiên cứu đá quý quốc gia (NGTC), Bắc Kinh trong Gem News International, quyển G&G Spring 2010)

 

Tấm Thảm Bằng Đá Quý Hiếm Gặp

Mới đây phòng giám định Gübelin (GGL) gặp một mẫu vật đặc biệt: một tấm thảm rất hấp dẫn dùng trang hoàng cho các buổi cầu nguyện (kích thước ~106 x 60 cm) gồm 27.104 viên đá quý (hình 7). Theo tài liệu đi kèm theo thì tấm thảm này đã sử dụng 15,90 kg vàng 18k để nạm đá và làm các tua bằng vàng rất tinh xảo. Theo Kathryn Bonanno, chủ sở hữu của tấm thảm, thì nó được làm ở Pháp trong suốt những năm 1980 – 1990. Phải mất khoảng 5 năm để thu thập và cắt mài tất cả đá quý và 5 năm còn lại để gắn kết thành sản phẩm cuối cùng. Với tay nghề xuất sắc và các viên đá được gắn kết hoàn hảo đã đem lại hoa văn bắt mắt với bề mặt bóng láng và đều đặn (hình 8).

Trên tấm thảm chúng tôi đếm được 1.242 viên kim cương, 4.580 viên emerald, 1.888 viên ruby, 8.428 viên sapphire màu xanh, 1.298 viên sapphire hồng và 9.668 viên sapphire vàng với trọng lượng tổng cộng >14.000 carat. Tất cả các viên đá có hình oval và kích thước ~6,0 x 4,0 mm. Các viên kim cương mài giác cúc trong khi các viên khác có phần trên mài kiểu giác cúc và phần đáy mài kiểu giác tầng. Các viên đá được gắn bằng các chấu giống kiểu chấu được dùng trong lắc tay tinh xảo (xem lại hình 8) tạo nên những hoa văn đặc trưng trên tấm thảm dùng trang hoàng cho các buổi cầu kinh.

GGL nghiên cứu ngẫu nhiên ~1% trong số các viên đá trong tấm thảm bằng cách gắn 1 đầu kính hiển vi ngọc học vào 1 tấm kim loại bằng 1 thanh trượt dưới tấm thảm và di chuyển dọc theo 1 bên. Các viên kim cương được xem bằng kính loup và đèn cực tím sóng dài. Chúng tôi không thấy dấu hiệu xử lý trong các viên kim cương. Trong khi đó mức độ cải thiện độ sạch của các viên emerald từ không đến vừa. Các viên ruby thì thấy dấu hiệu nung nhiệt còn sót lại với mức độ từ ít đến vừa trong các khe nứt, sapphire xanh và vàng thì bị xử lý nhiệt còn sapphire hồng thì có sự trộn lẫn giữa các viên không xử lý và xử lý.

Vẻ đẹp ở miếng thảm khác thường này là ở chỗ nó chứa rất nhiều viên đá quý và hình dạng đồng đều giữa các viên đá cũng như các hoa văn đẹp mắt và sự tài tình khéo léo của các nghệ nhân đã tạo nên tấm thảm.

(Theo Lore Kiefert (l.kiefert@gubelingemlab.ch), Anna Malsy và Pierre Hardy và Gübelin Gem Lab Lucerne, Thụy Sỹ, trong Gem News International quyển G&G Spring 2010)

 

Serpentine Hai Lớp Được Bán Với Tên Khoáng Pietersite

Từ Arizona

Tại hội chợ đá quý Tucson năm 2010, các tác giả đã thu thập được một số mẫu được cho là khoáng pietersite thuộc vùng Globe, Arizona. Các mẫu gồm có vài mẫu đá thô đã được mài dạng cabochon (gồm hai lớp dán lại với nhau) thực chất là “đá nhái pietersite” dán trên đá nền màu đen. Pietersite là tập hợp các khoáng crocidolite bị silic hóa có hiệu ứng óng ánh nhiều màu (khoáng chứa các bó sợi silicat) – tồn tại dưới dạng pha trộn giữa các khoáng vật mắt diều hâu màu xanh đậm và/hoặc khoáng vật mắt cọp màu vàng phớt nâu. Nó được phát hiện vào năm 1962 ở miền Bắc Namibia (xem trong Gem News, Summer 1988, trang 117 – 117 và Spring 1992, trang 61), khoáng này cũng được tìm thấy vào năm 1993 tại Xichuan tỉnh Hà Nam, Trung Quốc. Mỏ khoáng pietersite hiếm gặp này cũng là loại vật chất rất được quan tâm tại một số vùng của nước Mỹ.

Những đặc điểm sau đã được ghi nhận từ 05 mẫu đá mài cabochon vùng Arizona (9,40 – 87,85 ct, hình 9): màu sắc – vàng rất nhạt đến vàng phớt nâu; chiết suất điểm – 1,54–1,55 và phát quang – trơ dưới cả UV sóng ngắn và sóng dài. Chỉ số tỷ trọng không hoàn toàn chính xác do đá có dán nền đế bằng vật liệu khác. Quan sát dưới kính hiển vi thấy rằng mẫu vật này gồm các bó sợi song song sắp xếp vuông góc với các dãy óng ánh nhiều màu và các bó sợi đó là nguyên nhân tạo nên hiệu ứng mắt cọp. Các bó sợi này thay đổi từ màu trắng đến vàng nhạt và một số thì có màu đỏ phớt nâu, màu này được cho là do các oxide/hydroxide sắt tạo nên.

