VIỆC XÁC ĐỊNH XUẤT XỨ (ĐỊA LÝ) CỦA ĐÁ QUÝ LÀ CỰC KỲ PHỨC TẠP!

Không ít người mua đá quý quan tâm tới xuất xứ địa lý của viên đá, điều này hoàn toàn chính đáng và là lựa chọn cá nhân của mỗi người. Vì thế, các nhà khoa học đã nỗ lực không ngừng để đem nhiều thông tin nhất có thể về viên đá quý đến người tiêu dùng. Đặc biệt với GIA (Viện Ngọc học Mỹ), trung tâm nghiên cứu và giám định đá quý hàng đầu thế giới, họ đã dựa trên những dự án nghiên cứu trong nhiều năm của mình để xây dựng một cơ sở dữ liệu lớn và đáng tin cậy phục vụ cho việc xác định xuất xứ của đá quý.

DOJILAB sẽ giúp bạn đọc tóm tắt một số thông tin của GIA về việc xác định xuất xứ của đá quý trong bài viết này.

Trước tiên, chúng ta hãy cùng liệt kê những yếu tố căn bản giải thích vì sao việc xác định xuất xứ địa lý của một viên kim cương lại là một thử thách lớn đối với GIA nói riêng và các nhà ngọc học nói chung.

“KHÔNG THỂ XÁC ĐỊNH XUẤT XỨ (ĐỊA LÝ) CỦA MỘT VIÊN KIM CƯƠNG NẾU CHỈ DỰA VÀO ĐẶC ĐIỂM NGỌC HỌC VÀ PHÂN TÍCH KHOA HỌC DỰA TRÊN CHÍNH VIÊN KIM CƯƠNG ĐÓ.” – James Shigley

1. Nơi kim cương hình thành

………..Kim cương hình thành sâu trong lòng Trái Đất (lớp manti), nơi có các điều kiện địa chất đồng nhất hơn nhiều so với vỏ Trái Đất. Ngoài ra, không có bất kỳ bao thể khoáng vật đặc trưng nào trong viên kim cương có liên quan với địa điểm hình thành cụ thể của nó.

2. Những thách thức khi phân tích cấu trúc, thành phần hóa học của viên kim cương

………..Kim cương được tạo thành từ nguyên tố carbon, đôi khi với một lượng nhỏ nitơ và bo – 3 nguyên tố nằm cạnh nhau trong bảng hệ thống tuần hoàn, vì vậy các nguyên tử này có kích thước xấp xỉ nhau và có thể dễ dàng thay thế cho nhau trong cấu trúc tinh thể kim cương. Cấu trúc tinh thể của kim cương là một khối tứ diện được sắp xếp rất chặt chẽ bởi các nguyên tử carbon được liên kết với nhau bằng các liên kết cộng hóa trị rất ngắn và rất bền. Thật khó để có thể đưa các nguyên tố vi lượng khác vào cấu trúc kim cương với số lượng đáng kể. Nếu chúng có mặt thì chỉ với lượng cực nhỏ cỡ phần tỷ (ppb).

………..Ngoài ra, việc phân tích các nguyên tố vi lượng trong kim cương cũng đòi hỏi các thiết bị phân tích tinh vi và phương pháp phân tích có thể phải phá hủy một phần mẫu kim cương. Việc phân tích điểm có thể được thực hiện bằng máy khối phổ ion thứ cấp (SIMS), nhưng thiết bị này có thể có giá lên tới hàng triệu đô la, mà thường chỉ các trường đại học lớn mới có thể sở hữu, trong khi ngay cả GIA cũng không có.

3. Quá trình phong hóa

………..Một số mỏ kim cương là mỏ thứ sinh, nơi kim cương được khai thác từ sông hay trầm tích được lắng đọng theo thời gian. Kim cương được đưa lên bề mặt Trái Đất trong một vụ nổ phun trào tạo thành từ một ống nổ núi lửa chứa đầy đá kimberlit mang kim cương. Kimberlit bị nguội một cách nhanh chóng và giải phóng kim cương, kim cương sẽ được vận chuyển xuống dưới dưới tác dụng của cả trọng lực và nước, sau đó được sông và dòng chảy cuốn đi, có thể xa cả trăm dặm, hoặc lẫn vào trong đá trầm tích. Sông suối đã đưa chúng đi xa nhiều dặm khỏi vị trí ống nổ, vì vậy các nhà khoa học không thể xác định được đâu là vị trí ban đầu của nó. Và tất nhiên, các con sông đi qua nhiều quốc gia, ví dụ như ở Nam Phi, sông Orange đã vận chuyển kim cương đến tận Đại Tây Dương.

