Bản tin tháng 05/2021

Bất Ngờ Với Những Viên Opal Sau Nhiều Năm Bảo Quản Trong Dầu Silicone

Vào những năm 1980, ông Ted Grussing và vợ của ông, bà Corky, đã mua được số lượng lớn các mẫu opal “ngấm nước” ở Thung lũng Virgin được trưng bày trong các tủ kính chứa nước có nắp đậy hình vòm và các mẫu vật khác được ngâm trong dầu silicone. Các vòm kính có nút cao su màu đen lót đệm ở phía dưới. Ông đặt chúng vào nước và dầu silicone để tăng vẻ đẹp của chúng, vì làm ướt bề mặt sẽ tạo ra ảo giác kiểu như viên đá đã được đánh bóng.

Opal là một silica vô định hình ngậm nước, và những loại có hàm lượng nước cao có xu hướng bị rạn và nứt khi để chúng quá khô. Nếu một mẫu đá có nguy cơ rạn hoặc nứt, việc đặt nó vào chất lỏng không làm nó bền vững hơn hoặc hàn gắn các vết rạn nứt bên trong, nhưng nó sẽ có thể kéo dài “tuổi thọ” hơn cho viên đá, mặc dù cuối cùng thì viên opal cũng bị hư hại, xấu hơn.

Các mẫu vật được trưng bày trong các tủ kính hình chứa nước có nấp đậy hình vòm  bắt đầu hình thành cặn, và trong vòng vài tháng, nước trở nên đục và các mái vòm bị đóng váng bởi kết tủa từ các khoáng chất hòa tan. Những viên opal trong dầu silicone được bảo quản tốt hơn, nhưng cuối cùng chúng cũng trở nên xấu đi, với việc dầu silicone có màu ố vàng từ các nút cao su màu đen, dường như bao phủ các viên đá opal một lớp màng màu vàng (hình 1).

Sau nhiều năm thay nước và dầu silicone, việc làm sạch và đóng gói chúng lại trở nên rất tốn thời gian. Chủ nhân của chúng đã lấy tất cả các mẫu opal “ngấm nước” khỏi tủ kính chứa chúng, làm sạch và bọc chúng trong khăn giấy, rồi cho vào hộp. Những chiếc hộp đựng các mẫu opal hiện đã khô ráo được đóng gói và cất giữ trong nhà để xe, và chúng vẫn nằm đó trong hơn 27 năm qua.

Vào tháng 7 năm 2019, ông Ted Grussing đã nhìn thấy lại những chiếc hộp chứa những viên opal tuyệt đẹp và bị lãng quên từ lâu này. Kết quả thật đáng kinh ngạc. Chúng không bị nứt vỡ ra và trông bền chắc hơn so với khi được làm khô và cất đi. Các vết rạn nứt vẫn còn đó, nhưng diện mạo đã khác. Viên opal đầu tiên lọt vào mắt ông (xem lại hình 1) đã được làm sạch và đánh bóng (hình 2). Sản phẩm đã hoàn thành, thể hiện trong hình 3, được đặt tên là “Bonnie Jean”. Còn nhiều viên opal khác nữa sẽ được hoàn thiện, và chúng đã khô ráo và không còn cho thấy khả năng bị rạn hay nứt thêm nữa.

(Theo Ted Grussing, Sedona, Arizona, phần Gem News International quyển G&G Fall 2019)

 

Emarald Cấu Trúc Căm Xe Từ Thung Lũng Swat, Pakistan

Emerald trapiche – cấu trúc dạng căm xe – thường được tìm thấy ở Colombia. Gần đây, nhóm nghiên cứu đã nhận được sáu mẫu đá emerald được cho là từ thung lũng Swat, Pakistan, được đánh bóng ở dạng phiến hai mặt, giữ lại hình dạng tinh thể hình lục giác ban đầu của chúng và có dạng căm xe (hình 4). Các mẫu này có trọng lượng từ 0,38 đến 0,83 ct, với chiết suất từ 1,588–1,599 và độ lưỡng chiết từ 0,009–0,011.

Nói chung, những viên emerald này gồm bốn phần từ rìa đến lõi: rìa màu lục, vùng màu lục nhạt, họa tiết sáu cánh và lõi không màu, như được minh họa trong hình 5, bên trái. Các rìa có màu lục bão hòa cao và hầu hết đều tương đối “sạch” ngoại trừ một số vết nứt và bao thể lỏng, kích thước nhỏ. Các phần rìa có bề rộng từ khoảng 1 đến 2 mm. Mặc dù ranh giới giữa phần rìa màu lục và vùng màu nhạt không rõ ràng lắm, nhưng vẫn có thể nhìn thấy một ranh giới hình lục giác. Họa tiết sáu cánh kéo dài màu đen theo mô hình đối xứng hình lục giác, với mỗi cánh vuông góc với cạnh hình lục giác. Lõi không màu thường có hình lục giác.

