Sapphire Yogo, Demantoid, Enstatite, Ngọc Trai Mabe (Bản tin tháng 04/2010)

Những Thông Tin Mới Về Sapphire Yogo

Mỏ sapphire Vortex ở Yogo Gulch, Montana, USA vừa hoạt động trở lại dưới sự hợp nhất quyền sở hữu giữa Mike và Laurie Roberts (Công ty Roberts Yogo, Montana). Những chủ mỏ trước đây đã cho ngưng việc khai thác hồi cuối năm 2004 (xem trong phần GNI, Fall 2005, trang 276). Ông Roberts và ba cộng sự của ông đang cho khai thác liên tục quanh năm mỏ Primary và các vĩa đá New Downstream, qua việc sử dụng tiếp tục các đường hầm ngầm được xây dựng bởi các chủ mỏ trước đây. Hệ thống hầm ngầm này được đào xuyên qua núi 400 feet (122 m), 16% đã bị hư hỏng nặng, có một số vấn đề cần quan tâm, đặc biệt là vấn đề khí nén và hệ thống điện, cũng như hệ thống quạt thông gió và lối thoát hiểm.

Hình 1: Những viên sapphire từ mỏ Vortex, Montana thường có màu xanh “cornflower” đồng nhất. Ảnh của Amber Roberts.

  Những vĩa đá chứa sapphire này đã bị phong hóa một phần nên khá bở, kích thước bề rộng từ 15 – 90 cm. Chúng được khai thác bằng lổ khoan, thuốc nổ và các chất tẩy rửa để loại tạp chất; việc làm sạch bằng áp lực được tiến hành một cách hợp lý nhằm tránh làm bể các viên đá quý. Quặng được mang lên mặt đất bằng các xe tải trọng 5 tấn và trước khi gia công các vĩa khoáng vật chứa sapphire này thường được để ngoài trời. Các phân xưởng sử dụng phương pháp tách trọng lực và có thể gia công 20 tấn quặng trên một giờ. Sau đó quặng được cho qua máy sàng và công nhân sẽ nhặt bằng tay các viên sapphire còn lại trên sàng. Công ty Roberts Yogo lưu giữ 16.000 gram đá thô và gần 10.000 carat đá mài giác. Cũng giống lượng đá khai thác trước đây, đa phần sapphire có màu xanh tự nhiên thuần khiết của hoa “cornflower” (hình 1), trong đó có một tỷ lệ nhỏ đạt màu tím bão hòa đẹp và rất hiếm khi chúng có màu hồng. Do chúng có dạng tinh thể hơi dẹp đặc trưng nên thích hợp với việc cắt mài thành nhiều viên dạng fancy nhỏ, hơn là cắt dạng tròn kích thước lớn hơn. Hầu hết các đá có trọng lượng <1 ct, nhưng họ vẫn có thể khai thác được mỗi năm trên 100 ct đá >1 ct. Các viên sapphire nhỏ hơn được cung cấp ra nước ngoài qua các hội chợ thương mại, chúng thường được gia công nhanh chóng bởi Columbia Gem House (Vancouver, Washington).

Những viên đá thô kích thước lớn hơn (hình 2) được cắt mài ở Montana. Viên đá nặng 2,50 ct trong hình 2 là trường hợp hiếm gặp ở sapphire Yogo, vì những viên đá có trọng lượng đáng kể được cắt mài kiểu giác cúc chiếu rực rỡ là không phổ biến. 

