Bản tin tháng 08/2014

Calcite Màu Lục Và Vàng Phớt Cam Từ Pakistan

Gần đây ông Mehul Durlabhji, người đồng sáng lập phòng giám định đá quý Jaipur, India - Ấn Độ có mang đến phòng giám định 2 viên dạng cabochon để giám định (hình 1). Các mẫu này, một viên màu lục và một viên màu vàng phớt cam, được mua từ một thương nhân, người này cho biết rằng một lượng lớn đá này đang được khai thác tại mỏ đá hoa thuộc tỉnh Baluchistan, Pakistan. Nhìn sơ qua thì cả hai viên đá có vẻ giống opal hoặc chalcedony nhưng các kiểm tra về ngọc học và quang phổ chứng minh chúng là một loại khác.

Hình 2: Theo hướng nhất định, viên đá calcite cho thấy dãy phân lớp dọc theo chiều dài, dấu hiệu của tăng trưởng theo lớp. Cấu trúc này rất dễ thấy ở mẫu màu lục nhưng đối với viên đá màu vàng phớt cam thì khó thấy hơn. Ảnh của G. Choudhary.

Viên cabochon màu lục nặng 16,77 ct, kích thước 20,51 x 13,87 x 7,57 mm, còn viên màu vàng phớt cam thì nặng 32,06 ct, kích thước 20,91 x 17,37 x 12,35 mm. Cả hai viên đều có chiết suất điểm RI ~1,56, với độ lưỡng chiết lớn, đặc trưng cho các khoáng carbonate và giá trị tỉ trọng thủy tĩnh SG là 2,72. Viên cabochon màu vàng phớt cam có phát quang màu vàng dưới chiếu xạ cực tím UV sóng dài và sóng ngắn trong khi mẫu màu lục thì trơ. Không có đặc điểm hấp thu nào được nhìn thấy ở cả hai viên đá khi xem bằng phổ kế để bàn. Khi quan sát những viên đá này theo các hướng khác nhau dưới một nguồn sáng thì một phân lớp đã được nhìn thấy dọc theo chiều dài của chúng (hình 2), cho thấy đây là sự tăng trưởng theo lớp. Các phân lớp này khá dễ thấy và khoảng cách giữa chúng khá xa, không giống như những gì nhìn thấy trên chalcedony. Dưới độ phóng đại lớn hơn, các bao thể hình kim mịn và bó sợi sắp xếp định hướng vuông góc với hướng của các phân lớp được nhìn thấy (hình 3). Dạng bao thể như thế này là đặc điểm thường thấy trong các khoáng vật có kiểu tăng trưởng dạng chùm nho, như khoáng malachite hoặc chalcedony; tuy nhiên, cấu trúc này không được nhìn thấy trong hai mẫu này. Các đặc điểm tăng trưởng này cho thấy các mẫu này không phải là đơn tinh thể nhưng các tinh thể hình kim nhỏ tập trung dầy đặc, tương tự như trong “satin-spar” – một loại thạch cao đẹp dạng sợi, bán trong, màu trắng đặc trưng bởi hiệu ứng mắt mèo hoặc ánh lụa, thuật ngữ miêu tả cho các loại thạch cao với các tinh thể dạng bó sợi song song nhau (xem bài của R. Webster, tái bản lần 5, chỉnh sửa bởi P. G. Read, Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1994, trang 307 – 308 và 310).

Phổ hồng ngoại biến hình Fourier FTIR ghi nhận có 2 dãy hấp thu quanh vùng 4520 – 4200 cm^-1 và 4150 – 3870 cm^-1, ngoài ra còn có vùng hấp thu hoàn toàn ở 3750 cm^-1. Đặc trưng này là đặc điểm của khoáng carbonate, ví dụ như calcite. Phân tích định tính từ phổ huỳnh quang tia X phân tán năng lượng (EDXRF) cho cả hai viên mài dạng cabochon này thấy có sự hiện diện của Ca (yếu tố cần có trong calcite), ngoài ra còn một lượng nhỏ Cu và Mn trong mẫu màu lục và một ít Sr trên mẫu màu vàng phớt cam. Việc xác định các loại calcite này thì đơn giản, chỉ cần sử dụng các thiết bị ngọc học cơ bản là đủ. Mặc dù độ cứng của calcite là thấp nhưng chúng cũng làm phong phú thêm cho nguồn khoáng vật quý ở Pakistan.

