“Không viên spinel mầu lam nào có thể sánh được với những viên spinel mầu lam được tìm thấy ở Việt Nam. Với tôi, chúng nằm trong top những viên spinel mầu lam chất lượng hàng đầu thế giới. Những khoáng vật như thế này thực sự rất, rất hiếm trên bề mặt Trái Đất.” – Vincent Pardieu, một chuyên gia Ngọc học đã viết.

“Có lẽ việc tìm ra những viên spinel mầu lam tuyệt vời này là một phát hiện quan trọng nhất từng diễn ra tại Việt Nam. Mầu lam của nó thực sự không thể so sánh hay  nhầm lẫn với bất cứ một mầu sắc nào khác, vì chúng là mầu lam cobalt độc nhất vô nhị trên hành tinh này, một mầu lam tinh khiết. ” – Vladyslav Yavorskyy, môt nhà kinh doanh và sưu tầm đá quý đã nói.

Hình 1: Những mẫu spinel thô từ Việt Nam (Ảnh: từ clip của Yavorskyy)

Các chuyên gia Ngọc học, các nhà kinh doanh đá quý, cũng như những người yêu đá quý đã không tiếc lời dành tặng cho spinel cobalt (cobalt spinel) nhiều lời khen mĩ miều như trên. Và quả thực, spinel cobalt – những viên spinel xanh lam rực rỡ và trong vắt này là một ưu ái đặc biệt của Mẹ Thiên nhiên ban tặng cho mảnh đất Tây Bắc – vùng Lục yên, tỉnh Yên Bái, của nước ta. Vẻ đẹp có 102 của chúng cho tới nay vẫn khiến cả thế giới phải sửng sốt.

Hình 2: Một viên spinel cobalt từ Lục Yên, Việt Nam (Ảnh: Trịnh Hoài Thu)

Viên spinel cobalt nặng 13,28 ct dưới đây, được chế tác hình quả lê (pear), thuộc sở hữu của Vladyslav Yavorskyy. Theo lời ông, nó là duy nhất trên cả hành tinh này (only one on entire planet) và nó đến từ mảnh đất Lục Yên, Việt Nam.

Hình 3: Hai hình ảnh khác nhau của viên spinel cobalt nặng 13,28 ct từ Việt Nam (Ảnh: từ clip của Yavorskyy)

Spinel lần đầu tiên được tìm thấy tại Việt Nam vào đầu năm 1987, nhưng phải tới đầu những năm 2000, spinel cobalt mới được phát hiện tại xã An Phú, huyện Lục Yên. Những người dân buôn bán đá quý tại đây hay gọi loại spinel này với cái tên địa phương rất dễ thương là si-ti-len xanh chân tông.

Vậy xét về mặt khoa học, spinel cobalt có gì đặc biệt?

Spinel có mầu như thế nào được gọi là spinel cobalt?

Nhiều nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng, có ba nguyên tố vết có thể tạo mầu cho spinel, đó là: crom (Cr), cobalt (Co) và sắt (Fe). Các phân tích hóa học và quang phổ trên những viên spinel lam từ Lục Yên đã chỉ ra nguyên tố cobalt cùng với sự góp mặt của sắt là nguyên nhân tạo ra mầu lam ở spinel (GIA, 2015). Và tên gọi spinel cobalt được quy định bởi mầu sắc mà viên spinel đó sở hữu.

Hình 4: Một viên spinel cobalt từ Lục Yên (Ảnh: từ clip của gemfluencer trên Instagram)

Hình 5: Những viên spinel thô được bán tại chợ đá quý Lục Yên (Ảnh: kaia.vn)

Theo báo cáo mới nhất của chuyên gia nghiên cứu Aaron Palke tại GIA (2018), Viện Ngọc học Mỹ gọi những viên spinel mầu lam là spinel cobalt nếu chúng đáp ứng được những tiêu chí sau:

1. Có mầu xanh lam tươi sáng, rực rỡ mà trong Tiếng Anh hay sử dụng những tính từ như: bright, vivid, neon, electric, hot (bright blue, vivid blue…) để mô tả.

2. Được tạo mầu chủ yếu bởi nguyên tố cobalt (thể hiện rõ qua phổ hấp thụ) và hàm lượng cobalt trong viên đá phải từ 20 đến 50 ppm tùy theo kích thước viên đá.

Dưới đây là hai ví dụ trong bài báo cáo để minh họa cho định nghĩa này về spinel cobalt.

