Beryl Mắt Mèo, Emerald , Grossular Vàng (Bản tin tháng 12/2010)

Viên Beryl Mắt Mèo Kích Thước Lớn Từ Ấn Độ

     Tháng 2 năm 2009, ông Dudley Blauwet (Dudley Blauwet Gems, Louisville, Colorado) cho GIA mượn 3 viên beryl mắt mèo kích cỡ lớn (nặng từ 75,93 – 282,62 ct) và tặng thêm 1 viên (nặng 46,76 ct) để nghiên cứu (hình 1). Tất cả các viên có dạng oval cabochon bán trong đến trong mờ rất đẹp, tất cả các viên đá này đều có một dãy óng ánh sắc nét. Theo ông Blauwet, các viên đá lấy từ gần Shahpura, tọa lạc khoảng 55 km về phía Bắc Jaipur, bang Rajasthan, Ấn Độ. Ông cho rằng có hàng ngàn carat đá loại này hiện điện ở Jaipur, chúng nặng từ ~ 5 đến 288 ct.

Hình 1: Những viên beryl mắt mèo dạng cabochon này (nặng 46,76–282,63 ct) được cho là từ Shahpura ở bang Rajasthan của Ấn Độ có một dãy óng ánh sắc nét hướng vuông góc với trục C. Ảnh của Robert Weldon; viên nặng 46,76 ct (bên trái, ngoài) nằm trong bộ sưu tập của GIA số hiệu 37971.

     Những đặc điểm sau được xác định trên 4 viên cabochon: màu – lục vàng đến lục phớt vàng phớt nâu; đa sắc – vàng phớt lục vừa đến lục phớt xám hay vàng phớt nâu vừa đến lục phớt vàng; chiết suất điểm RI – 1,57–1,58; Tỷ trọng SG – 2,69–2,71 và phát quang – trơ dưới UV sóng ngắn và sóng dài. Những đặc điểm này nói chung phù hợp với beryl mắt mèo tự nhiên (theo R. Webster, Gems, 5th; tái bản có chỉnh sửa bởi G. Read, Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1994, trang 127–131). Xem tất cả các viên cabochon dưới kính phóng đại và đèn sợi quang mạnh thấy các ống tăng trưởng dạng kim tán sắc đẹp và nhiều kim màu đen và màu trắng hướng song song với trục C (hình 2); tất cả đều có dãy óng ánh mạnh. Còn thấy dạng “dấu vân tay” chứa các tinh thể gần không màu trong suốt. Hơn nữa, tất cả các viên đá có một dãy hấp thụ (chưa rõ do nguyên tố nào quyết định) ở ~547 nm dưới phổ kế để bàn.

Hình 2: Nhiều ống tăng trưởng và kim hướng song song với trục C tạo nên dãy óng ánh trong beryl. Phân tích Raman các kim này được xác định là hematite (màu đen) và siderite (màu trắng). Ảnh chụp hiển vi bởi W. L. Win.

     Phân tích dưới phổ Huỳnh quang tia X phân tán năng lượng (EDXRF) trên tất cả các mẫu cho thấy thành phần chính là Al và Si, thành phần phụ là Fe và một ít Cl, K, Ti, Cr, Zn và Cs. Lượng Fe đáng kể không phải là đặc điểm của beryl từ Ấn Độ (xem K. N. Babu và A. Sebastian, “Nguồn gốc của beryl Ấn Độ”, Tập san hội đá quý Ấn Độ, Vol. 51, 1998, trang 323 – 330). Tuy nhiên đó là do kỹ thuật phân tích của máy phổ EDXRF không phân biệt lượng Fe trong khoáng chủ và các bao thể. Còn khi phân tích Raman ta xác định được hematite (Fe2O3) trong các kim màu đen và siderite (FeCO3) trong các kim màu trắng, điều đó giải thích sự tập trung lượng sắt tương đối nhiều trong các mẫu này.

     Mặc dù bang Rajasthan được biết là một nguồn beryl quý nhưng khoáng kích cỡ lớn và có dãy mắt mèo sắc nét như thế này thì trước đây chưa từng được báo cáo.

(Theo Wai L. Win (wwin@gia.edu), Phòng Giám Định GIA, New York, trong Gem News International, G&G Winter 2009)

 

Emerald Được Phát Hiện Nhờ Sử Dụng Các Kỹ Thuật Mới Ở Mỏ Kagem, Zambia

     Mỏ emerald Kagem ở Zambia là mỏ đá màu lớn nhất trên thế giới và từ tháng 6 năm 2008, 75% thuộc sở hữu của Gemfields Resources PLC (London). Mỏ này hoạt động bằng phương pháp hầm mở rộng sử dụng kỹ thuật khai thác và xử lý mới nhất để tách các phần chứa emerald và phân loại khoáng khai thác. Tuy nhiên kỹ thuật trước đây sử dụng để tách emerald ra khỏi đá gốc bao quanh là dùng xà beng, búa, đục sẽ làm hư nhiều đá thô quý có giá trị.