4. Viên kim cương thô thiếu những đặc điểm bề mặt đặc trưng

………..Những chuyên gia phân loại kim cương có kinh nghiệm tại De Beers có thể nhận biết được công ty (mỏ) nào đã khai thác một viên kim cương thô dựa trên các đặc điểm bề mặt của nó, nhưng đây không phải là một cách làm khoa học và chính xác hoàn toàn. Mặt khác, những viên kim cương này sẽ không thể được nhận ra một khi các đặc điểm trên bề mặt đã bị loại bỏ trong quá trình chế tác.

………..Vấn đề mấu chốt ở đây là: “Bạn sẽ lấy kim cương ở đâu cho nghiên cứu để xây dựng tiêu chí xác định quốc gia xuất xứ?”, James Shigley – tiến sĩ địa chất học và một nhà nghiên cứu kỳ cựu ở GIA đã nói.

………..Các nhà khoa học sẽ cần mẫu kim cương đại diện từ tất cả các mỏ nguyên sinh và thứ sinh trên thế giới. Và lượng mẫu đại diện là bao nhiêu? 3 hay 300 viên từ mỗi mỏ? Ngoài ra, một khi có các mẫu đại diện, chúng sẽ phải trải qua những phương pháp nghiên cứu gây phá hủy.

………..Không có cơ sở dữ liệu nào về kim cương thô để biết chúng đến từ đâu và về mặt khoa học, cũng chưa có cách nào có thể xác định được xuất xứ địa lý của một viên kim cương đã qua chế tác. Cơ sở dữ liệu mẫu, nếu có tồn tại, cũng sẽ chỉ cung cấp một nguồn thông tin để chúng ta thử nghiệm và phát triển các ý tưởng xác định xuất xứ địa lý cho chúng.

………..Trên đây là những thách thức trong nghiên cứu mà các nhà khoa học nói chung và các nhà ngọc học nói riêng phải đối mặt trong hành trình tìm cách xác định xuất xứ của một viên kim cương. Vậy các nhà ngọc học của GIA đã dựa trên cơ sở nào để phát hành ra gần 20,000 chứng thư giám định tới tay người tiêu dùng kèm theo thông tin về xuất xứ của những viên kim cương?

………..Việc xác định được xuất xứ địa lý của một viên kim cương thực sự là một bước tiến lớn trong hoạt động giám định của GIA, phá vỡ khoảng cách giữa viên kim cương thô và viên kim cương đã được chế tác. GIA đã phải làm việc với các công ty khai thác kim cương ở các quốc gia sản xuất kim cương lớn như Nam Phi, Nga, Canada, Namibia, Lesotho và Úc để cung cấp dịch vụ xác định nguồn gốc xuất xứ của kim cương cho thị trường kinh doanh đá quý.

………..Sau đây là 5 bước trong quy trình xác định xuất xứ cho một viên kim cương của GIA:

1. Viên kim cương thô được gửi tới GIA với giấy tờ chứng minh chúng được khai thác hợp pháp tại quốc gia nơi chúng được tìm thấy.
2. GIA thực hiện việc kiểm định viên kim cương thô bằng những thiết bị hiện đại và lưu lại toàn bộ dữ liệu như một “dấu vân tay” duy nhất của viên kim cương thô.
3. Viên kim cương thô được chuyển lại cho khách hàng để thực hiện giai đoạn chế tác.
4. Viên kim cương đã chế tác được gửi lại tới GIA để thực hiện kiểm định và phân cấp chất lượng đầy đủ. Những dữ liệu hiện tại của viên kim cương đã chế tác sẽ được so sánh với dữ liệu của viên kim cương thô ban đầu.
5. GIA sẽ phát hành chứng thư giám định kèm thông tin về xuất xứ của viên kim cương một khi khẳng định được là dữ liệu của viên kim cương thô và viên đã chế tác là trùng khớp.

