Hình 1: Viên ruby thô trong hình có chất lượng quý, và 3 viên ruby mài giác là sản phẩm từ viên đá thô này. Hình của ICA (Hội Đá màu Quốc tế).	Hình 2: Cặp nhẫn bằng đá cẩm thạch chất lượng cực quý này (màu lục emerald, trong suốt) bán với giá 1,55 triệu đô Mỹ tại cuộc đấu giá ở Hong Kong năm 1997. Hình của cty Christie.

Đá quý còn gọi là ngọc, có thể là một đơn khoáng (khoáng vật) hoặc đa khoáng (đá gồm nhiều khoáng vật liên kết lại) có chất lượng quý, giá trị cao và thường được dùng làm đồ trang sức. Có khá nhiều loại đá quý đơn khoáng như kim cương, ruby, emerald…. Đá quý đa khoáng như cẩm thạch, opal, chalcedony…

Đá quý được hình thành trong môi trường tự nhiên.  Đa số có nguồn gốc vô cơ và được hình thành ở sâu dưới lớp vỏ trái đất, thời gian thành tạo có thể lên đến hàng triệu năm. Một số đá quý có nguồn gốc hữu cơ (từ các động, thực vật) như ngọc trai, ngọc ốc, hổ phách, ngà voi…

Tên khoáng, tên đá chưa thể gọi là quý, như kim cương chất lượng xấu thì vẫn không phải quý. Chỉ khoảng vài phần trăm đá khai thác có chất lượng quý. Thông thường đá được gọi là chất lượng quý thì màu phải đẹp, độ cứng chắc cao, độ trong suốt cao, có thể chế tác thành đồ trang sức hoặc mỹ nghệ và giá trị cao (hình 1 & 2). Các tiêu chuẩn chất lượng quý ở mỗi loại đá thì khác nhau, như kim cương có tiêu chuẩn 4C, ruby có tiêu chuẩn màu đỏ và độ trong…. Các loại đá gốc vô cơ nếu không cứng chắc (có độ cứng nhỏ hơn 5) hay màu sắc không bắt mắt thì ít khi được dùng làm đồ trang sức và đo đó không thể gọi là quý. Các đá có nguồn gốc hữu cơ thường có độ cứng thấp vì vậy người ta dùng các tiêu chuẩn khác để phân loại như màu sắc, hình dạng, độ trong….

Thế giới sử dụng đá quý ngày càng nhiều, cho nên lượng đá quý tự nhiên càng trở nên hiếm hơn. Để tận dụng những loại gần chất lượng quý, với các phương tiện kỹ thuật tân tiến, người ta đã biến các loại gần quý thành quý, nghĩa là biến đá chưa đẹp thành đẹp hơn và có thể dùng để chế tác nữ trang. Nhờ các kỹ thuật xử lý đá, con người đã tận dụng thêm vài phần trăm đá khai thác nữa làm đá quý.

Xử lý đá quý là dùng các thiết bị, phương tiện từ thô sơ đến hiện đại tác động đến viên đá làm nó có màu đẹp hơn, độ trong, độ bóng và độ cứng chắc cao hơn, nhờ vậy mà viên đá sẽ tăng giá trị. Tuy nhiên vẫn còn rất nhiều (80 – 90%) đá vẫn không thể xử lý được.

Có nhiều đá quý để dùng là điều mơ uớc, nhưng điều quan trọng là làm sao nhận dạng được đá quý tự nhiên và đá quý được xử lý, vì nếu cùng chất lượng, cùng kích thước và hình dạng thì đá quý tự nhiên vẫn có giá trị cao hơn đá xử lý.

• Tẩy màu, tẩy rửa (bleaching):

  Trong quá trình tồn tại trong tự nhiên, các đá thường bị biến đổi do thời tiết. Các tạp chất dơ phủ lên bề mặt hoặc chui vào trong các khe nứt của đá làm cho chúng bị xỉn màu, hoặc màu bị tối (hình 3).  Phương pháp tẩy màu dùng hóa chất để tẩy màu xỉn, rửa chất dơ bám vào đá, làm cho đá lộ màu gốc đẹp hoặc làm sạch và làm nhạt màu đá, kế đó là tẩm màu viên đá.