(Theo Gagan Choudhary (gagan@gjepcindia.com), Gem Testing Laboratory, Jaipur, India trong Gem News International, quyển G&G Fall 2012)

 

Citrine Từ Zambia

Vào tháng 09 năm 2011, GIA được một nhà buôn đá quý – Dudley Blauwet cung cấp thông tin về một mỏ citrine mới phát hiện. Citrine ở mỏ này được ông Blauwet  mô tả là một khoáng vật có màu tự nhiên thuộc vùng Kitwe, Zambia. Ông Blauwet đã mua được ~1 kg đá thô tại hội chợ đá quý Tucson vào năm 2011 từ một mối quen chuyên cung cấp đá thô vùng Châu Phi – Africa. Từ 208,5 g đá thô, ông mài giác được 29 viên với tổng trọng lượng là 268,08 ct. Có 4 viên cắt mài dạng khắc lõm và viên lớn nhất có trọng lượng là 48,69 ct.

Ông Blauwet cho GIA mượn 7 viên citrine mài giác để nghiên cứu, chúng nặng từ 3,38 đến 43,86 ct (hình 4). 3 viên lớn nhất được khắc lõm, để làm tăng thêm độ chiếu sáng rực rỡ của chúng. Citrine vùng này có màu từ vàng phớt nâu rất nhạt đến vàng cam phớt nâu; 7 viên citrine này có các đặc điểm ngọc học như sau: RI – n_o = 1,542, n_e = 1,552; độ lưỡng chiết – 0,010; tỉ trọng thủy tĩnh SG – 2,65–2,66; phát quang UV – trơ dưới cả chiếu xạ cực tím UV sóng dài và ngắn, ngoại trừ một mẫu màu vàng nhạt có phát quang màu trắng rất yếu dưới UV sóng dài; và không có vạch hấp thu nào được nhìn thấy bằng phổ kế để bàn. Quan sát dưới kính hiển vi thấy các đới màu thẳng và góc cạnh, ngoài ra còn có các hạt dạng hơi sương và các dãy hạt mây lù mù thường thấy (hình 5), điều này đã chứng minh nguồn gốc tự nhiên và tương đồng với những mô tả trong citrine Sri Lanka (E. J. Gubelin và J. I. Koivula, Photoatlas of Inclusions in Gemstones, Vol. 2, Nhà Xuất Bản Opinio, Basel, Switzerland – Thụy Sĩ, 2005, trang 573). Viên đá nặng 3,38 ct còn chứa một mặt bao thể dạng ống nhỏ nằm song song nhau và bao thể 2 pha (hình 6). Xem dưới đèn phân cực 2 nicol vuông góc thấy được một vùng nhỏ dạng song tinh theo luật Brazil trong 2 mẫu đá nhỏ nhất.

Phổ hồng ngoại biến hình Fourier (FTIR) ghi nhận sự vắng mặt của dãy hấp thu tại 3595 cm^-1. Đặc điểm này đôi khi được dùng để xác minh nguồn gốc thiên nhiên của thạch anh, đặc biệt là amethyst, khi nó được phân tích tốt và không có các bao thể tự nhiên đặc trưng (S. Karampelas và cộng sự, “Cập nhật về phổ hồng ngoại dùng phân biệt amethyst thật và giả”, quyển G&G Fall 2011, trang 196 – 201). Trong citrine, đặc điểm này thường vắng mặt, vì vậy để xác định đúng phải dựa trên sự quan sát bao thể hoặc phân tích các nguyên tố vết (C. M. Breeding, “Sử dụng phân tích phổ khối – plasma kép cảm ứng – bắn laser (LA-ICP-MS) để xác định thật, giả trên amethyst và citrine”, www.gia.edu/research-resources/news-from-research/LA-ICP-MS-quartz.pdf).

Citrine màu tự nhiên thì ít phổ biến bằng các loại thạch anh khác như amethyst và thạch anh khói. Giả sử rằng màu của citrine này là tự nhiên – theo lời nhà cung cấp – thì với những viên đá sạch, kích thước lớn như thế này cũng đã làm tăng sức hấp dẫn cho thị trường đá quý.

(Theo Donna Beaton (donna.beaton@gia.edu), GIA, New York trong phần Gem News International, quyển G&G Fall 2012)

 

Emerald Từ Ethiopia

Tại hội chợ đá quý Tucson 2011, Farooq Hashmi (Intimate Gems, Glen Cove, New York), cho GIA mượn một viên emerald nặng 1,36 ct từ miền Nam Ethiopia để nghiên cứu (hình 7). Theo thông tin ghi nhận được thì viên đá này có nguồn gốc gần thị trấn Dubuluk’, nằm cách ~80 km đường biên giới phía Bắc Kenya. Ông Hashmi cho biết rằng khu vực này đã khai thác emerald từ vài năm nay và ông đã thấy có hàng trăm gram đá thô khi đi mua hàng ở Ethiopia vào năm 2011. Mặc dù cũng có một vài viên khá lớn (kích thước đến vài cm) nhưng đá có chất lượng quý trong khu vực này thường có kích thước nhỏ (tối đa nặng chừng vài gram).

