Một số kiến thức cơ bản về san hô hồng – đỏ (Bản tin tháng 03/2008)

Nội dung cơ bản về san hô

Có hai loại san hô chính, một loại phổ biến, có thành phần chủ yếu là cacbonat và loại kia hiếm hơn, có thành phần là chất hữu cơ conchiolin. Phạm vi bài này, chúng tôi chỉ đề cập đến loại san hô cacbonat (còn gọi là san hô chứa chất vôi).

San hô là một vật liệu đá quý gốc hữu cơ đã được dùng làm vật trang trí cách nay hàng ngàn năm. Người Ai Cập đã dùng san hô làm đồ trang sức vào những năm 3000 BC (trước Công nguyên), văn hóa Trung Quốc đã đánh giá cao san hô khoảng 1000 BC. Như vậy việc dùng san hô để trang trí và trang sức đã trở nên phổ biến từ xưa đến giờ. Người ta thường chế tác san hô thành dạng hạt, cabochon (hình 6), những hình chạm dùng làm trang sức hoặc chạm trổ tinh vi trên các nhánh để thành một tác phẩm nghệ thuật. 

Hình 4:  Các loài san hô hồng – đỏ sinh sống trong vùng biển Địa Trung Hải (nằm giữa châu Âu và châu Phi. Chỉ một số ít loài san hô đạt chất lượng quý được dùng trong trang sức. Hình của June C. Oka

San hô thực tế là một dạng quần thể sinh vật gọi là các polip sống cố định bám vào các bờ đá ven biển nhờ khung vôi (hình 4 và 5). San hô tiết ra một chất chủ yếu là cacbonat hình thành khung vôi (gồm CaCO3 82-87% và MgCO3 khoảng 7%) để bảo vệ các cơ thể sống polip chỉ nằm phía đầu khung. Khi quần thể polip sinh sản và phát triển, các khung cacbonat cũng lớn dần lên và phát sinh nhiều nhánh. Phần khung vôi này sẽ dùng làm vật liệu đá quý khi có màu đẹp. 

Hình 5: Corallium rubrum là san hô đỏ có khung vôi to, màu đẹp, là một trong những loài được dùng làm vật liệu quý trong nữ trang nhiều nhất, phần các chùm màu trắng là quần thể polip sống. Hình của Peter Dyrynda.

Màu của san hô được tạo từ sắc tố carotene. Carotene là một trong hơn 600 sắc tố tự nhiên tập trung thành một nhóm gọi là carotenoid, cơ bản được tạo ra trong các phiêu sinh, tảo và thực vật. Carotene tạo ra các màu vàng, cam, nâu, đỏ , xanh và tím ở trong khung vôi san hô. Tùy vào môi trường sinh sống và loài san hô, các nhánh san hô có màu khác.

Đa số san hô có màu nhạt, còn san hô màu hồng đến đỏ thì đẹp và hiếm nên giá trị nhất. Có hai lớp san hô có thể tạo khung vôi dùng làm vật liệu đá quý là Hydrozoa và Anthozoa. Trong hai lớp này, có hai bộ tạo được san hô màu hồng – đỏ chất lượng quý là Stylasterina và Coralliidae. San hô màu hồng - đỏ tự nhiên vùng biển Địa Trung Hải (hình 4 và 5) được tạo ra từ 4 loài san hô chính xuất xứ từ cùng bộ Coralliidae, đó là Corallium elatius, Corallium rubrum, Corallium secundum và Melithaea ochracaea.  Ở vùng biển này san hô được hình thành ở độ sâu khoảng 5 – 300 m và có màu từ cam phớt hồng nhạt, cam, hồng đến đỏ (hình 4, 5 & 6). Vùng ngoại ô Torre del Greco gần thành phố Naples ở Ý là trung tâm gia công san hô hồng – đỏ lâu đời. Ngày nay, san hô hồng – đỏ dọc duyên hải Nhật và Trung Quốc cũng đã xuất hiện trên thị trường, chúng được khai thác ở độ sâu có khi đến 400 m. Còn ở vùng biển gần Hawaii, san hô có thể mọc ở độ sâu đến 1000 m.