(Theo Claire Baiz (bigskygold@imt.net), Big Sky Gold & Diamond, Great Falls, Montana, trong Gem News International, G&G Fall 2009) 

Demantoid Ở Ambanja, Madagascar

Hình 3: Hàng ngàn thợ mỏ đổ xô xuống mỏ demantoid mới được phát hiện giữa năm 2008 ở vùng đầm lầy mọc nhiều cây đước gần Ambanja phía Bắc Madagascar. Ảnh của F. Danet

Giữa năm 2008, những người đánh cá ở miền Nam Madagascar cho biết là họ có thấy nhiều viên đá màu lục ở vùng đầm lầy mọc nhiều cây đước. Những viên này được mang đến Antananarivo và được xác định là demantoid. Sau đó những người đào sapphire từ Ambondromifehy nghe tin và bắt đầu khai thác vùng này. Đầu tháng 4 năm 2009, tin đồn về việc phát hiện mới về “sapphire” lục đắt giá đã được gọi loan báo khắp nơi và hàng trăm thợ mỏ, dân buôn và người môi giới – có cả người từ Malagasy và người từ vùng khác đổ xô đến nơi này (hình 3). Cuối tháng 5 năm 2009, khi người cộng tác của tạp chí này lần đầu tiên đến khu mỏ thì thấy khoảng 2.000 thợ mỏ đang đào xới tìm kiếm khoáng vật quý và có 5.000–10.000 người đang sinh sống gần làng Antetezambato. Mỏ cách 22 km về phía Đông Nam Ambanja và ranh giới phía Đông của các mỏ đang khai thác có tọa độ là 13^o30,426’ S, 048^o32,553’ E.

Hình 4: Demantoid ở Madagascar giữ được dạng tinh thể rất đẹp. Viên lớn nhất trong hình có trọng lượng 3,1 g và kích thước 16,5 x 12,3 x 8,6 mm. Ảnh chụp bởi F. Danet.

Sử dụng công cụ cầm tay (xà beng, các chiếc ki xúc đất,…), những công nhân mỏ đào các hố sâu 6–11m ở những vùng đầm đước lúc thủy triều xuống. Một số công nhân mỏ sử dụng máy bơm và đê bao để giữ cho hố khỏi ngập nước, trong khi một số công nhân mỏ khác lại khai thác ở vùng đất khô sát ngay vùng đầm lầy. Người cộng tác của tạp chí này quan sát thấy quặng có kích thước ~ 500 x 500 m, ông cho rằng demantoid nằm trong lớp skarn màu hơi trắng được bao quanh bởi đất sét và đá kết tinh. Các tinh thể có các khe nứt đường hay các ổ hốc (có kích thước vài decimet). Đá chủ có thể khá cứng mặc dù nó có đặc điểm là dễ bị phong hóa hoàn toàn. Theo những người thợ mỏ thì vài bao quặng sẽ mang lại nửa lon tinh thể. Tinh thể demantoid sắc cạnh, bóng láng và một số mặt có sọc. Chúng có dạng hình mười sáu cạnh mặt thoi cụt hay dạng tinh thể lập phương 24 mặt (hình 4), có viên kích thước lên đến 25 mm. Sắc lục của chúng thường có sự pha trộn của màu xanh hay màu vàng dưới ánh sáng ban ngày hay dưới đèn huỳnh quang; các viên đá sẽ có màu xanh oliu dưới đèn nóng sáng. Ngoài ra ở các mỏ này còn thu được các tinh thể andradite màu vàng và nâu chất lượng quý cân nặng đến 2 gram. Thạch anh đi kèm với garnet thường gồm các tinh thể đục mảnh dài đến 4 cm. Nhiều khoáng vật khác cũng được thấy ở chợ Antetezambato, nhưng có thể những người buôn đá đã mang chúng từ những quặng khác ở Bắc Madagascar.

Người cộng tác của tạp chí này đã nghiên cứu 16 mẫu demantoid thô (tổng trọng lượng 23,6 g, xem lại hình 4) có viên nặng đến 3,1 g, viên “sạch” (hầu như không có tạp chất) và lớn nhất nặng 1,2 g. Những đặc tính sau đã ghi nhận được: Chiết suất RI – vượt giới hạn của chiết suất kế chuẩn; tỷ trọng SG (5 viên) – 3,79-3,88 (các viên có tỷ trọng thấp hơn là do có nhiều tạp chất); lưỡng chiết suất rất dị thường dưới nicol phân cực; quang phổ – ngưỡng phổ nằm trong vùng màu xanh, có một dải khuếch tán ở 621 và 640 nm, nhưng không có vạch nào ở vùng màu đỏ (do Cr thường liên quan với các vạch nằm ở 693 hay 701 nm). Kiểm tra dưới kính hiển vi thấy được các khe nứt và những tạp chất dạng vân tay cũng như các tinh thể có cùng kích thước. Mặc dù không thấy bao thể dạng đuôi ngựa “horsetails” trên những mẫu này nhưng người cộng tác này ghi nhận đã thấy vài bao thể hình kim uốn cong trong một số viên đá được nghiên cứu sau đó.

