Bản tin tháng 07/2016

Prasiolite Có Hình Ảnh Tăng Trưởng Theo Luật Song Tinh Brazil

Phòng giám định đá quý của Viện đá quý Ấn Độ gần đây đã kiểm tra một mẫu đá hình oval cắt giác hỗn hợp, màu lục phớt vàng phớt xám, trong suốt, nặng 6,43 ct. Các kiểm tra ngọc học cơ bản ghi nhận chiết suất RI là 1,545 – 1,553 với dấu hiệu một trục quang dương và độ lưỡng chiết 0,008, và tỉ trọng thủy tĩnh SG là 2,65. Những giá trị này dễ dàng xác định đá là prasiolite, một loại thạch anh màu lục.

Viên đá prasiolite này hiển thị hình ảnh luật song tinh Brazil nổi bật, với các mặt song tinh rất sắc nét khi mẫu được quan sát theo hướng song song với trục quang giữa 2 nicol phân cực vuông góc, mặc dù chỉ có hai phần của hình ảnh song tinh có thể nhìn thấy rõ trong đá (hình 1). Sự hiện diện của hình ảnh luật song tinh Brazil sắc nét và nổi bật trong viên đá đã khẳng định nguồn gốc tự nhiên của nó. Mặc dù các đá tổng hợp cũng có hình ảnh tương tự như vậy, nhưng chúng thường có dạng giống như ngọn lửa hoặc không đều (J. I. Koivula và E. Fritsch, “Thạch anh tổng hợp có sọc tăng trưởng song tinh Brazil và tiềm năng cho thạch anh tím tổng hợp được phát triển theo luật song tinh Brazil”, Fall 1989 G&G, trang 159 – 164).

Dưới độ phóng đại nhỏ thì không nhìn thấy bao thể, nhưng khi chiếu sáng từ phía bên sử dụng đèn sợi quang thì thấy các hạt nhỏ màu trắng phân tán ánh sáng (hình 2). Các bao thể dạng đầu kim này liên quan hình ảnh luật song tinh Brazil, hình ảnh này nhìn thấy rõ mà không cần sự trợ giúp của các kính lọc phân cực (E. J. Gübelin và J. I. Koivula, Photoatlas of Inclusions in Gemstones Volume 2, Opinio Verlag, Basel, Thụy Sĩ, 2005, trang 573).

Những mặt giác hình thoi nhỏ – nơi không nhìn thấy luật song tinh Brazil – chứa đầy những hạt nhỏ phân tán ánh sáng. Những bao thể này có thể nhìn thấy trên các mặt giác hình thoi này bằng một số nguồn sáng sợi quang chiếu nghiêng nhưng không nhìn thấy bất kỳ hình ảnh song tinh nào (hình 3). Các hạt nhỏ này không thể nhìn thấy trong cả hai phần của song tinh Brazil, trong cùng một lúc.

Trong ánh sáng truyền dẫn khuếch tán, các mặt giác nhỏ hình thoi hiển thị một màu hơi tối hơn của màu lục phớt vàng phớt xám nhìn thấy trong prasiolite. Những mặt giác này cũng cho thấy một cấu trúc tăng trưởng bên trong lượn sóng khi đặt giữa các nicol phân cực vuông góc. Các mặt giác hình thoi chính thậm chí còn có màu nhạt hơn. Không có dãy màu nào được quan sát thấy trong viên đá.

Mặc dù chủ sở hữu tuyên bố màu đá là tự nhiên, nhưng sự hiện diện của hình ảnh song tinh luật Brazil đã làm dấy lên sự nghi ngờ, vì song tinh này chỉ liên quan đến thạch anh tím trong nhóm đá thạch anh. Vẫn không có cách nào để phân biệt đá prasiolite được nung nóng tự nhiên hay do xử lý nung nhiệt nhân tạo.

(Theo Meenakshi Chauhan, Indian Gemological Institute, Gem Testing Laboratory, GJEPC, New Delhi, phần Gem News International quyển G&G Summer 2014)

 

Xương Nhuộm Màu Dùng Nhái/Mô Phỏng San Hô Đỏ

Nhiều chất liệu đã được sử dụng rộng rãi để bắt chước/nhái san hô đỏ: thủy tinh, nhựa, gốm ceramic, nhựa composite và vỏ sò nhuộm màu. Gần đây, Phòng giám định đá quý ở Jaipur đã kiểm tra một viên cabochon màu đỏ cam 8,86 ct có kích thước 16,56 × 12,19 × 7,34 mm (hình 4) được gửi dưới tên gọi là san hô đỏ nhưng được chứng minh là xương nhuộm màu, một vật liệu nhái/mô phỏng khác thường.

