Opal Nhân Tạo (Bản tin tháng 09/2012)

Một viên opal lửa nhân tạo phổ biến và thường được biết với tên gọi Mexifire (hình 2) là một trong số ít đá màu nhân tạo mới được sản xuất và mua bán trong những năm đầu của thế kỷ 21 (Choudhary và Bhandari, 2008; Bhandari và Choudhary, 2010; Henn và những người khác, 2010). Mặc dù opal nhân tạo được sản xuất vì mục đích thương mại từ năm 1975 nhưng hầu hết khoáng này đều có hiệu ứng nhấp nháy đổi màu (play-of-color). Mexifire thì không thấy hiệu ứng này và cấu trúc của nó được ghi nhận là giống với cấu trúc của opal thiên nhiên (gồm các quả cầu silica); nó cũng có màu cam nhờ chứa một ít sắt. Một ưu điểm đáng chú ý đối với khoáng nhân tạo này là nó không xuất hiện các vết rạn như thường gặp trong đá tự nhiên.

Hình 2: Ở viên 1,47 và 1,56 ct (bên trái), 2 viên opal nhân tạo Mexifire này có khoảng màu và độ trong của khoáng bình thường. Những viên nhân tạo thường có vẻ ngoài đục và có các bao thể dạng đầu kim nhỏ (bên phải). Ảnh chụp bên trái bởi Robert Weldon; Ảnh chụp hiển vi bên phải bởi J. I. Koivula, phóng đại 60 lần.

Các đặc tính ngọc học của sản phẩm Mexifire ban đầu có chỉ số chiết suất RI hơi thấp hơn (1,380 – 1,405) so với chiết suất được ghi nhận trong opal lửa tự nhiên (1,420 – 1,430); tỷ trọng (1,63 – 1,77) cũng thấp hơn opal lửa tự nhiên (~2,00). Sản phẩm Mexifire có cấu trúc đục phân đới và nhiều bao thể dạng đầu kim nhỏ rải rác khắp khoáng (hình 2, bên phải). Không giống như opal nhân tạo từ những nhà máy khác, opal nhân tạo mexifire không có đặc điểm “lưới mắt cáo” hay cấu trúc hình cột. Phổ huỳnh quang tia X phân tán năng lượng (EDXRF) cho thấy có thành phần sắt và canxi trong sản phẩm Mexifire, điều này cũng phù hợp với opal lửa tự nhiên. Trước đây Zr thường được dùng để tẩm và làm bền opal tuy nhiên trong khoáng này thì không thấy có sự hiện diện của Zr. Phổ hồng ngoại IR ghi nhận được đỉnh hấp thu ở 4600 – 4300 cm-1, dãy phổ này đôi khi không có trong opal tự nhiên. Mặc dù đặc điểm này không cung cấp bằng chứng để xác định nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo, nhưng thiếu đặc điểm này có thể cho thấy khả năng là khoáng tự nhiên nhiều hơn.

Từ cuối năm 2009, quy trình sản xuất này thay đổi để tạo nên sản phẩm Mexifire mới có những đặc tính ngọc học giống với những đặc tính ngọc học của opal lửa tự nhiên hơn. Những đặc điểm hiển vi của loại khoáng này trong 2 giai đoạn phát triển là giống nhau, nhưng opal nhân tạo Mexifire mới có chỉ số chiết suất không thay đổi là 1,47 và tỷ trọng là 2,19. Mặc dù những giá trị này không giống hoàn toàn với khoáng tự nhiên nhưng chúng cũng đã tạo nên mối quan tâm thật sự và đòi hỏi phải kiểm tra cẩn thận khi nghi ngờ một viên opal nào đó. Thật may là khoáng Mexifire mới có phổ hồng ngoại rất đặc trưng nên có thể dùng để phân biệt với opal tự nhiên. Những đặc điểm phổ thấy trong opal Mexifire thế hệ mới là một vùng nhô lên hơi yếu ở ~5440 cm-1, một đỉnh sắc nét với đường biên ~4520 cm-1, một dãy hấp thu trong vùng 4000 – 3250 cm-1, một đường biên yếu ở 2652 cm-1 và hấp thu hoàn toàn bước sóng dưới 2400 cm-1 (Bhandari và Choudhary, 2010).

Mặc dù opal nhân tạo Mexifire rất giống opal tự nhiên ở nhiều khía cạnh nhưng các số đo chiết suất và tỷ trọng cẩn thận sẽ cho thấy rõ nguồn gốc nhân tạo của nó. Khi xác định khoáng vật quý có những đặc điểm này thì nên lưu ý rằng cũng có thể đó là thủy tinh nhân tạo. (Công Ty TNHH Giám Định Rồng Vàng – SJC lược dịch theo Nathan Renfro, John I. Koivula, Wuyi Wang và Gary Roskin trong phần Synthetic Gem Materials in the 2000s, quyển G&G, Winter 2010)