     Emerald từ Kegem và những mỏ khác ở Zambia được bao quanh bởi các đới phlogopite schist gần các mạch thạch anh-tourmaline (xem J. C. Zwaan và những những người khác, “Emerald Từ Vùng Kafubu, Zambia”, Summer 2005 G&G, trang 116 – 148). Cuối năm 2008, một đới mạch thạch anh dày bất thường ở Kagem được phát hiện có chứa tinh thể emerald có màu đậm, ánh mạnh và độ tinh khiết cao (xem hình 3). Emerald chất lượng cao này được bao bọc trong một khối thạch anh rắn vì thế Gemfields đã đến Collector’s Edge Minerals Inc (CEMI) để nhờ giúp đỡ trong việc tiếp thị chúng đến những người sành sỏi về đá quý. Tháng 3 năm 2009, sau khi thành lập một nhóm chuyên viên cho dự án này, CEMI đã đưa ra phương pháp mới trong việc khai thác emerald dựa vào kỹ thuật hiện đại để lấy các mẫu rhodochrosite dễ vỡ ra khỏi mỏ Sweet Home ở Colorado (xem K. Knox và B. K. Lees, “Rhodochrosite quý từ mỏ Sweet Home, Colorado”, Summer 1997 G&G, trang 122 – 133). Thiết bị chuyên dụng gồm một máy tách thủy lực và cưa xích lưỡi kim cương được chuyển đến Kagem và đến tháng 6 thì SEMI’s Graham Sutton cho đào tạo nguồn nhân lực mà họ tuyển chọn.

Hình 3: Cao 10,7 cm, mẫu emerald trong thạch anh này từ mỏ Kagem của Zambia chứa một số tinh thể chất lượng đẹp. Mẫu sưu tập của Collector’s Edge Minerals Inc.

     Mặc dù phương pháp cài mìn nổ vẫn còn sử dụng để đào những vùng đá rộng lớn không chứa quặng nhưng hiện nay một phương pháp mới được chọn để khai thác các đới mạch triển vọng có chứa emerald. Trước tiên, khoan một số lỗ theo chiều thẳng đứng sâu 1 – 2 m dọc theo đỉnh của các bờ thềm cao từ 2 – 4m. Sau đó đá gốc được tách ra bằng máy tách thủy lực, nó được thiết kế sao cho đặt vừa khít với lỗ khoan đường kính 7 cm. Tiếp theo, khi định vị vùng giàu emerald thì dùng máy cưa xích lưỡi kim cương để lấy quặng ra. Mặc dù dụng cụ này trông giống như một cưa xích bình thường nhưng nó được cơ khí hóa nhờ hơi nước để xử lý độ cứng của đá đang cắt. Lưỡi cưa chứa các răng được kết kim cương, nó có thể cắt đá theo hướng nào tùy thích, kể cả cắt thẳng vào bề mặt quặng. Cưa xích không có giá trị trong việc tách các mẫu dễ vỡ và đá quý.

     Đá cuội và các khối đá được cưa chứa khoáng sau khai thác được xếp vào vị trí an toàn trong kho. Các mẫu thạch anh chủ có khả năng chứa các mẫu khoáng chất lượng đẹp được chuyển đến phòng mài giũa và làm sạch ở CEMI tại Colorado. Một số mẫu tinh thể đầu tiên được trưng bày ở hội chợ đá quý và khoáng Denver tháng 9 năm 2009. Đầu tháng 11 năm 2009, 10 mẫu chất lượng cao và 20 mẫu chất lượng trung bình được lấy ra từ việc tách cẩn thận emerald khỏi khối thạch anh, cho ra các tinh thể cao 12 cm và đường kính 2,5 cm. Việc xử lý đá cuội và các viên sỏi nhiều kích cỡ sẽ mang lại nửa tá mẫu có chất lượng cao và 10 – 20 viên chất lượng trung bình. Hy vọng rằng các mạch thấu kính thạch anh chứa khoáng hóa emerald sẽ được phát hiện và tiếp tục được khai thác.