Quan sát ban đầu cho thấy sự tương đồng mạnh mẽ với san hô đỏ, nhưng quan sát cẩn thận bằng kính hiển vi đã chứng minh nó là một loại hoàn toàn khác. Mẫu này không thấy cấu trúc “vòng gỗ tăng trưởng” hoặc cấu trúc sọc tăng trưởng đặc trưng thường được nhìn thấy trong san hô, mặc dù nó có một mạng lưới các mạch nhỏ trên khắp viên đá. Nhìn từ phía trên, những mạch này gần như song song và sắp xếp định hướng dọc theo chiều dài của viên cabochon (hình 5). Các mạch cũng cho thấy sự tập trung màu đỏ cam nổi bật trên nền màu tổng thể của viên đá là màu trắng nhạt (một lần nữa, xem hình 5), cho biết rằng vật liệu này được nhuộm màu và là vật chất hữu cơ.

Các quan sát chi tiết mẫu vật từ tất cả các phía cho thấy rằng các mạch gần song song bị giới hạn trong các mặt phẳng tròn đồng tâm được định hướng dọc theo chiều dài của viên cabochon (hình 6, trên cùng); các mạch riêng lẻ được bao quanh bởi các vòng đồng tâm màu trắng nhạt (hình 6, phía dưới). Những đặc điểm cấu trúc này đã loại trừ khả năng nó là san hô, nhưng tên gọi chính xác vẫn chưa được xác định.

Mẫu vật có chiết suất điểm là khoảng 1,56, không có vạch nhấp nháy lưỡng chiết đáng chú ý nào được ghi nhận, trong khi tỉ trọng thủy tĩnh của nó là 2,01. Dưới đèn cực tím UV, nó có phát quang loang lổ màu cam phớt hồng (mạnh hơn dưới tia UV sóng dài). Đặc điểm này thường liên quan với sự tẩm nhuộm. Phân tích EDXRF định tính cho thấy sự hiện diện của phosphorus và calcium. Các đặc điểm hóa học, ngọc học và hình ảnh quan sát dưới kính phóng đại đã xác định vật liệu này là xương, được xác nhận thêm bằng quang phổ Raman. Phổ Raman (hình 7) thu được bằng cách sử dụng tia laser 785 nm trong vùng 200 – 2000 cm^-1 đã ghi nhận một đỉnh mạnh ở khoảng 960 cm^-1, với các đỉnh yếu hơn ở khoảng 430, 586 và 1072 cm^-1. Cũng có sự hiện diện của một vài đặc điểm không rõ ràng trong vùng 1200 – 1700 cm^-1. Các đỉnh hấp thu ở khoảng 960, 586 và 430 cm^-1 được cho là do sự uốn cong và kéo giãn của PO^3-₄, và một đỉnh tại 1072 cm^-1 liên quan đến sự kéo giãn của CO^3-₄. Các đặc điểm không rõ ràng giữa 1200 và 1700 cm^-1 là do collagen – thành phần thiết yếu của mô xương (C. Kontoyannis và cộng sự, “Phân tích thành phần xương bằng quang phổ Raman”, Proceedings of the 13th Panhellenic Pharmaceutical Congress, 2012, http://nemertes.lis.upatras.gr/jspui/bitstream/10889/5187/1/PMO031.pdf).

Xương đã được sử dụng làm đồ trang sức từ thời cổ đại và một số mẫu vật được tẩm hoặc nhuộm màu để làm cho chúng trông cổ xưa hơn (Summer 2006 Lab Notes, trang 160). Xương được sử dụng để nhái/mô phỏng ngà voi, nhưng đây là lần đầu tiên nhóm nghiên cứu thấy mẫu xương được nhuộm đỏ và được gọi là san hô, một sự bắt chước thú vị và khác thường. Mặc dù chưa xác định được mức độ phổ biến trên thị trường của vật liệu này, nhưng nhóm nghiên cứu không loại trừ khả năng nó được trộn lẫn trong các lô hàng san hô đỏ và sự phân biệt này sẽ là một thách thức cho các nhà kim hoàn và kinh doanh đá quý. (Theo Gagan Choudhary (gagan@gjepcindia.com), Gem Testing Laboratory, Jaipur, India, phần Gem News International quyển G&G Summer 2014)

