Bản tin tháng 03/2007

Trang sức làm bằng xương động vật    

Hình 1: Mề đay làm bằng xương bò tẩm màu vàng, nhìn giống ngà voi. Hai hình bên phải là cấu trúc phóng đại của xương bò, phía trên là dãy song song, bên dưới là cấu trúc không đều, lộn xộn, phóng đại 40x. Hình của GIA.

Xương động vật có lẽ là một trong những vật liệu xưa nhất được con người dùng làm đồ trang sức. Ngày  nay ở châu Á, xương bò thường được dùng, kế đến là xương lạc đà.  Ở châu Phi, trâu bò là biểu tượng của sự giàu có, cho nên các trang sức và các hạt làm bằng xương bò, đặc biệt càng lớn thì càng biểu thị giàu sang và quyền lực.

Xương động vật cũng thường được dùng để thay thế ngà voi, là vật liệu ngày càng hiếm. Thoạt nhìn thấy xương bò và ngà voi rất giống nhau, tuy nhiên chúng vẫn có các tính chất khác nhau để phân biệt.

Trong hình 1 là mề đay có khung kim loại bằng vàng và mặt là miếng xương bò màu vàng, hình ovan dẹt, kích thước 33,90 x 15,05 x 10,25 mm. Chiết suất đo được 1,56, nằm trong dãy của vật liệu hữu cơ. Quan sát dưới phóng đại thấy có cấu trúc của xương, nơi thì hình dãy song song, nơi thì cấu trúc lộn xộn. Mặt mề đay có dấu vết màu tẩm còn sót lại, màu tẩm lộ rõ dưới tia cực tím khi phát quang màu vàng từ trung bình đến yếu.

Khi mua những loại trang sức liên quan đến xương và ngà voi thì nên chú ý vì chúng khá giống nhau, tuy nhiên giá cả hai loại chắc sẽ khác nhau rất lớn. Có hai đặc điểm đơn giản để phân biệt xương bò với ngà voi. Thứ nhất là tỉ trọng: ngà voi khoảng 1,7 đến 2, trong khi xương khoảng 2,3. Thứ hai là cấu trúc: ngà voi có cấu trúc sợi cắt chéo và uốn dợn, cấu trúc xương là dãy song song và không đều.

Nên nhớ rằng nhiều nước đã cấm nhập khẩu hay mua bán ngà voi.

 

Kim cương có các đốm màu bức xạ hình tròn

Thỉnh thoảng thấy được các đốm màu nâu và lục trong kim cương thô và mài giác. Người ta cho rằng đốm màu lục được hình thành là do quá trình nhiễu xạ tự nhiên, còn màu nâu là do các đốm màu lục bị nung nhiệt sau đó biến đổi. Mặc dù các đốm màu này là những đặc điểm ngọc học quan trọng, nhưng hiểu biết về chúng còn rất ít.

Trước đây người ta thấy các đốm màu bức xạ thường có hình dạng bất kỳ, lần này tất cả đều khá tròn và mỗi đốm bắt nguồn từ một chấm sẫm màu (hình 2).

Viên kim cương 1,47 ct (hình 2, bên trái) màu vàng nhạt, được tạo dáng hình chữ nhật. Các đốm màu nâu tập trung ở phần chóp đáy, nơi có những mặt tinh thể chưa mài và những mặt mài nhẹ. Các đốm màu hình tròn, kích thước giống nhau, cỡ 35 µm, tại tâm là chấm sẫm màu. Quan sát dưới ánh sáng phản chiếu, các chấm sẫm lóe sáng cho thấy chúng là các vi mặt nứt.

Viên kim cương 1,60 ct (hình 2, bên phải) màu xanh dương lục, mài giác, hình vuông, có các đốm màu lục phớt vàng nằm ở vùng gờ. Các đốm màu ở viên này cũng giống hình dạng và kích thước với viên vừa nêu, tuy nhiên điểm hơi khác là có các kênh ăn mòn rất nhỏ phát triển từ tâm chấm sẫm màu. 

Qua nghiên cứu bằng các phương pháp phân tích hiện đại, các nhà ngọc học xác định 2 viên kim cương trên thuộc kiểu Ia, chứa rất nhiều nitrogen. Chúng bị bức xạ tự nhiên lâu dài, tại các vùng nào trong 2 viên đá mà cấu trúc các bon không thuần khiết, nghĩa là có hợp chất các bon thì nơi đó bị hủy hoại nghiêm trọng do phóng xạ, tạo nên các tâm màu lạ lùng như trên.   