Kiểm tra viên đá nặng 1,36 ct hình tam giác thu được các đặc điểm như sau: màu – lục; đa sắc – lục phớt vàng yếu và lục phớt xanh; chiết suất RI – n_o = 1,585, n_e = 1,578; độ lưỡng chiết – 0,007; tỉ trọng thủy tĩnh SG – 2,72; phát quang – đỏ yếu dưới UV sóng dài và trơ dưới UV sóng ngắn; và các vạch hấp thu mạnh gần 700nm khi quan sát bằng phổ kế để bàn. Các đặc điểm này phù hợp với những báo cáo trước đây về emerald (ví dụ như bài của M. O’Donoghue, Ed., Gems, tái bản lần 6, Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 2006, trang 150 – 161). Quan sát dưới kính hiển vi (hình 8) thấy kiểu cấu trúc chảy rối và lởm chởm rõ nét, bao thể 2 pha dạng khối và bao thể dạng kéo dài màu nâu nhạt.

Phân tích bằng máy dò hiển vi điện tử của viên đá này được thực hiện bởi trường đại học New Orleans. Giá trị trung bình của 5 điểm dò cho thấy có 0,05 wt.% Cr₂O₃ và 0,10 wt.% FeO; vanadium – V dưới ngưỡng đo đạc (<0,009 wt.% V₂O₃). Phổ cực tím – thấy được – gần hồng ngoại (UV-Vis-NIR) ghi nhận một dãy hấp thu trong vùng gần hồng ngoại với một đỉnh cao nhất ở ~826 nm do Fe²⁺ hấp thu, ngoài ra còn các dãy rất đặc trưng của Cr³⁺ ở ~426, 633, 659, 669 và 687 nm (tia e) và ở 435, 596 và 636 nm (tia o). Phổ hồng ngoại (hình 9) thấy các dãy hấp thu tại 2358 cm^-1 (liên quan với CO₂ trong các rãnh cấu trúc) và 2290 cm^-1 (không rõ nguồn gốc nhưng đã được thấy có trong emerald tự nhiên và emerald nhân tạo Tairus).

Trong thời gian tới, Ethiopia có thể sẽ thêm emerald vào danh sách ngày càng mở rộng của các loại đá quý có giá trị thương mại.

(Theo Pamela Cevallos, William B. (Skip) Simmons và Alexander U. Falster trong Gem News International, quyển G&G Fall 2012)

 

Emerald Từ Sumbawanga, Tanzania

Sumbawanga thuộc miền Tây Tanzania được biết là một nguồn cung cấp emerald từ đá gốc nào đó bị phong hóa (I. Moroz và cộng sự, “Nghiên cứu khoáng vật và bao thể lỏng của emerald từ mỏ Lake Manyara và Sumbawanga, Tanzania“, Journal of African Earth Sciences, Vol. 33, No. 2, 2001, trang 377 – 390). Tuy nhiên, khoáng vật chất lượng quý thì hiếm thấy ở mỏ này. Trong một chuyến đi buôn năm 2011 ở Dar es Salaam, Tanzania, nhà buôn đá quý Farooq Hashmi nói rằng vài viên emerald chất lượng quý từ Sumbawanga đã được khai thác gần đây. Từ lô hàng nặng từ 50 – 100 gram, ông chọn ra 2 viên đá thô chất lượng tốt nhất và có một viên được cắt mài thành viên hình bát giác nặng 2,29 ct (hình 10). Một viên đá thô nặng 1,21 g được giữ lại để làm mẫu so sánh và ông Hashmi đã cho GIA mượn để nghiên cứu.