Jasper “Ong Nghệ” Từ Indonesia

Tại Triển lãm Đá quý và Khoáng vật của Tucson, All in Vein (Quartzsite, Arizona) đã trưng bày các lát mỏng và các cặp đá jasper “Bumble Bee – ong nghệ”, được bán ở nơi khác với tên gọi “jasper Eclipse”. Thuật ngữ jasper là một cách gọi sai, vì vật liệu màu cam, vàng và đen rực rỡ này (hình 8) thực sự được hình thành từ hỗn hợp dung nham núi lửa và trầm tích của Indonesia. Một loại đá giàu carbonate được phát hiện lần đầu tiên trên đảo Java trong những năm 1990, vật liệu này mềm, có độ cứng Mohs từ 5 trở xuống. Đá này xốp nên dễ dàng cắt mài và đánh bóng và hầu hết các mẫu vật được lấp đầy bằng Opticon (H. Serras-Herman, “Jasper Bumble Bee: Một vật liệu núi lửa đầy màu sắc được cắt mài làm trang sức”, Rock & Gem, Vol. 43, No. 8, trang 26 – 29). (Theo Stuart Overlin, phần Gem News International quyển G&G Summer 2014)

Ngọc Trai Tự Nhiên Từ Loài Spondylus (Hàu “Gai”)

Ngọc trai không ánh xà cừ từ các loài ốc xà cừ, nghêu, Melo melo, Cassis và sò điệp thường được gửi đến GIA để giám định. Bốn viên ngọc không ánh xà cừ, có trọng lượng 5,72 đến 12,40 ct và có kích thước từ 9,55 × 8,60 mm đến 16,35 × 9,36 mm, gần đây đã được gửi đến phòng giám định GIA ở New York để kiểm định. Những mẫu này thu hút sự chú ý của nhóm nghiên cứu vì vẻ ngoài khác thường của chúng (hình 9).

Màu tổng thể và hình dạng của chúng khá khác nhau. Mỗi viên có tông màu hồng và màu cam đậm nhạt khác nhau và hình dạng thì từ thon dài đến cầu mo tròn dạng nút. Tại một số khu vực trên bề mặt bóng láng như men sứ cũng cho thấy có cấu trúc “ngọn lửa” rõ ràng. Dưới ánh sáng đèn sợi quang, các cấu trúc “ngọn lửa” mịn nhìn trông giống như trên những viên ngọc trai bóng láng dạng men sứ từ loài Tridacna gigas và Strombus gigas (ốc xà cừ) đã được quan sát trước đây. Cấu trúc “ngọn lửa” màu trắng nhạt đặc trưng thì dễ dàng được nhìn thấy, tuy nhiên khi quan sát tỉ mỉ hơn thì một số “ngọn lửa” có màu xanh khác biệt (hình 10). Các loại ngọc trai khác, thường không hiển thị cấu trúc “ngọn lửa” màu xanh. Ảnh chụp dưới kính hiển vi ít khi hữu dụng trong việc hỗ trợ việc giám định, vì chỉ quan sát thấy các cấu trúc chặt khít; điều này không phải là bất thường đối với ngọc trai bóng láng men sứ. Phổ Raman đã phát hiện cả aragonite và calcite hoàn toàn tách biệt trên các phần khác nhau của mẫu. Theo kinh nghiệm của nhóm nghiên cứu, điều này khác hẳn so với ngọc trai từ loài ốc xà cừ hoặc nghêu, những loại này thường chỉ có aragonite.

Do hình dạng, màu sắc, bề mặt và cấu trúc “ngọn lửa” độc đáo của chúng, nhóm nghiên cứu đã nghi vấn những viên ngọc trai này được tạo ra từ một trong những giống thuộc loài Spondylus (hình 11), thường được gọi là hàu “thorny – gai” hay “spiny – ngạnh, sừng”. Mặc dù hiếm khi được nhìn thấy trong các phòng giám định GIA, nhưng ngọc trai Spondylus đã được ghi nhận trong quá khứ (Winter 1987 Lab Notes, trang 235; E. Strack, Pearls, Ruhle-Diebener-Verlag GmbH & Co., Stuttgart, 2006, p. 255) và một số mẫu đã được Bảo tàng Quốc Gia Qatar sưu tầm, trưng bày (H. Bari và D. Lam, Pearls, Skira Editore S.p.A, 2009, trang 88 – 89). Chủ sở hữu của những viên ngọc trai này đã cho nhóm nghiên cứu biết rằng những mẫu vật này được một ngư dân tìm thấy trong vỏ của loài Spondylus princeps ngoài khơi bờ biển Baja California, Mexico.