Gia tăng lượng san hô tẩm màu và đá thay thế san hô hồng – đỏ

Hình 6: Một số dạng sản phẩm của san hô hồng – đỏ, các hạt ở đây cỡ từ 3,5 đến 18,0 mm. Chúng có thể có màu từ nhạt đến đậm. Tuy nhiên màu của chúng có thể là tự nhiên hoặc đã được tẩm, muốn biết phải kiểm tra tỉ mỉ. Hình của Jessica Arditi.

 Lượng san hô hồng – đỏ khai thác từ biển Địa Trung Hải ngày càng giảm dần, năm 1976 được 100 tấn, đến năm 2000 chỉ còn được 25 tấn. Ngày xưa người ta khai thác san hô gần bờ (vài chục mét), còn ngày nay phải đi xa bờ hơn và thậm chí phải dùng những phương tiện khai thác biển sâu vì thợ không thể lặn nổi. Lý do sản lượng san hô ngày nay giảm sút mạnh vì nạn ô nhiễm môi trường làm san hô chết nhiều cùng những luật lệ bảo vệ và khai thác san hô ngày càng nghiêm khắc hơn.

Sự giảm sút nguồn san hô hồng – đỏ tự nhiên làm gia tăng lượng san hô màu nhạt được tẩm màu và lượng sản phẩm làm giả san hô. Có người cho rằng hiện nay số lượng các loại sản phẩm này chiếm con số rất cao, có thể đến 90 – 95% san hô trên thị trường (hình 6). Con số này cũng có thể có lý vì san hô màu nhạt trên thế giới vẫn còn rất nhiều. San hô lại có cấu trúc xốp nên việc xử lý khá dễ dàng.

Xử lý màu san hô và đá giả san hô

Có hai loại xử lý chính, đó là tẩm màu và tẩm polime. Trước khi tẩm, người ta thường rửa sạch và tẩy tạp chất làm cho san hô có màu nhạt đồng nhất. Tẩm màu là làm cho san hô màu nhạt có màu hồng – đỏ đẹp. Tẩm polime là giúp tăng độ bền cho san hô vì san hô có độ bền kém do độ xốp cao (hình 7), thường thì người ta vừa tẩm màu và tẩm cả polime để giúp cho màu tẩm được giữ lâu và san hô được bền.

Đá giả san hô hồng – đỏ nổi tiếng nhất là đá giả làm từ công ty Gilson, chúng được làm bằng hợp chất của canxit, oxit silic và oxit sắt. Ngoài ra người ta còn dùng plastic, đá hoa, vỏ ốc hoặc cả san hô vụn được ép lại để làm vật liệu thay thế san hô.

Do lượng san hô xử lý màu và đá giả san hô ngày càng nhiều nên phát sinh nhu cầu là làm sao nhận diện được san hô màu thật, san hô màu xử lý và đá giả san hô. 

Xác định san hô và tẩm màu

Đo đạc các thông số về chiết suất, lưỡng chiết suất, tỷ trọng, phổ hồng ngoại, cùng quan sát các cấu trúc thì có thể phân biệt được san hô với những đá thay thế khác. Chiết suất  san hô 1,486 – 1,658. Lưỡng chiết suất rất cao 0,172 – đo theo phương pháp chiết suất điểm. Tỷ trọng khoảng 1,30 – 2,12. Các cấu trúc tiêu biểu liên quan các loài san hô như sọc dài, dạng ô và dạng vân uốn dợn đồng tâm (hình 7).

Tuy nhiên để xác định san hô hồng – đỏ có bị nhuộm màu hay không thì khó hơn. Màu tẩm nếu còn để lại dấu vết như tích tụ lại thành các đốm màu trong các khe nứt, hốc nhỏ thì dễ dàng phát hiện bằng quan sát dưới phóng đại hay chùi đá với axeton. Nếu không còn dấu vết gì hoặc đá được phủ thêm một lớp polime để bảo vệ màu thì khảo sát bằng thiết bị ngọc học hoặc lau bằng axeton sẽ không có kết quả. Lúc ấy buộc phải dùng thiết bị phổ Raman sẽ phát hiện được san hô có hay không có sắc tố carotene là yếu tố cơ bản tạo màu trong san hô tự nhiên, nếu không có carotene hay có ít mà san hô vẫn có màu hồng – đỏ vẫn đậm thì đó là màu tẩm.