Quan sát bằng kính hiển vi cho thấy mỗi cánh đều chứa nhiều bao thể nhỏ, dạng dẹt, màu đen. Những hạt nhỏ này sậm màu dưới ánh sáng xuyên thấu (hình 5, giữa), nhưng chúng lại có ánh kim loại sáng màu dưới ánh sáng phản chiếu (hình 5, bên phải). Các phân tích vi phổ Raman (hình 6) đã xác định những bao thể này là magnetite. Theo cơ sở dữ liệu trực tuyến của RRUFF (rruff.info), các đỉnh hấp thu ở 662 và 545 cm^–1 phù hợp với hai đỉnh chính của magnetite, còn các đỉnh ở 683 và 400 cm^–1 có thể được cho là của đá chủ emerald. Phân tích hóa bằng phương pháp huỳnh quang tia X phân tán năng lượng (EDXRF) trên mẫu trong hình 5 cho thấy hàm lượng sắt là 20.860 ppm (n = 3) trong vùng màu lục nhạt và 17.000 ppm (n = 3) trong phần rìa. Sự khác biệt về hàm lượng sắt có thể là do bao thể, vì magnetite (Fe₃O₄) chủ yếu gồm iron (sắt) và oxygen.

Theo hiểu biết của nhóm nghiên cứu thì không có nhiều báo cáo về emerald cấu trúc dạng căm xe từ các địa phương khác, ngoài Colombia. Họa tiết dạng căm xe gây ra bởi bao thể magnetite dạng dẹt có thể giúp nâng cao hiểu biết của chúng ta về cấu trúc này.

(Theo Yujie Gao, Xueying Sun (shirley.sun@guildgemlab.com), và Mengjie Shan, Guild Gem Laboratories, Shenzhen, China, phần Gem News International quyển G&G Fall 2019)

 

Thủy Tinh Nhân Tạo Giả Hổ Phách Màu Xanh

Thủy tinh nhân tạo, một loại vật liệu giá rẻ, có khả năng mô phỏng (nhái, giả) bất kỳ loại đá quý nào do phạm vi vẻ ngoài của nó (màu tổng thể, độ trong suốt và hiệu ứng quang học). Mặc dù chất liệu này thường dễ nhận biết, nhưng trong một số trường hợp, nó giống về mặt trực quan với chất liệu đá quý đang được làm giả. Phòng giám định Đá quý Lai Tai-An gần đây đã nhận được một mẫu vật để kiểm định, chứng nhận mà khách hàng khẳng định nó là hổ phách màu xanh, nhưng sau đó được xác định là thủy tinh nhân tạo (hình 7).

Mẫu vật trong suốt, có hình dạng bất định, màu vàng phớt nâu với hiệu ứng bề mặt hơi xanh và ánh thủy tinh, nặng 139,34 ct và có kích thước 37,0 × 33,2 × 28,6 mm. Mặc dù nó trông gần giống với hổ phách, nhưng độ nặng của nó hoàn toàn trái ngược với phỏng đoán cho một viên hổ phách có kích thước như nó, điều này cung cấp bằng chứng quan trọng đầu tiên về bản chất tên gọi của nó. Các kiểm tra ngọc học cơ bản ghi nhận chỉ số chiết suất điểm là 1,50, tỉ trọng khoảng 2,50 (tỉ trọng của hổ phách là 1,08), phản ứng màu xanh phấn yếu dưới bức xạ cực tím sóng ngắn và trơ với tia cực tím sóng dài. Kiểm tra bằng kính hiển vi ngọc học thấy chứa các bọt khí (hình 8). Các chỉ tiêu ngọc học cơ bản đã xác nhận rằng mẫu vật này không phải là hổ phách mà là thủy tinh nhân tạo, nhưng các phân tích hiện đại hơn cũng đã được thực hiện. Phép đo phổ hồng ngoại biến hình Fourier (FTIR) mẫu đá nghiên cứu thu được phù hợp với dữ liệu một số mẫu thủy tinh đã được xác nhận danh tính (hình 9). Phân tích phổ huỳnh quang tia X phân tán năng lượng (EDXRF) cũng phát hiện Si và Pb là các nguyên tố hóa học chính.