Đây là một cơ hội hiếm có khi được nhìn thấy ngọc trai tự nhiên từ một loài Spondylus và ghi nhận các đặc điểm ngọc học độc đáo của chúng làm tài liệu tham khảo để xác định động vật thân mềm trong tương lai. (Theo Joyce WingYan Ho và Chunhui Zhou, phần Lab Notes quyển Fall 2014)

Aquamarine Có Lưỡng Sắc Mạnh Bất Thường

Gần đây, một viên đá cắt giác hỗn hợp, hình oval, màu xanh phớt xám, trong suốt (hình 12) đã được gửi kiểm định tại Phòng giám định đá quý ở Jaipur. Viên đá 4,49 ct (12,04 × 8,88 × 7,53 mm) này tương đối “sạch” khi nhìn bằng mắt trần. Chỉ số chiết suất RI của nó là 1,582 – 1,590, độ lưỡng chiết 0,008 với dấu hiệu một trục quang âm và tỉ trọng thủy tĩnh SG là 2,71, phù hợp với khoáng vật nhóm beryl, sau đó nhóm nghiên cứu đã kiểm chứng điều dự đoán này bằng quang phổ FTIR và Raman. Mẫu vật có nguồn gốc tự nhiên được xác định bởi các mặt phẳng mỏng chứa bao thể dạng nhánh cây (thường là ilmenite) sắp xếp định hướng dọc theo mặt cơ bản và bao thể lỏng dạng dấu vân tay.

Đặc điểm nổi bật nhất của viên đá là tính lưỡng sắc mạnh khác thường của nó, với màu xanh đậm và lục phớt xanh nhạt (hình 13). Màu xanh quá bão hòa giống như màu sapphire chất lượng hàng đầu. Sự lưỡng sắc mạnh như vậy gợi nhớ đến loại beryl Maxixe (loại đá đã qua chiếu xạ), tuy nhiên màu lưỡng sắc của chúng thường là màu xanh đậm và không màu. Màu xanh quá bão hòa được nhìn thấy dọc theo tia e, màu lục phớt xanh nhạt dọc theo tia o. Hình ảnh hấp thu màu như vậy thường liên quan đến aquamarine; hiệu ứng ngược lại xảy ra với loại beryl Maxixe, loại này sẽ thấy màu không màu dọc theo tia e và màu xanh đậm dọc theo tia o (R. Webster, Gems, tái bản lần thứ 5, Butterworth-Heinemann, London, 1994, trang 124 – 127).

Phân tích chuyên sâu hơn đã được thực hiện với quang phổ UV–Vis–NIR để xác nhận nguyên nhân của màu sắc và sự khác biệt giữa aquamarine và loại beryl Maxixe. Phổ phân cực (hình 14) cho thấy một đỉnh hấp thu ở khoảng 427 nm dọc theo tia o và e, một đặc điểm điển hình trong aquamarine do sự hiện diện của sắt Fe³⁺ (xem I. Adamo và cộng sự, “Aquamarine, loại beryl Maxixe, và beryl màu xanh tổng hợp thủy nhiệt: Phân tích và cách xác định”, Fall 2008 G&G, trang 214 – 226); một đỉnh bổ sung ở khoảng 370 nm cũng hiện diện dọc theo tia o. Không có đặc điểm liên quan đến các tâm màu gây ra bởi bức xạ, thường có mặt trong khoảng 500 đến 700 nm; những hấp thu thường được quan sát trong các loại beryl Maxixe.

Các đặc điểm ngọc học cơ bản cùng với quang phổ hấp thu và các khuynh hướng màu đa sắc là đủ để xác định loại đá này là aquamarine. Nó hiển thị sự lưỡng sắc mãnh liệt nhất mà nhóm nghiên cứu đã thấy trong một viên aquamarine. Mặc dù có những viên aquamarine màu xanh nước biển đậm (xem O. Segura và E. Fritsch, “The Santa Maria variety of aquamarine: Never heated”, InColor, No. 23, 2013, trang 34 – 35) cũng như beryl Maxixe màu xanh đậm, nhưng đây là màu xanh đậm nhất mà nhóm nghiên cứu được quan sát thấy trong một viên aquamarine với tông màu xanh phớt xám.

(Theo Gagan Choudhary (gagan@gjepcindia.com), Gem Testing Laboratory, Jaipur, India, phần Gem News International quyển Fall 2014)