Thật khó để ước lượng lượng khoáng được khai thác tại các mỏ, nhưng người cộng tác này nghĩ rằng có ít nhất 20 kg demantoid được khai thác mỗi tuần (có thể nhiều hơn nữa), trong đó nhiều kg đá có trọng lượng từ 1–3 g mỗi viên. Hiếm thấy những viên có kích cỡ lớn hơn cũng như ít thấy những viên “sạch” (khi nhìn bằng mắt) mà có trọng lượng > 1 g. Khoảng 5% khoáng vật được mài giác. Những viên demantoid đầu tiên được cắt mài có nhiều viên đẹp nặng từ 1 đến hơn 3 ct, trong khi đó những viên có nhiều tạp chất hơn thì có thể nặng đến 7 ct. Những viên có “màu emerald” sạch đẹp thì hiếm khi có trọng lượng trên 2 ct, trong khi đó những viên “màu xanh oliu” thì khá phổ biến và nặng từ 2–5 ct.

Việc phát hiện ra demantoid này làm cho hoạt động ở Madagascar trở nên rất nhộn nhịp và số người mua bán đá và môi giới nhiều hơn hoặc bằng số công nhân ở các mỏ. Vào giữa tháng 7, vì nhiều lý do mà chính quyền tỉnh đã cấm những người mua đá đến mỏ và ra lệnh mọi việc mua bán phải diễn ra ở “quầy” gần đó, điều này giống như mỏ đá quý Ilakaka nổi tiếng đã thực hiện năm 1999.

Những hình ảnh khác đi theo tài liệu này đã có trong kho dữ liệu G&G ở địa chỉ website www.gia.edu/gandg. Dữ liệu phân tích hóa của demantoid vùng Madagascar cũng như các dữ liệu về ngọc học khác hiện có trên mạng ở địa chỉ website sau: www.gemnantes.fr/recherche/autre/demantoide_mada.php.

(Theo Fabrice Danet (fabdante@moov.mg ), Style Gems, Antsirabe, Madagascar, trong Gem News International, G&G Fall 2009)

Enstatite Ở Pakistan

Tại Hội chợ đá quý Tucson năm 2009, Syed Iftikhar Hussain (thuộc công ty thương mại Syed, Peshawar, Pakistan) có trưng bày một lô hàng gồm các tinh thể màu lục vàng đậm nhỏ và vài mảnh bị vỡ. Ông ta đã mua chúng với tên gọi là “diopside hay garnet” từ Baluchistan, Pakistan năm 2007. Lô hàng có trọng lượng 105 g và có một số viên đủ trong để mài giác. Ông Hussain đã tặng cho GIA nhiều mẫu đá thô để nghiên cứu.

Phân tích ban đầu trên nhiều mẫu bằng phổ kế Raman xác định chúng là enstatite. Enstatite là một khoáng vật thuộc nhóm pyroxene kết tinh hệ trực thoi có thành phần cuối cùng trong hợp chất MgSiO₃, được hình thành từ loạt hòa tan chất rắn cùng với ferrosilite (FeSiO₃). Màu của chúng là từ không màu đến vàng, lục hay nâu; các màu này có liên quan với sự hiện diện của chất tạo màu như Cr, Mn, V và Fe. Enstatite chứa sắt thường được gọi là hypersthene, mặc dù hiện nay Hiệp Hội Khoáng Vật Học Quốc Tế chỉ phân loại nó với tên enstatite.