Hiệu ứng quang học của hổ phách màu xanh, được tạo ra bởi sự phát quang màu xanh, được kích thích bởi đèn cực tím, là cực nông, hoàn toàn bị giới hạn trên bề mặt. Phát quang màu xanh mạnh dưới bức xạ UV sóng dài cũng là đặc trưng của hổ phách, vì vậy phản ứng trơ cũng chỉ ra bản chất nhân tạo của mẫu vật. Mẫu đá này cho thấy hiệu ứng quang học tương tự khi được nhìn ở các góc khác nhau hoặc khi hướng chiếu sáng thay đổi.

Theo kinh nghiệm của nhóm nghiên cứu, hiếm khi thấy loại thủy tinh nhân tạo làm giả hổ phách màu xanh. Các bao thể dạng bọt khí, mặc dù là đặc trưng của thủy tinh, nhưng cũng có thể gặp trong hổ phách, vì vậy có thể cần phân tích bổ sung bằng các phương pháp hiện đại để đảm bảo tính chính xác cho kết quả giám định. Trường hợp này là một ví dụ rõ ràng về chất liệu thủy tinh nhân tạo có thể bắt chước/nhái/giả hầu như mọi loại đá quý mà ta có thể liên tưởng được và có thể đánh lừa dễ dàng những người mua hàng thiếu thận trọng.

(Theo Larry Tai-An Lai (service@laitaian.com.tw), Lai Tai-An Gem Laboratory, Taipei, phần Gem News International quyển G&G Fall 2019)

 

Uvarovite Trong Prehnite Từ Tỉnh Pangasinan, Philippines

Uvarovite, Ca₃Cr₂(SiO₄)₃, là loại hiếm nhất trong số các khoáng vật nhóm garnet thường gặp và là loại duy nhất có màu lục đồng nhất. Mặc dù hiếm khi được mài giác do nó thường có xu hướng đục, không trong suốt, nhưng các lớp tinh đám uvarovite li ti màu lục sáng bao phủ trên đá nền chromite từ Nga đã được sử dụng làm đồ trang sức. Gần đây, một loại đá mới có tiềm năng cắt mài đã được phát hiện ở Philippines, gồm đá nền prehnite màu trắng chứa các tinh thể uvarovite màu lục rực rỡ (hình 10).

Khoáng vật mới này đã thu hút sự chú ý của nhóm nghiên cứu, nó được giới thiệu bởi ông Xavier A. Cortez, người điều hành Crystal Age, một cửa hàng đá quý ở Thành phố Quezon. Trong lúc cố gắng tìm kiếm nguồn cẩm thạch cho cửa hàng của mình vào đầu năm 2019, ông Xavier đã được các thợ mỏ địa phương trên đảo Luzon chào bán những viên đá màu trắng không rõ tên gọi, với các đốm tinh thể màu lục sáng. Ông Cortez đã tìm hiểu nguồn nguyên liệu này và được biết là nó đến một vùng nông thôn của tỉnh Pangasinan, thuộc vùng Ilocos của đảo Luzon. Đá calc-silicate bị phong hóa ở mỏ này tạo ra các tinh thể garnet nhỏ có màu lục sáng, mờ đục cũng như các khối đặc sít màu lục nằm trong đá nền màu trắng. Chỉ số chiết suất điểm đo được là 1,63 phù hợp với prehnite. Khoáng vật uvarovite màu lục và đá nền prehnite màu trắng đã được xác nhận bằng phân tích phổ Raman.

Mặc dù hiện tại có rất ít khoáng vật này trên thị trường, nhưng nó có thể được sử dụng làm chất liệu mô phỏng (nhái, giả) cẩm thạch do vẻ ngoài của chúng có dạng đốm màu trắng và lục. Ngoài tiềm năng là vật chất mô phỏng cẩm thạch, nó còn là một loại chất liệu trang trí thú vị có thể được đánh giá cao vì vẻ đẹp độc đáo và màu lục rực rỡ của riêng nó.