Con số này được các chuyên gia của GIA tính toán dựa trên hàm lượng cobalt có thể tạo ra mầu lam cho 1 ct trọng lượng của viên đá. Mối tương quan đó được thể hiện rõ hơn trong biểu đồ sau:

Việc lượng hóa giúp các nhà ngọc học có tiêu chí rõ ràng hơn trong việc gọi tên một số loại đá quý đặc biệt, tương tự như đối với tourmalin Paraiba với sự xuất hiện của nguyên tố vết là đồng (Cu) trong thành phần hóa học của viên đá vậy.

3. Có yêu cầu nhất định về tỷ lệ giữa hàm lượng sắt và cobalt trong spinel cobalt, tuy nhiên điều này chưa được trình bày rõ trong báo cáo của Aaron Palke.

Aaron Palke cho rằng, quá nhiều sắt sẽ làm cho tông mầu của viên đá tối đi và không đủ điều kiện về chất lượng mầu sắc để gọi tên viên đá là spinel cobalt theo tiêu chí đầu tiên. Nhưng trên thực tế thì, kể cả có xét tới tỉ lệ Fe/Co, mà mầu sắc không sống động và rực rỡ như tiêu chí 1 đặt ra, nó cũng sẽ không được gọi là spinel cobalt.

Spinel cobalt đã được tìm thấy ở đâu?

Cho đến nay, Việt Nam vẫn được thừa nhận rộng rãi là đất nước có nguồn đá quý spinel cobalt với mầu sắc lôi cuốn nhất, mặc dù kích thước của những viên khai thác được là khá bé. Ngoài ra, spinel cobalt còn được tìm thấy ở Sri Lanka, Pakistan.

Khởi nguồn cho những nghiên cứu về spinel cobalt hầu hết cũng được thực hiện trên những mẫu khai thác tại Lục Yên. Hàm lượng cobalt trong những viên spinel của nước ta cao vượt trội so với spinel mầu lam từ những mỏ khác (50 – 80 ppm). Đây cũng là một điều thu hút các nhà khoa học, cũng như khiến cho giới kinh doanh và các nhà sưu tầm không thể ngừng si mê sắc xanh hiếm có của spinel cobalt từ Việt Nam. Cho dù trong tương lai có thể xuất hiện thêm các mỏ spinel cobalt mới, nhưng chắc chắn mầu sắc đặc biệt của spinel cobalt Lục Yên cũng không dễ gì bị lu mờ.

Vào năm 2021, một mỏ spinel cobalt mới đã được tìm thấy tại ngôi làng nhỏ có tên là Mahenge ở Tanzania, một nước ở khu vực Đông Phi. Theo nghiên cứu từ SSEF (Viện Ngọc học Thụy Sĩ), những viên spinel cobalt  đây có thành phần hóa học khá tương đồng với spinel cobalt từ Lục Yên. Trọng lượng của những viên spinel cobalt ở đây sau khi chế tác chỉ khoảng 1 ct. Ngoài ra, cũng có những viên có kích thước lớn hơn, tuy vậy, những viên nặng trên 5 ct rất hiếm.

Hình 6: Những viên cobalt spinel khai thác tại Mahenge, Tanzania (Ảnh: Mahenge Gems)

Tuy nhiên, tới đầu năm 2022, một mỏ cách Mahenge 20 km về phía Đông Nam đã được phát hiện với những viên spinel cobalt có trọng lượng lên tới 40 ct. Qua phân tích những mẫu ở mỏ này, SSEF cũng thấy rằng spinel cobalt ở đây có thành phần khá giống với những viên khai thác tại Việt Nam, Pakistan và Sri Lanka.

Hình 7: Spinel cobalt khai thác tại mỏ cách Mahenge (Tanzania) 20 km về phía Đông Nam (Ảnh: SSEF)

Spinel cobalt có phải là biến loại có giá trị cao nhất của spinel ở thời điểm hiện tại?

Trước năm 2021, nói về độ hiếm, có thể khẳng định spinel cobalt là biến loại được tìm thấy với số lượng và kích thước hạn chế nhất trong số tất cả các biến loại mầu sắc khác nhau của loại đá này. Đặc biệt là đối với spinel cobalt đến từ Việt Nam, thì trên thị trường kinh doanh đá quý, những viên trên 1 ct với mầu sắc đẹp và độ trong suốt cao quả thực là rất ít. Tuy nhiên, những phát hiện mới gần đây ở Tanzania có thể sẽ làm giảm độ hiếm của loại đá quý này đi đáng kể.

Có lẽ cũng vì độ hiếm và mầu sắc đặc biệt của mình mà giá của spinel cobalt Việt Nam so với những biến loại mầu sắc khác đã được đẩy lên khá cao, có thể nói là cao hơn giá của spinel tất cả các mầu sắc khác, thậm chí cả spinel đỏ – biến loại vẫn được coi là có giá trị cao nhất từ trước tới nay.