Enstatite có độ cứng Mohs là 5–6, nó khá giòn và khó mài giác (J. Sinkakas, “Một số điều kỳ lạ và hiếm thấy trong đá quý”, quyển G&G Fall 1995, trang 199–200). Trong số đá của ông Hussain tặng, GIA đã mài giác 3 viên (0,42–1,29 ct, hình 5) để nghiên cứu thêm và ghi nhận được những đặc điểm sau: màu – lục vàng đậm, chiết suất RI – 1,665-1,675 đo từ mặt bàn (và có giá trị cao hơn: 1,730 khi đo từ đáy của một viên đá), lưỡng chiết suất – 0,010, tỷ trọng SG – 3,31 và không phát quang dưới đèn cực tím. Dưới phổ kế để bàn cho thấy đường phổ mạnh và sắc nét ở 505 nm và một dải rộng gần 550 nm. Những đặc điểm này phù hợp với enstatite (theo bài viết của M. O’Donoghue, trong quyển Gems, 6^th, do Butterworth-Heinemann, Oxford, UK chủ biên, trang 408). Quan sát dưới kính hiển vi thấy những khe nứt đặc trưng và tạp chất dạng “vân tay” (xem tài liệu trong kho dữ liệu G&G).

Qua phổ kế trong vùng bước sóng nhìn thấy, ta thấy được một đỉnh sắc nét ở 505,8 nm và dải rộng tập trung ở 548 nm (xem trong kho dữ liệu G&G). Một vạch mờ gần 680 nm cũng được nhìn thấy do có sự có mặt của Cr³⁺. Một số vạch tương tự đã được thấy dưới phổ kế trên viên enstatite màu lục đậm từ Arizona và trên viên enstatite màu lục vừa từ phía Đông Châu Phi (theo G. R. Crowningshield, bài “Enstenite!” [đúng nguyên văn mà bài viết đã dùng], trong G&G Fall 1965, trang 334–335; C. M. Stockton và D. V. Manson, “Peridot từ Tanzania”, trong G&G Summer 1983, trang 103–107).

Phân tích hóa trên 1 trong số các mẫu mài giác bằng phổ LA-ICP-MS cho thấy thành phần của nó là (Mg_0,79Fe_0,17Ca_0,04)SiO₃, cùng với một lượng nhỏ Cr và Mn. Sự tập trung Fe trong enstatite chất lượng quý là khá cao, với tỉ lệ Fe/(Mg+Fe) = 1,8 – so với tỉ lệ 0,12 đối với mẫu ở Đông Phi được ghi nhận bởi Stockton và Manson (1983) có lẽ là nguyên tạo ra tông màu tối trên khoáng vật.

Giá trị chiết suất cao nhất là 1,730 cao hơn nhiều so với đặc trưng của khoáng vật cuối enstatite trong loạt khoáng của magie, chúng thường có chiết suất từ 1,649 đến 1,680 và điều này phù hợp với sự hiện hiện một lượng sắt đáng kể, đo được từ phân tích hóa. Nhưng chỉ số này lại thấp hơn khi so sánh với chỉ số chiết suất từ 1,755 đến 1,788 của khoáng vật cuối ferrosilite chứa sắt (J.W.Anthony và những người khác, quyển Handbook of Mineralogy, Vol. 2 – Silica, Silicates, phần 1, Mineral Data Publishing, Tucson, Arizona, 1990, trang 255). Độ trong suốt cao và màu lục vàng của enstatite chứa sắt này thì hoàn toàn không giống với “hypersthene” như ghi nhận trong cuốn G&G Summer 2003, phần Gem News International, trang 160-161. (Theo Ren Lu (ren.lu@gia.edu) và Chandana Samararatne, Phòng Kiểm Định GIA, New York, trong Gem News International, G&G Fall 2009)

Loại Opal Thông Thường Mới Phát Hiện Ở Argentina

Tại Hội chợ đá quý Tucson năm 2009, Jorge Raul Dascal (Patagonia Minerals, Buenos Aires) có trưng bày một số viên opal thông thường mới phát hiện từ Argentina. Khoáng vật có độ trong từ đục đến trong và màu từ lục vàng đến cam (gần giống opal lửa) đến nâu (hình 6). Màu và độ trong thường phân thành từng lớp.