     Nhiều mỏ đá quý đã sử dụng các kỹ thuật khai thác mới này ở Kagem. Bên cạnh việc giảm đáng kể sự hư hại đối với khoáng quý và các mẫu khoáng, thì các phương pháp này còn cải thiện năng suất, bởi vì người thợ dành ít thời gian hơn trong việc đục một phần đá cứng bằng tay. Một cái lợi khác là sự an toàn. Với những mẫu emerald lớn được tuyển chọn thì việc có ít người tiếp xúc sẽ giảm khả năng mất trộm.

(Theo Bryan Lees (Bryan@collectorsedge.com), Collector’s Edge Minerald Inc., Golden, Colorado, trong gem News International, G&G Winter 2009)


Grossular Vàng Từ Tanzania

Hình 4: Những viên grossular này (nặng từ 1,51 – 2,29 ct) được khai thác từ núi Lelatema ở Tanzania. Ảnh của Robert Weldon.

     Phát hiện mới về grossular có tông màu vàng đến lục được khai thác ở Đông Phi (Spring 2009 GNI, trang 65 – 66). Một trong những viên này được Amarjit Saini (Mobu Gems, Los Angeles) mang đến GIA để xem xét vào giữa năm 2009. Theo người cộng sự của ông, Peter C. L. Pereira (Isle of Gem, Arusha, Tanzania), garnet được tìm thấy ở núi Lelatema, cách ~70 km về phía đông nam Arusha và 30 km về phía đông của Merelani. Quặng được khai thác trong nhiều năm nhưng chỉ mới gần đây (2007–2008) nó mới mang lại sản lượng đáng kể – mặc dù vẫn còn hạn chế. Phần lớn những viên đá thô có trọng lượng < 1 g, những viên ~ 1 g thì không nhiều, còn những viên > 2 g thì rất hiếm. Phần lớn có màu từ vàng kim đến vàng phớt lục và ít có màu cam (màu “fanta”). Hầu hết các khoáng có thể mài giác thì có mức tạp chất từ ít đến vừa. Những viên đá được cắt mài thường có trọng lượng < 2 ct, tuy nhiên theo ông Pereira thì vẫn có một số ít viên có trọng lượng ~ 5 ct. Loại garnet này thỉnh thoảng được bán với tên gọi “Tsavo Golden”.

 

Hình 5: Các bao thể xuất hiện trong grossular chỉ là những tinh thể apatite trong suốt. Ảnh chụp hiển vi bởi D. Beaton.

 

      Ông Saini tặng 3 mẫu grossular vàng, mài giác (hình 4) cho GIA và các viên này có những đặc điểm ngọc học như sau: màu – vàng phớt cam hơi nhạt đến vàng cam nhạt; chiết suất RI – 1,738; tỷ trọng thủy tĩnh SG – 3,61–3,62; phát quang – cam phớt đỏ yếu dưới UV sóng dài và cam phớt vàng vừa dưới UV sóng ngắn; và một đường phổ hấp thu yếu nhìn thấy ở 430 nm dưới phổ kế để bàn. Những đặc điểm này phù hợp với grossular (R. Webster, trong Gems, 5th, chủ bút P. G. Read, Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1994, trang 201-202). Nghiên cứu dưới kính hiển vi cho thấy các viên đá phần lớn không có bao thể và đặc tính tăng trưởng, ngoại trừ một số tinh thể trong suốt được xác định là apatite bằng phổ Raman (hình 5).

     Phân tích hóa cả 3 viên bằng phổ khối lượng plasma cảm ứng kép bắn laser đo được các giá trị trung bình của Fe là 4600 ppmw và Mn là 3300 ppmw. Các sắc tố tạo màu Cr và V thường được thấy trong grossular lục phớt vàng đến lục từ Đông Phi thì xuất hiện với lượng không đáng kể (<50 ppmw).

     Phổ hấp thu cực tím trong vùng nhìn thấy được (UV-Vis) (hình 6) cho thấy các vạch phổ có liên quan đến Mn2+rấtsắc nét, bao gồm một ngưỡng ở 372 và các đỉnh ở 409, 419 và 430 nm. Các phổ rất yếu ở 504 và 690 nm liên quan đến Fe2+. Sự tập trung màu vàng trong những viên garnet này là do Mn2+mà trước đây được mô tả là grossular vàng đến vàng phớt lục từ Đông Phi (Winter 1991 Gem News, trang 258; Winter 2005, GNI, trang 352 – 353).

Hình 6: Phổ UV-Vis của các viên grossular vàng có vạch phổ sắc nét liên quan đến Mn2+. Các vạch phổ rất yếu xuất hiện ở 504 và 690 nm liên quan đến Fe2+.

(Theo Donna Beaton (Dbeaton @ gia. Edu), Phòng Giám Định GIA, New York, trong Gem News International, G&G Winter 2009)

Các tin khác