 

 

 

Sọc đá làm giảm độ sạch ở kim cương

Hình 3: Viên kim cương màu xanh dương nhạt 8,01 ct này có độ sạch là VS1 do sọc đá nội quá mạnh. Hình giữa, phóng đại 22 lần bên trong viên đá dưới ánh sáng thường, thấy sọc đá nội phân bố khắp viên đá, gồm các dãy thô và gần song song, định hướng chỉ theo 1 phương. Các sọc đá nhỏ hơn, nằm thẳng góc với các dãy. Hình bên phải là quan sát dưới ánh sáng phân cực, các sọc lộ ra rất rõ ràng và theo cùng một kiểu. Hình của GIA.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Độ sạch của một viên kim cương mài giác thường phụ thuộc vào các tạp chất, khe nứt hay các kênh gặm mòn năm bên trong viên đá. Tuy nhiên trường hợp viên kim cương 8,01 ct màu xanh dương nhạt thuộc kiểu IIb ở hình 3 thì độ sạch lại do các sọc đá nội.

Viên đá này được mài theo kiểu giác cúc, hình chữ nhật (11,86 x 11,0, x 6,97 mm). Quan sát dưới độ phóng đại 10 lần, viên đá có vẻ rất sạch vì không thấy bất kỳ tạp chất hay khe nứt nào cả. Nếu chỉ như thế thì có thể xếp độ sạch viên đá rất cao, đó là IF. Tuy nhiên ta lại thấy sọc đá nội phân bố khắp bên trong viên đá, kết quả độ sạch là VS₁. 

Sọc đá phân bố bên trong các dãy thô và gần song song, các dãy này định hướng theo 1 phương duy nhất. Các sọc đá mịn hơn, nằm thẳng góc với phương của dãy. Quan sát dưới ánh sáng phân cực, các sọc đá hiện lên rất rõ, phân bố theo cùng một kiểu, đó là do biến dạng mạng tinh thể. Sự xáo trộn cấu trúc quá mạnh này, làm thay đổi ánh sáng đi xuyên qua viên đá, gây nên một vẻ mờ mờ như sương khói, cũng như tạo một dị thường về chiết suất và kết quả là thấy được các sọc đá như hình 3.

Sọc đá nội quá mạnh này cũng tạo nên một số tính chất khác thường ở viên đá. Dưới tia cực tím sóng ngắn, thông thường kim cương kiểu IIb phát huỳnh quang và lân quang màu vàng có thể thấy được, tuy nhiên yếu hơn nhiều so với viên đá 8,01 ct này (phát huỳnh quang màu cam từ yếu đến trung bình, phát lân quang màu cam yếu kéo dài 10 giây).

Vài nguyên nhân tạo nên sọc đá nội, có thể là do biến dạng dẻo, phân bố tạp chất hoặc các bao thể không đều. Trong trường hợp này, sọc đá phân bố theo kiểu tuyến tính rộng khắp viên đá thì có thể chỉ do biến dạng dẻo gây ra.

 

Kim cương phủ màu hồng

Hình 4: Màu hồng mạnh của 3 viên kim cương này (0,70 – 1,05 ct) là do phủ màu nhân tạo trên bề mặt, thấy rất đẹp. Hình của GIA.

 

 

  Kim cương màu hồng mạnh tự nhiên thì rất hiếm. Tuy nhiên với một số kỹ thuật xử lý, người ta có thể tạo được màu hồng cho cả kim cương tự nhiên và tổng hợp. Các phương pháp này gồm nhiễu xạ kèm theo nung luyện,  nung luyện ở nhiệt độ và áp suất cao hoặc phủ màu.    

 

 

 

Ba viên kim cương ở hình 4 (0,70 – 1,05 ct) có màu hồng mạnh, đó là viên màu hồng, màu hồng phớt cam và hồng tím. Quan sát 3 viên đá dưới phóng đại với ánh sáng khuếch tán, thấy màu hồng phân bố có vẻ đều, đặc biệt ngay cả khi nhìn vào mặt chính. Tuy nhiên khi quan sát chúng trong dung dịch nhúng thì thấy màu hồng rõ hơn dọc theo các cạnh mặt giác. Dùng ánh sáng khuếch tán phản chiếu, ta thấy dễ dàng một chất phủ giống như lớp phim bị tán sắc – thấy được màu giao thoa trên bề mặt – nằm trên các giác đáy của cả 3 viên đá (hình 5). Ngoài ra, còn thấy các đốm không màu, các đường sọc trên tất cả các mặt giác bị phủ ấy. Quan sát kỹ hơn, chỉ thấy lớp phủ nằm ở phần đáy 3 viên mà không có ở phần trên.

Kỹ thuật phủ màu lên đá đã xuất hiện từ lâu, thông thường người ta thường bôi một lớp màu (sơn dầu, sơn móng tay…) lên bề mặt viên đá, tuy nhiên lớp sơn này dễ bị tróc và phai màu khi chùi bằng dung dịch tẩy và dễ bị phát hiện. Phủ một lớp phim màu mỏng lên các mặt giác dựa vào công nghệ phủ phim dùng trong kỹ nghệ quang học, với phương pháp này màu sẽ đẹp hơn, khó phai hơn và khó bị phát hiện hơn.