  Hình 3: Viên đá cẩm thạch thô trong hình có lớp vỏ bề ngoài bị thay đổi màu do thời tiết, do đó trước khi chế tác hoặc xử lý, người ta thường rửa sạch, tẩy màu lớp vỏ. Hình của Richard W. Hughes

   

• Phủ màu (coating):

  Là một phương pháp đơn giản, tạm thời, đó là dùng màu đẹp, đậm hơn để phủ lên viên đá màu nhạt, phương pháp này giống như là sơn đồ vật (hình 4). Thường màu phủ chỉ dính tạm vào đá, hoặc chui vào các khe nứt lớn và các hốc. Thoạt nhìn có thể không phân biệt được là màu thật hay phủ, nhưng nếu quan sát kỹ có thể phân nhận ra. Màu phủ rất dễ bị mất đi khi cọ sát, hoặc tiếp xúc với hóa chất. 

•  
•  
• Nhuộm màu, tẩm màu (dyeing):

  Phương pháp này cũng làm cho đá có màu đẹp hơn như là phủ màu, nhưng nó cao cấp hơn một chút. Nhuộm màu có nghĩa là ngâm viên đá trong một dung dịch màu, có gia nhiệt hoặc không, để một thời gian màu sẽ từ từ thấm vào bên trong đá. Độ sâu màu thấm vào được phụ thuộc vào độ xốp viên đá. Màu tẩm khó phai hơn màu phủ nếu sử dụng màu tốt.

• Lấp đầy, lấp khe nứt (filling):

  Phương pháp này là bơm, nén một loại dung dịch lỏng hoặc chất sệt không màu hay có màu lấp vào các khe nứt và hốc bên trong đá. Chất lấp đầy giúp cải thiện độ trong của viên đá vì khó nhìn thấy khe nứt hơn hoặc giúp cho đá cứng chắc và màu đẹp hơn. Việc bơm nén được thực hiện với một sự gia nhiệt nhẹ và áp lực vừa phải lên viên đá.

• Tẩm dầu, nhựa (oiling, resin):

  

  Hình 5: Các vòng cẩm thạch được bỏ vào trong nồi chứa keo nấu sôi để keo bám sâu vào đá, giúp tăng độ bóng, độ bền chắc cho các vòng. Hình của Benjamin So

  Phương pháp này vừa tẩm vừa lấp đầy khe nứt, tuy nhiên với phương pháp này chất tẩm có thể là dầu, nhựa, plastic…. Đá được nhúng với một thời gian nào đó trong dầu hay nhựa lỏng được đun nóng, chất tẩm từ từ chui vào lấp đầy các khe nứt hoặc bao lấy bề mặt viên đá (hình 5). Phương pháp này giúp viên đá cải thiện màu và độ trong, nếu tẩm nhựa tổng hợp (còn gọi tẩm keo) sẽ tăng thêm độ bền chắc và độ bóng. 

• Tẩm sáp (waxing):

  Phương pháp này cũng là tẩm và lấp đầy. Chất tẩm là sáp, mềm hơn so với nhựa. Nó giúp cải thiện màu sắc và tăng độ bóng. 

• Ghép đá (multiplet):

  Các lớp mỏng đá được mài phẳng một mặt rồi dán chặt thành 2 (doublet) hay 3 lớp (triplet). Nếu nhìn xuống mặt đá ta sẽ khó phát hiện được sự ghép này, mà cứ tưởng là một viên đá duy nhất. Ghép đá giúp làm màu sắc của đá đẹp hơn hoặc làm cho viên đá to và dày hơn.