Trên trang thương mại đá quý của Yavorskyy, ví dụ dưới đây về hai biến loại mầu sắc được cho là có giá trị nhất của spinel cũng cho ta thấy điều này.

Phân biệt spinel cobalt tự nhiên với spinel tổng hợp và spinel xử lý khuếch tán mầu lam

Vẻ đẹp và sự hữu hạn của đá quý tự nhiên đã thôi thúc các nhà nghiên cứu tạo ra những loại đá quý nhân tạo để sử dụng với mục đích thay thế cho đá quý tự nhiên hoặc sử dụng trong một số lĩnh vực khác. Tuy nhiên, công nghệ không thể copy 100% những gì thuộc về Mẹ Thiên nhiên.

Với spinel tổng hợp, cobalt cũng chính là nguyên tố được thêm vào để tạo mầu lam trong phương pháp nóng chảy trong ngọn lửa (flame fusion). Mầu xanh lam của spinel tổng hợp cũng rất đẹp và lôi cuốn không kém những viên spinel cobalt tự nhiên chất lượng cao.

Hình 8: Những thỏi spinel thô tổng hợp bằng phương pháp nóng chảy ngọn lửa (trái) và mẫu sau khi đã chế tác (phải)

Đặc điểm khác biệt nổi bật để phân biệt chúng với spinel tự nhiên đó là chiết suất và tỉ trọng cao hơn (chiết suất RI: 1.728 và tỷ trọng SG: 3.64) so với spinel tự nhiên (RI: 1.718 và SG: 3.60) do công nghệ tổng hợp spinel theo phương pháp này đòi hỏi phải có sự thay đổi tỷ lệ Al:Mg từ 1:1 trong thành phần spinel tự nhiên sang 2:1 trong spinel tổng hợp.

Spinel mầu lam tổng hợp theo phương pháp nóng chảy trong ngọn lửa cũng thường phát mầu đỏ dưới tia cực tím sóng dài cũng như qua kính lọc mầu Chelsea.

Hình 9: Mầu của spinel tổng hợp dưới kính lọc mầu Chelsea (trái) và dưới tia cực tím sóng dài (phải)

Một vài năm trước, những viên spinel xử lý khuếch tán cobalt (Co diffusion-treated spinel) đã xuất hiện trên thị trường thương mại đá quý với mầu xanh lam khá bắt mắt.

Hình 10: Một viên spinel xử lý khuếch tán cobalt

Tỷ trọng và chiết suất của chúng khá tương đồng với spinel tự nhiên, tuy nhiên, chúng lại có mầu đỏ rõ khi quan sát dưới kính lọc Chelsea và tia cực tím sóng dài.

Hình 11: Mầu của spinel xử lý khuếch tán cobalt dưới kính lọc mầu Chelsea (trái) và dưới đèn cực tím sóng dài (phải)

Đây là kết quả của một quá trình xử lý nhiệt đặc biệt với “phụ gia” tạo mầu là nguyên tố kim loại cobalt. Những viên spinel ban đầu thường là không mầu hoặc có mầu rất nhạt. Khi quan sát dưới kính hiển vi ngọc học với độ phóng đại lớn, một số dấu hiệu xử lý (xem 2 hình dưới đây) có thể được quan sát và nhận biết không quá khó khăn bởi những giám định viên có chuyên môn.

Hình 12: Những khe nứt được lấp đầy bởi chất tàn dư của quá trình xử lý

Hình 13: Những quầng căng dãn đặc trưng của quá trình xử lý ở nhiệt độ cao

Việc gọi tên viên đá phù hợp với đặc điểm ngọc học đã được nghiên cứu của chúng như cobalt spinel là một cách để phân biệt một số biến loại đặc biệt với những biến loại khác trong cùng một loại đá quý. Tuy nhiên, với đá mầu, mầu sắc vẫn là yếu tố quyết định giá trị của chúng, bất kể nguyên nhân tạo mầu đến từ nguyên tố nào.

Và trong thế giới ngập tràn sắc mầu ấy, các nhà khoa học vẫn chưa thống nhất được một hệ thống phân cấp chất lượng rộng rãi trên thế giới như đối với kim cương. Việc giá trị của viên đá phụ thuộc vào tên gọi của chúng hay mầu sắc riêng, vẻ đẹp riêng, cảm xúc riêng mà mỗi viên đá mang tới cho người quan sát thực sự chưa thể đặt lên bàn cân để cân một cách rõ ràng. Đơn giản chỉ bởi, vẻ đẹp nằm trong đôi mắt của kẻ si tình.