Ba mẫu đá thô (45,16 – 420,12 g) cũng được dùng trong nghiên cứu này. Chúng gồm các bó sợi màu trắng tới vàng nhạt bị cắt ngang bởi các tập hợp vi tinh thể kết tinh màu lục đậm đến nâu. Cấu trúc của chúng bao gồm các bó sợi slilicat song song sắp xếp bình thường đến kiểu bề mặt của các cấu trúc mạch, chúng được tạo ra từ bên trong khối nền màu nâu đen. Chỉ số tỷ trọng thủy tĩnh của ba mẫu này có giá trị từ 2,43 đến 2,46. Dữ liệu nhiễu xạ tia X trên mẫu vật dạng bột chứng minh thành phần chính là khoáng serpentine, được tạo thành từ sự pha trộn giữa khoáng chrysotile (khoáng vật màu trắng, xám hoặc xanh lá cây nhạt, thuộc nhóm serpentine: Mg₃Si₂O₅(OH)₄, dạng sợi óng ánh và là loại khoáng quan trọng của nhóm khoáng dạng sợi silic) và lizardite (khoáng vật thuộc nhóm serpentine khối tám mặt ba, kết tinh dạng tấm). Các mẫu đá này còn chứa một lượng nhỏ thạch anh và calcite.

Khoáng vật vùng Arizona này hơi khác với khoáng pietersite. Mặc dù chỉ số chiết suất của chúng có một phần nằm trong giới hạn trị số chiết suất của khoáng pietersite nhưng trị số tỷ trọng thì lại thấp hơn (so sánh với trị số tỷ trọng của khoáng pietersite từ Namibia là 2,50 – 2,58; từ Trung Quốc là 2,67 – 2,74), tỷ trọng của chúng lại phù hợp với khoáng serpentine. Hơn thế nữa, pietersite ở Namibia và Trung Quốc thường chứa các bó sợi sắp xếp kiểu không định hướng, không giống như kiểu định hướng của khoáng serpentine vùng Arizona.

Theo Bruce Barlow (Barlow’s Gems, Cave Creek, Arizona) thì lô hàng mà ông mua ở vùng Arizona đã được dán thêm lớp nền để gia cố các sớ đá và tạo thành một khối có thể đánh bóng được. Mặc dù khoáng này có hiệu ứng óng ánh nhiều màu hấp dẫn nhưng rất khác biệt với khoáng vật pietersite từ Namibia và Trung Quốc do các tính chất khoáng vật học của chúng hoàn toàn khác nhau.

(Theo Kaifan Hu (hukaifan@gmail.com), China University of Geosciences, Vũ Hán, Trung Quốc và Peter Heaney, Pennsylvania State University, University Park trong Gem News International, quyển G&G Summer 2010)

 

Tanzanite Và Một Số Đá Quý Dính Keo Màu

Vào tháng 3 năm 2010, GIA nhận được thông tin từ thợ kim hoàn Ed Barker (Artistry in Gold, Yountville, California) về nhiều viên đá quý mà anh ta bắt gặp trên những chiếc nhẫn gắn đá, chúng được đính trên nhẫn bằng keo màu. Những chiếc nhẫn này được khách hàng mua từ mạng lưới mua bán trên tivi trong suốt năm 2009. Khi ông Barker tháo chúng ra khỏi ổ chấu thì thấy có một loại chất kết dính hiện diện quanh các thành ổ chấu – màu của chất kết dính này làm vẻ ngoài của các đá quý như: ruby, amethyst hay tanzanite đẹp hơn.

Ông Barker đã gửi một viên trong số chúng đến GIA để giám định, đây là một viên tanzanite nặng 1,87 ct (hình 10). Chất dẻo kết dính có màu tím được nhìn thấy trên vài giác phần trên, đặc biệt là tại các góc (hình 11). Vật liệu này còn khá dính nên có một ít bụi bị bám vào. Sau khi loại bỏ chất kết dính này thì màu của viên tanzanite nhạt hơn nhiều so với ban đầu. Ông Barker cho biết rằng những viên đá khác được ông tháo ra khỏi những chiếc nhẫn cũng trở nên nhạt hơn (đặc biệt là các viên amethyst). Màu của chất kết dính rõ ràng là đã làm tăng thêm vẻ ngoài cho các viên đá, đồng thời giúp giữ chúng nằm trong các ổ chấu. Do đó người mua cần hết sức cảnh giác, nếu thấy có nghi vấn thì nên gửi mẫu đến các phòng giám định có uy tín để xác minh nhằm tránh những sai lầm đáng tiếc có thể xảy ra.

(Theo Berndan M. Laurs trong Gem News International, quyển G&G Summer 2010)