Hình 1. Viên moisanit tổng hợp màu lục phớt lam nhạt, nặng 7,42ct, này được gửi đến dưới dạng một viên kim cương, thể hiện các đặc điểm hình tam giác trên mỗi mặt bát diện. Ảnh Jian Xin (Jae) Liao.

Một viên đá màu lục phớt lam nhạt nặng 7,42 ct (hình 1), được gửi đến phòng thí nghiệm New York để kiểm định là kim cương màu và lấy chứng thư nguồn xuất xứ, đã được xác định là một tinh thể moisanit tổng hợp đã được chạm trổ để giống như một viên kim cương thô tự nhiên. Vì khi mới thoạt nhìn moisanit tổng hợp trông giống với kim cương và có tỉ trọng và “độ nặng nhẹ” tương tự, nên nó dễ dạng bị nhầm là kim cương tự nhiên. Mẫu trên bước đầu được xác định là moisanit tổng hợp bằng cách sử dụng phổ hồng ngoại biến đổi Fourier FTIR (hình 2). Các dữ liệu thu được thể hiện một phổ đặc trưng của moisanit với các đỉnh ở 2079, 2297, và 2392 cm^-1 (A.M. Hofmeister et al,. “Optical constants of silicon carbide for astrophysical applications”, Astrophysical Journal, Vol. 696, No. 2, 2009, pp. 1502 – 1516). Kết quả này đã được khẳng định bằng phân tích phổ Raman, với các đỉnh mạnh 767, 788 và 798 cm^-1, cũng phù hợp với moisanit tổng hợp (hình 3). Mặc dù moisanit tự nhiên là có tồn tại, nhưng các tinh thể đều rất nhỏ và vỡ vụn. Những mẫu đạt chất lượng đá quý cho đến nay chưa được tìm thấy (Summer 2014 Gem News International, pp. 160 – 161).

Hình 2: Các đỉnh ở 2079, 2297 và 2392 cm^-1 hiển thị trong phổ FTIR này phù hợp với moisanit tổng hợp.

Hình 3: Phân tích phổ Raman khẳng định mẫu kiểm định này là moisanit tổng hợp, với các đỉnh ở 767, 788 và 798 cm^-1 ( Đỉnh rõ nét ở 970 cm^-1  gợi ý kiểu sáu phương 6H của carbid silic SiC)

Viên moisanit tổng hợp 7,42 ct đục và nhiều khuyết tật này đã được tạo dáng thành hình bát diện hơi bo tròn với các rìa cạnh dạng bậc thang khá rõ. Các hình bát diện thuộc hệ tinh thể lập phương; còn cả  SiC tự nhiên và tổng hợp đều thuộc hệ tinh thể ba phương và luôn thể hiện là các hình lăng trụ lục phương cho tới các hình dạng tấm. Kết luận được đưa ra là viên moisanit tổng hợp thô này đã được chạm trổ thành một hình bát diện, và những chi tiết của các rìa cạnh dạng bậc và cấu trúc thô ráp đã cố tình được tạo ra để mô phỏng vẻ bề ngoài của một viên kim cương hình bát diện tự nhiên đã bị tái hòa tan một phần bởi magma kimberlit như viên kim cương trong hình 4.

Hình 4. Tác dụng của chất lưu (magma) kimberlit giàu O₂ và H₂O tạo ra các hình dạng và cấu trúc đa dạng trong các viên kim cương tự nhiên hình bát diện. Viên kim cương màu lục tự nhiên này, được biết đến với tên gọi là “Matryoshka” (Spring 2020 Lab Notes, pp. 127–129) có các đỉnh và cạnh bị hòa tan một phần, cũng như các vết ăn mòn hình tam giác trên các mặt {111}. Ảnh Jian Xin (Jae) Liao.

Mặc dù các kim cương hình bát diện sắc cạnh và hoàn chỉnh đôi khi có thấy được bảo tồn trong các đá của manti dược cuốn theo trong các vụ phun nổ kimberlit, tuy vậy đại đa số các tinh thể kim cương tự nhiên đều chịu tác dụng ăn mòn  của chất lưu kimberlit trong quá trình chúng đi lên qua lớp manti ở các nền cổ (craton) và thể hiện một loạt các cấu trúc ăn mòn khác nhau (R. Tappert and M.C. Tappert, Diamonds in Nature: A Guide to Rough Diamonds, 2011, Springer Verlag, Heidelberg, Germany).

Lần kiểm tra này là một lời nhắc nhở phải cần thận trọng khi xác định đá quý, vì các bước xử lý vật liệu có chủ ý như những bước ở bài này có thể được sử dụng để đánh lừa người tiêu dùng và có thể làm tổn hại đến tính công bằng của hoạt động kinh doanh đá quý.

Theo
Courtney Robb và Saral Arden
Gems & Gemology Fall 2022.