• Chiếu xạ (irradiation):

• Hình 6: Đá topaz màu trắng tự nhiên bị chiếu xạ sẽ cho màu nâu và xanh lam. Hình của Viện Công Nghệ California-CIT	Hình 7: Các đá topaz này có màu xanh giống nhau, tất cả đã được chiếu xạ. Hình của CIT.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Đặt đá dưới chùm tia phóng xạ trong một thời gian nào đó. Tia phóng xạ (tia gama) đi xuyên vào bên trong viên đá, làm dịch chuyển và biến đổi mạng cấu trúc tinh thể, thay đổi các tâm màu. Phương pháp này giúp làm thay đổi màu, nói chung làm cho màu của đá đẹp hơn (hình 6 & 7). Màu xử lý bằng phương pháp này có thể bền hoặc có thể phai tùy loại đá.

• Chiếu tia lade (lasering):

  

  Hình 8: Bên trái, tạp chất màu đen bên trong viên đá trông rất khó chịu, đã được tia lade làm mất màu đen ở hình phải. Hình của GIA  

  Dùng nguồn tia lade chiếu xuyên vào viên đá giúp phá hủy các tạp chất nằm trong đó, nhờ vậy làm tăng độ trong (hình 8) và tăng giá trị viên đá.
  

• Nung nhiệt, nhiệt cao (heating, high temperature - HT):

  Nung nhiệt còn gọi là gia nhiệt, là dùng một nguồn năng lượng để làm nóng viên đá. Gia nhiệt viên đá sử dụng cho nhiều mục đích. Nung nhiệt thấp thường là một công đoạn hỗ trợ trong các phương pháp xử lý khác, nó giúp cho viên đá giãn nở nhẹ hoặc giúp các dung dịch xử lý linh động hơn… Còn trường hợp gia nhiệt cao (viết tắt là HT) là một phương pháp xử lý cao cấp và thường xuyên được sử dụng. Nhiệt độ cao gây nóng chảy các tạp chất nhỏ bên trong viên đá, làm cho đá trong suốt hơn. Nó cũng làm thay đổi một phần cấu trúc tinh thể do tác động các thành phần hóa học bên trong đá, nhờ đó làm thay đổi màu sắc và có thể làm tăng hay giảm màu của viên đá. Màu xử lý nhiệt cao thường bền vững.

• Tăng áp, áp cao (pressing, high pressure - HP):

  Xử lý với áp lực cao (viết tắt là HP) cũng là một phương pháp cao cấp vì phải dùng các thiết bị chuyên tạo áp lực, nó thường được sử dụng chung với xử lý nhiệt cao, lúc đó gọi là xử lý HPHT. Trong một thời gian chịu đựng áp lực cao, cấu trúc mạng tinh thể của đá bị thay đổi, gây biến đổi các tâm màu và đá có thể bị đổi màu, tăng hoặc giảm màu. 

• Khuếch tán (diffusion):

Đây là một phương pháp xử lý cao cấp, kết hợp giữa áp cao và nhiệt cao (HPHT). Đá được bao lấy bởi vật liệu xử lý (flux), tất cả bị tác dụng bởi nhiệt độ cao và áp suất cao. Flux nóng chảy và lớp ngoài viên đá cũng nóng chảy. Một số nguyên tố tạo màu có ở flux khuếch tán vào bên trong viên đá, kết hợp với các nguyên tố của đá trở thành chất tạo màu. Phương pháp này giúp đá có màu đậm và đẹp hơn. Màu mới này sẽ rất bền, tuy nhiên lớp màu rất mỏng và bao bên ngoài viên đá, nếu mài quá sâu vào trong có thể làm mất màu. 

Hình 9: Các viên ruby đã được xử lý HPHT và khuếch tán, màu của chúng khá giống nhau. Hình GIA.	Hình 10: Viên saphia bị xử lý khuếch tán. Các nguyên tố bên ngoài xuyên vào đá tạo nên một lớp màu bao bên ngoài. Hình của Wimon Manorotkul.

 

 

PHẦN GIÁO TRÌNH

Vài hình trong buổi trình diễn thời trang và đá quý tại Bangkok, 2005. Bên trái là bộ nữ trang đá emerald. Bên phải là bộ nữ trang đá ruby.