(Theo Ian Nicastro, San Diego, California và Nathan Renfro, GIA, Carlsbad, phần Gem News International quyển G&G Fall 2019)

 

Vỏ Sò Cắt Mài Dạng Hạt Làm Giả Ngọc Trai Không Xà Cừ Màu Đen

DANAT (Viện Ngọc trai & Đá quý Bahrain) gần đây đã nhận được một hạt 5,04 ct (9,22 × 9,15 × 8,67 mm) và một hạt 5,45 ct (9,51 × 9,44 × 8,69 mm), cả hai đều có hình dạng gần tròn (hình 11). Dưới kính hiển vi, cả hai hạt đều thấy cấu trúc dạng cột ở một số khu vực, tương tự như cấu trúc được quan sát thấy ở một số ngọc trai không xà cừ (N. Sturman và nhóm nghiên cứu, “Các quan sát về ngọc trai được ghi nhận từ họ Pinnidae (ngọc trai ngòi bút)”, Fall 2014 G&G, trang 202–215), cùng với cấu trúc kéo dài do các sợi kéo dài đến bề mặt (hình 12). Rất khó thu được phổ Raman với kích hoạt laser màu lục 514 nm, vì chúng có khả năng phát quang cao có thể liên quan đến hàm lượng chất hữu cơ cao của chúng; tuy nhiên, đã có đủ tín hiệu Raman để có thể xác định chúng chứa calcite và aragonite. Việc xác định thành phần calcium carbonate đã được xác nhận bằng phổ hồng ngoại biến hình Fourier (FTIR). Trong phổ Raman, các dãy hấp thu yếu liên kết với các sắc tố polyenic cũng được quan sát thấy.

Phân tích hóa các hạt bằng phổ huỳnh quang tia X phân tán năng lượng (EDXRF) không ghi nhận bất kỳ hàm lượng manganese nào có thể đo được. Strontium trên 800 ppmw, và chúng vẫn trơ dưới hình ảnh X-quang, tương tự như ngọc trai nước mặn. Các hình ảnh chụp X-quang hiển vi kỹ thuật số và CT vi mô cũng không cho thấy bất kỳ cấu trúc bên trong nào.

Dưới ánh sáng cực tím sóng dài và sóng ngắn, nhóm nghiên cứu quan sát thấy đới/dãy/lớp phát quang (hình 13). Sử dụng ánh sáng sợi quang xuyên thấu, các cấu trúc dãy và cấu trúc dạng sợi có thể nhìn thấy bằng mắt thường (hình 14). Những đặc điểm này tương tự như những đặc điểm quan sát được ở ngọc trai giả làm bằng chất liệu vỏ không xà cừ. Hầu hết các loại ngọc trai giả được mô tả trước đây có màu sáng hoặc được nhuộm màu nhân tạo. Tuy nhiên, các hạt được kiểm tra trong nghiên cứu này không đưa ra được bất kỳ bằng chứng nào về xử lý màu dưới kính hiển vi hoặc sử dụng quang phổ EDXRF và Raman. Phản ứng phát quang “phân đới” dưới ánh sáng UV liên quan với các cấu trúc khác nhau chứ không phải với các chất tạo màu nhân tạo.

Các hạt lớn màu trắng chứa aragonite dạng sợi được cho là được cắt mài từ loài hai mảnh vỏ, loài Tridacna, gồm các lớp bên trong dày, trước đây đã được sử dụng để làm giả ngọc trai (Summer 2004 GNI, trang 178; Summer 2006 Lab Notes, trang 166–167; M. Krzemnicki và L. Cartier, “Ngọc trai giả làm từ vỏ loài Tridacna gigas”, Journal of Gemmology, Vol. 35, No. 5, 2017, trang 434–429). Những hạt này đôi khi được nhuộm để thay đổi màu sắc của chúng. Một hạt màu thịt cá hồi (màu hồng cam) khoảng 10 mm, được cho là cắt mài từ phần bên trong của loài Lobatus gigas, được sử dụng để giả san hô (E. Disner và F. Notari, “Các hạt từ vỏ loài chân bụng được trộn lẫn vào một chuỗi cổ san hô”, Journal of Gemmology, Vol. 34, No. 7, 2015, trang 572–574). Các hạt kiểm tra trong báo cáo này có màu đen tự nhiên và nhóm nghiên cứu vẫn đang tìm kiếm loài nhuyễn thể nào lại có thể có lớp vỏ bên trong không xà cừ để có thể cắt mài ra các hạt có kích thước lớn cỡ đó.

 (Theo Stefanos Karampelas (Stefanos.Karampelas@danat.bh), Ali Al-Atawi, Hasan Abdulla, Bader Al-Shaybani, và Fatema Almahmood, DANAT (Bahrain Institute for Pearls & Gemstones), Manama, Bahrain, phần Gem News International quyển G&G Fall 2019)