Chúng tôi đo được trị số chiết suất RI và tỷ trọng SG trên 3 mẫu được mài bóng, các chỉ số này tiêu biểu cho các opal có đặc trưng màu và độ trong như trên (xem lại hình 6). Chiết suất điểm: 1,440 – 1,445 và tỷ trọng: 2,02 – 2,04. Trong 6 viên kiểm tra dưới phát quang cực tím thì có 4 viên trơ. Tuy nhiên 2 mẫu trắng nhất thì phát quang màu lục phớt trắng rất yếu dưới UV sóng dài và thậm chí yếu hơn nữa dưới UV sóng ngắn và không có phát lân quang. Phân tích Raman sử dụng phổ kế biến hình Fourier Bruker RFS100 trên 3 mẫu được mài bóng khẳng định khoáng vật này là opal-CT có đỉnh chính cao nhất trong khoảng 345 đến 325 cm^-1. Phân tích hóa 3 viên được thực hiện trên kính hiển vi điện tử quét JEOL 5800LV (SEM) được trang bị thêm máy dò IMIX-PTS phân tán năng lượng Princeton Gamma Tech xác định khoáng vật có thành phần cơ bản là SiO₂ với một lượng nhỏ Al trong 2 viên (0,05 và 0,25 wt.%) và Fe có trong 3 viên (0,30–2,5 wt.%). Lượng sắt có tương quan định tính với thành phần màu vàng phớt lục đến nâu.

Bốn trong sáu mẫu cho thấy các bao thể dạng “ruột bánh mì” màu trắng dưới ánh sáng phản chiếu. Các bao thể lớn hơn có cấu trúc tương tự thỉnh thoảng có dạng dĩa hay hình cầu. Một bao thể như mô tả trên có trong vùng màu nâu đậm được bao quanh bởi rìa nhạt hơn (hình 7). Phân tích hóa hiển vi điện tử quét SEM các bao thể cho thấy thành phần chính của chúng là Si và O (ít nhất một vài trong số những nguyên tố này là từ thành phần opal vây quanh) cũng như ~5 wt% Fe và ~2 wt.% Al – cả hai tập trung nhiều ở phần trung tâm – và một lượng nhỏ Mg, Ca và Mn. Phổ Raman của bao thể thu được bằng phổ kế phân tán Jobin-Yvon T64000 cho thấy một chuỗi các dải hấp thu yếu ở khoảng 690, 550, 394 và 301 cm^-1 và một dải sắc nét hơn ở khoảng 463 cm^-1. Những điều này phù hợp với sự pha trộn giữa thạch anh và ôxyt hay hydroxit sắt có thể là hematite hay goethite. Như những opal thông thường khác, màu vàng đến nâu của mẫu opal ở Argentine có thể có liên quan đến các bao thể chứa Fe cực nhỏ đến siêu nhỏ.

Cấu trúc opal được nghiên cứu tỉ mỉ trên bề mặt vừa mới bể của 3 mẫu màu lục vàng đến cam bằng cách sử dụng máy SEM JEOL 6400 có tác động của từ trường. Nó bao gồm các hạt siêu nhỏ có đường kính ngoài 20–45 nm kết hợp lại với nhau, là đặc trưng của opal-CT thông thường có ở nhiều địa phương trên toàn thế giới.