Mô tả viên đá mài giác ghi nhận được các đặc điểm ngọc học như sau: màu sắc – lục; đa sắc – lục phớt vàng vừa và lục; chiết suất RI – n_o = 1,575, n_e = 1,568; độ lưỡng chiết – 0,007; tỉ trọng thủy tĩnh SG – 2,69; phát quang – đỏ nhạt dưới chiếu xạ cực tím UV sóng dài và đỏ yếu dưới UV sóng ngắn; và 2 vạch hấp thu gần 700 nm thấy được khi xem bằng phổ kế để bàn. Mẫu đá thô có các đặc điểm: màu sắc – lục; đa sắc – lục phớt vàng vừa và lục; chiết suất RI – 1,58 (chiết suất điểm); tỉ trọng thủy tĩnh SG – 2,68; phát quang – đỏ nhạt dưới chiếu xạ cực tím UV sóng dài và đỏ yếu dưới UV sóng ngắn. Các đặc điểm này thì phù hợp với những ghi nhận trước đây về emerald (như bài của M. O’Donoghue, Ed., Gems, tái bản lần 6, Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 2006, trang 150 – 161). Kiểm tra dưới kính hiển vi cả hai viên đá thấy các đặc điểm bên trong giống nhau, như các mặt tiểu cầu óng ánh, bao thể lỏng nguyên sinh và các dãy màu lục song song tách biệt nhau (hình 11). Mặc dù không có bao thể khoáng vật nào trong mẫu này có thể được nhận biết bằng phổ Raman, Moroz và cộng sự (2001) đã ghi nhận khoáng phenakite, euclase, helviye, bertrandite, thạch anh, mica, illite và anhydrite trong emerald Sumbawanga; nhưng các mối tương quan giữa các pha và các bao thể lỏng có thể đoán rằng chúng được hình thành ở nhiệt độ thấp (220 – 300^oC) và áp suất khoảng 0,7 – 30, kbar.

Phân tích vi dò điện tử trên viên đá mài giác tại đại học New Orlearns ghi nhận giá trị trung bình (từ 5 điểm dò) Cr₂O₃ là 0,09 wt.% và 0,23 wt.% FeO, trong khi nguyên tố vanadium – V thì dưới ngưỡng giới hạn phát hiện (<0,009 wt.% V₂O₃). So sánh, Moroz và cộng sự đã ghi nhận như sau: 0,07 – 0,44 wt.% Cr₂O₃, 0,20 – 0,41 wt.% FeO và V₂O₃ tối đa là 0,06 wt.%. Phổ cực tím – thấy được – gần hồng ngoại (UV-Vis-NIR) ghi nhận các hấp thu do Fe²⁺ và Fe³⁺, ngoài ra còn có các dãy hấp thu rất đặc trưng của Cr³⁺. Phổ hồng ngoại cho cả hai mẫu thấy một dãy không rõ nguồn gốc tại 2290 cm^-1 (được nhìn thấy trong emerald tự nhiên và nhân tạo Tairus). Mẫu đá thô cũng thấy có các dãy hấp thu tại 2358 cm^-1 (liên quan với CO₂ trong các khe cấu trúc) và 2340 cm^-1 (hình 12).

Sự hiện diện trên thị trường của đá emerald Sumbawanga chất lượng quý thế này là sự tiến triển đáng khích lệ.

(Theo Pamela Cevallos, William B. (Skip) Simmons và Alexander U. Falster trong Gem News International, quyển G&G Fall 2012)

 

Vàng Trong Đá Nền Trondhjemite

Các mảnh vàng trong đá nền từ nhiều nguồn gốc khác nhau đã từng được đánh bóng để làm trang sức, với đá chủ điển hình thường là thạch anh (ví dụ các bài viết trong Gem News, quyển G&G Spring 1991, trang 54 – 55; Gem News International [GNI], quyển G&G Spring 2005, trang 58 – 59). Tại hội chợ đá quý Tucson 2012, một mẫu vàng nằm trong một loại đá chủ khác đã được trưng bày – đó là trondhjemite (đá xâm nhập sâu sáng màu, thành phần chính gồm có plagioclas natri (đặc biệt có oligoclas), thạch anh, hiếm hơn là biotite và một ít feldspar. Khoáng vật điểm những đốm màu trắng đến xám đậm này là một dạng tonalite, một loại đá magma xâm nhập. Theo lời của nhà buôn đá quý, Garry Hall, bộ phận tiếp thị của công ty GAPP (trước đây là Gympie Gold Ltd.) ở Mt. Lawley, miền Tây Australia – Úc, thì sản phẩm này lần đầu tiên được trưng bày tại hội chợ Tucson 2011 và có nguồn gốc từ vùng Kalgoorlie thuộc miền Tây Australia. Ông thu mua được ~1 kg trong suốt năm 2012 với các dạng lát mỏng, cabochon và trang sức thành phẩm (hình 13) như kẹp cà vạt, mặt dây chuyền và bông tai. Ông cắt mài dạng cabochon được khoảng 50 mẫu đá với hình vuông 20 x 20 mm, oval 20 x 12 mm, chữ nhật 20 x 15 mm, tất cả có độ dày từ 2,0 – 3,5 mm.

Sản phẩm này cho thấy có sự đa dạng hấp dẫn về sự hiện diện của vàng trong đá nền, ngoài sự xuất hiện truyền thống thường thấy là trên đá nền thạch anh trắng. Màu xám tổng thể của đá nền càng làm nổi bậc ánh kim của vàng.

(Theo Brendan M. Laurs trong Gem News International, quyển G&G Fall 2012)