 

 

 

 

Bao thể lạ lùng trong kim cương có hình cây cọ

Hình 6: Bên trái, một bao thể lạ là kênh ăn mòn có dáng cây cọ nằm trong viên kim cương tròn 2,33 ct, phóng đại 80x. Bên phải, hình phát huỳnh quang, quan sát với thiết bị DiamondView, cho thấy kênh ăn mòn hình thành trong đới tăng trưởng đặc biệt. Hình của GIA.

Các kênh gặm mòn hiện diện khá phổ biến bên trong kim cương tự nhiên (cả hai kiểu I và II) với nhiều hình dạng: từ những rãnh và hố tam giác hẹp cho đến hình giống con sâu.

Tuy nhiên viên kim cương hình tròn giác cúc 2,33 ct, màu J lại có một kênh ăn mòn lạ lùng nằm ở đáy viên đá, nó có hình dạng của một cây cọ (hình 6). Đường kính của kênh giảm dần theo chiều dài thân, phần đầu có 6 nhánh tựa như tán lá. Nghiên cứu bằng phổ hấp thu hồng ngoại, xác định được viên kim cương thuộc kiểu IaA, có lượng nitơ rất cao và hydro vừa. Sử dụng thiết bị DiamondView với bức xạ cực tím sóng ngắn năng lượng cao để quan sát kiểu tăng trưởng của kim cương. Hình phát huỳnh quang (hình 6, phải) cho thấy cấu tạo đới của viên đá phức tạp, mỗi đới biểu thị cho một giai đoạn tăng trưởng. Kênh gặm mòn nằm lọt trong một đới duy nhất, nghĩa nó đã được hình thành trong đới chứa nó. Kênh thôi phát triển khi chuyển qua đới khác vì môi trường tăng trưởng đã bị thay đổi.

 

Kim cương có bao thể saphia

Hình 7: Viên kim cương 1,03 ct chứa vài tinh thể lớn màu xanh dương là saphia. Hình giữa là bao thể saphia lớn nhất 0,6 x 0,6 x 0,2 mm, nó đụng đến bề mặt trên của viên đá (bên phải). Hình của GIA.

Kim cương hay chứa các bao thể thú vị. Tuy nhiên, ai đã từng xem qua nhiều kim cương thì trường hợp bao thể ở hình 7 là rất hiếm gặp.

Viên kim cương ở trường hợp này nặng 1,03 ct, màu D, độ sạch SI₂ (hình 7). Quan sát dưới phóng đại, thấy nó chứa vài bao thể màu xanh dương. May mắn là có bao thể nằm sát mặt trên viên đá, nên có thể xác định được bằng phân tích Raman. Điều hết sức ngạc nhiên, các bao thể ấy là saphia, tinh thể lớn nhất đo được khoảng 0,6 x 0,6 x 0,2 mm. Bao thể corundum trong kim cương là cực kỳ hiếm. Các nhà khoa học ở Viện Đá Quý Hoa Kỳ (GIA) mới chỉ biết được 3 trường hợp kim cương chứa ruby. Trường hợp bao thể là saphia này là lần đầu tiên họ thấy được.

Sự xuất hiện bao thể saphia giúp các nhà khoa học phán đoán được môi trường thành tạo của kim cương. Trong các báo cáo, cho biết corundum xuất hiện dưới dạng khoáng vật phụ trong các đá tù eclogit giàu nhôm chứa kim cương, những đá tù này được tìm thấy trong các đá kimbeclit. Kim cương có những bao thể saphia này hầu hết liên quan với đá eclogit và được thành tạo ở nơi mà lớp vỏ địa cầu cắm sâu vào trong lớp manti. Các nghiên cứu cho biết kim cương như thế có thể đã kết tinh ở độ sâu khoảng 700 – 800 km trong vùng chuyển tiếp hay là trong lớp manti dưới.

 

Ngọc ốc giả Việt Nam đến Mỹ

Vào giữa năm 2006, hai viên đá màu cam to đã được gởi đến GIA để được giám định (hình 8). Chủ hàng nói là đã mua chúng tại Việt Nam với tên gọi là ngọc ốc Melo và hy vọng là ngọc thật.