Quặng opal Argentine được phát hiện ở vài vùng đồi thấp hẻo lánh chưa từng được biết đến vào cuối tháng 12 năm 2008. Viên opal tìm thấy đầu tiên là viên sỏi riêng lẻ ở lòng sông cạn nước, nó được tìm thấy cách nhiều kilomet về phía thượng nguồn, điều này đã tạo nên dáng vẻ cho viên đá núi lửa rất cứng này. Chất nền của các mẫu bị thay đổi khá nhiều và hiển nhiên là nó sẽ giàu silica – điôxyt silic và sét. Do khí hậu lạnh và khô nên các mỏ chỉ khai thác được 5 hay 6 tháng mỗi năm. Tháng 4 năm 2009, ông Dascal cho biết là thấy một số viên opal lục vàng trong khu vực này. Thời gian đó ông ta đã sưu tầm được tổng cộng ~ 140 kg khoáng vật quý và 11 kg được cắt thành nhiều mảnh, có mảnh có kích thước lên đến ~10 x 7 x 7 cm. Hơn nữa ông cũng mài một số viên opal dạng cabochon (hình 8).

(Theo Emmanuel Fritsch, Yves Lulzac, Trung Tâm Nghiên Cứu Đá Quý Nantes, Pháp; Bejamin Rondeau CNRS, Team 6112, Laboratoire de Planétologie et Géodynamique, Đại học Nantes, Pháp, trong Gem News International, G &G Fall 2009 )

Ngọc Trai Mabe Ở Việt Nam Có Nhân Là Vỏ Sò Biển

Tại Hội chợ đá quý Tucson năm 2009, Trần Vân Tuyền? [nguyên văn là VanTuyen Tran] (công ty Ferjenni, Fullerton, California) giới thiệu với người cộng tác của tạp chí này một số viên ngọc trai mabe (tương tự với loại bán ngọc trai nuôi – blister) mới thu hoạch từ Việt Nam, chúng được sản xuất từ việc sử dụng nhân là vỏ sò biển.

Mặc dù chúng xuất hiện lần đầu tiên ở Hội chợ đá quý Tucson năm 2008, nhưng đến năm 2009 (từ lần thu hoạch thứ 2 của công ty) mới có những viên có kích cỡ lớn và lớp xà cừ bên ngoài đẹp hơn. Theo lời cô Trần thì cô đã được tiếp cận với khái niệm ngọc trai mabe này và sau đó cô hợp tác với trang trại nuôi ngọc trai của bà Nguyễn Thị Thu Cúc [nguyên văn là Cuc Nguyen] ở Việt Nam (Công ty TNHH Bối Ngọc ở tỉnh Bến Tre). Nhiều vỏ sò sử dụng làm nhân ngọc trai được thu nhặt từ các bãi biển vùng Indo-Pacific. Ở lần thu hoạch gần đây nhất, vào tháng 4–5 năm 2008, họ đã cấy vào 9.000 con hàu Pteria penguine và đến tháng 01 năm 2009 họ thu được 625 ngọc trai mabe có chất lượng cao. Sản lượng khá thấp là do lớp xà cừ bên ngoài trên nhiều nhân vỏ sò biển chưa hoàn chỉnh và do có 15% số hàu bị chết sau khi cấy.

Sau khi thu hoạch, ngọc trai mabe được làm sạch và đánh bóng, sau đó cắt loại bỏ phần vỏ thừa (hình 9). Ngọc trai mabe có khi dài đến 5 cm, nhưng phần lớn là từ 2 – 4 cm. Một ít trong số đó từ lần thu hoạch đầu tiên – có lớp xà cừ mỏng hơn – được đánh bóng để lộ ra màu của lớp nhân vỏ sò nằm bên dưới (xem 2 ngọc trai mabe có nhân là vỏ “ốc tiền” nằm ngoài cùng bên phải hình 9).

Dù rằng trong số đó cũng có những viên lớp xà cừ bên ngoài đã hoàn chỉnh, nhưng cấu trúc bề mặt của vỏ sò biển nằm bên dưới cũng hiện lên khá rõ rệt (hình 10). Trên thị trường đã xuất hiện nhiều viên trai vỏ sò mabe được gắn trên mề đay hay bông tai (hình 11).

(Theo Brendan M. Laurs, trong Gem News International, G&G Fall 2009)