Cải hai viên đều hình cầu, đường kính khoảng 27 đến 28 mm, màu cam, có cấu trúc dãy song song và uốn dợn rất rõ. Quan sát dưới phóng đại, thấy chúng có cấu trúc ngọn lửa phân bố thẳng góc với các dãy nêu trên. Chiết suất của chúng dao động lớn 1,50 đến 1,67. Tỷ trọng 2,84 và 2,86. Dùng bông gòn tẩm aceton, lau nhẹ bề mặt 2 viên đá, ta thấy màu cam dính vào bông. Quan sát kỹ thấy màu tẩm còn dính lại ở các khe nứt và các hốc. Bề mặt cũng có các dấu vết sướt do mài. Dưới cực tím sóng dài 2 viên phát huỳnh quang mức trung bình, sóng ngắn thì yếu hơn. Màu huỳnh quang vàng và cam phấn, có dạng đốm và dãy không đều. Qua các chi tiết trên, xác định 2 viên đá màu cam này là đã được mài từ vỏ rất to của một loài ốc biển, sau đó được tẩm màu cam cho giống với ngọc ốc Melo.   

Hình 9: Hình bên trái là cấu trúc dãy song song nằm ngang của vỏ ốc. Cấu trúc ngọn lửa là những sọc nhỏ thẳng góc với dãy. Hình bên phải là cấu trúc ngọn lửa và đốm của ngọc ốc Melo. Hình của GIA.

 

 Ốc Melo (hình 10) có ở vùng biển Đông Nam, thường người dân dùng để ăn thịt. Hàng ngàn con mới có một con cho ngọc chất lượng quý và to. Ngọc Melo (hình 9 và 10) thường có dạng cầu, màu cam và cấu trúc ngọn lửa và đốm. Dưới cực tím sóng dài, ngọc phát huỳnh quang màu nâu rất yếu, có các đốm màu vàng phớt lục phấn từ yếu đến mạnh; các đốm này ở sóng ngắn phát màu vàng phớt lục phấn yếu. Ngọc to, trên 20 mm, hình cầu, màu cam giá cực cao.

Hình 10: Hình bên trái là ốc biển Melo, người Việt gọi là ốc Giác, là loại ốc tạo ngọc quý Melo thường có dạng tròn, màu cam như hình bên phải, không có cấu trúc dãy. Hình của Pala International.

 

  Vỏ ốc Melo thường mỏng, không thể mài những viên tròn lớn, chỉ có lấy vùng trục xoắn to mới mài được. Riêng ốc Tridacna gigas thì vỏ của chúng vừa to vừa dày, có thể mài thành những hạt tròn lớn. Tuy nhiên loài này đã được bảo vệ theo dạng động vật hiếm.

 

  Vì giá trị ngọc ốc Melo rất cao, khoảng 10 năm nay người ta hay dùng các vỏ ốc để làm giả ngọc. Khi mua, để tránh những viên đá giả, cần xem cấu trúc bề mặt để phân biệt bước đầu, nếu là cấu trúc dãy thì chắc chắn là vỏ. Còn những chi tiết khác phải nhờ đến các đơn vị giám định kiểm tra.

 

 

 

 

 

Giả làm đá mặt trăng (moonstone)

Hình 11: Hai viên trong hình 11 nhìn thấy rất giống nhau nhưng chúng lại là hai loại đá khác nhau. Viên bên trái 3,92 ct, hình nệm là một viên đá thạch anh ghép 3 mảnh, còn viên bên phải là đá mặt trăng ở Tamzania. Hình của GIA.

Đá mặt trăng không phải xuất xứ từ mặt trăng, mà vì chúng có hiệu ứng phản chiếu bên dưới bề mặt sáng trắng phớt xanh dịu giống như là ánh trăng. Hiệu ứng này gọi là adularia, còn gọi là hiệu ứng ánh trăng. Adularia là đá thuộc nhóm orthoclase felspar, có hiệu ứng bề mặt đặc biệt này nên thị trường gọi là đá mặt trăng.

Viên đá hình nệm, nặng 3,92 ct (hình 11 trái) được gởi đến để giám định với tên gọi ban đầu là đá mặt trăng. Nhìn vào mặt chính, thấy thân đá có màu phớt vàng và có hiệu ứng ánh trăng, trông rất giống với đá mặt trăng mới vừa phát hiện năm 2005 ở Tanzania.

Chiết suất viên đá 1,54 – 1,55, tương đương với đá thạch anh, như vậy không phải là đá mặt trăng. Quan sát kỹ dưới phóng đại, thấy đá gồm 3 lớp, hai lớp ngoài cùng là thạch anh, lớp giữa rất mỏng giống như là phim tráng kim loại. Nhờ lớp này  làm cho viên đá phản chiếu bên trong sáng lên như là đá mặt trăng. Nếu viên đá được đặt trong chấu bao, thì rất dễ nhầm là đá mặt trăng.

Trên thị trường đá quý, từ “moonstone” khá phổ biến và bị dùng nhầm cho khá nhiều trường hợp của những đá khác chỉ vì nó giống đá mặt trăng.