………..Chứng thư giám định kèm xuất xứ địa lý của kim cương cũng bao gồm thông tin phân cấp chất lượng theo tiêu chuẩn 4C và xác nhận xuất xứ của viên kim cương. Hình ảnh của viên kim cương thô ban đầu có thể được xem trực tuyến hoặc trên ứng dụng 4Cs của GIA.

VIỆC XÁC ĐỊNH XUẤT XỨ (ĐỊA LÝ) CỦA ĐÁ MÀU CÓ GIỐNG VỚI KIM CƯƠNG?

…………Trong thập kỷ qua, nhóm nghiên cứu thực địa của GIA đã thực hiện 95 chuyến khảo sát đến 21 quốc gia và thu thập hơn 22.000 mẫu đá mầu với tổng trọng lượng hơn 1 triệu carat. GIA cũng có 60 nhà nghiên cứu trong đội ngũ của mình, trong đó có hơn 20 người có bằng tiến sĩ trong các lĩnh vực như địa chất, hóa học và khoa học vật liệu.

…………Kiến thức thu được từ những chuyến khảo sát thực địa này là cơ sở cho những thông tin về xuất xứ địa lý mà GIA có thể cung cấp trong chứng thư giám định của mình cho giới kinh doanh đá quý. Chứng thư giám định có xác định xuất xứ đá màu của GIA đã có từ nhiều năm nay, gần đây mới có thêm dịch vụ phát hành chứng thư giám định kèm xác định xuất xứ của kim cương đã được nhắc tới trong bài viết trước của DOJILAB.

     Vậy làm thế nào GIA có thể xác định một viên đá màu đến từ đâu?

………..“Điều quan trọng phải thừa nhận là thông tin về xuất xứ địa lý chỉ là ý kiến riêng của đội ngũ chuyên gia. Chúng tôi (thường) không có mặt ở đó khi viên đá quý được tìm thấy, đây là ý kiến chuyên gia dựa trên việc nghiên cứu những mẫu mà chúng tôi có cơ hội quan sát. Giả định rằng những viên đá quý từ những nơi khác nhau sẽ có các đặc tính khác nhau, nhưng thực tế không phải lúc nào cũng diễn ra theo cách đó”, James Shigley – tiến sĩ địa chất đồng thời là một nhà nghiên cứu kỳ cựu tại GIA cho biết.

…………Một số thách thức của việc xác định xuất xứ quốc gia đối với các loại đá màu:

• Đặc điểm địa chất của mỏ đá quý thường không được hiểu biết nhiều và bồi tích/ phù sa ở nhiều nơi có nguồn gốc khó xác định (các nhà khoa học không biết đá gốc ban đầu nằm ở đâu, nó có thể cách đó nhiều dặm).
• Việc tiếp cận mỏ có thể gặp khó khăn.
• Phạm vi các mỏ đá quý không chỉ giới hạn trong biên giới quốc gia.
• Các mỏ ở các quốc gia khác nhau có thể cho những loại khoáng vật/ đá quý rất giống nhau (chẳng hạn như saphir từ Madagascar, Kashmir và Sri Lanka).
• Các kiểu mỏ khác nhau có thể được tìm thấy ở cùng một quốc gia.

…………Những thách thức này cho thấy môi trường địa chất quyết định các đặc tính của đá quý bao gồm: bao thể, thành phần hóa học và tất cả các đặc tính khác của nó.
Dựa trên những gì các nhà nghiên cứu đã thu được và lưu trữ trong quá khứ, từ gần một thập kỷ nay GIA đã có một Dự án thực địa “đi đến nơi có những viên đá quý” để nghiên cứu về chúng. Họ đã và đang thu thập các mẫu để xây dựng cơ sở dữ liệu đáng tin cậy, quay video và chụp ảnh khu vực cũng như phỏng vấn những người thợ khai thác để có được một bức tranh toàn cảnh về những gì đang diễn ra trong một khoảng thời gian tại một địa điểm cụ thể.

…………Nhiều loại đá màu được tìm thấy chủ yếu ở hai khu vực trên thế giới. Khu vực đầu tiên là vòng cung của các quốc gia giữa tiểu lục địa Ấn Độ và châu Á (Iran, Pakistan, Afghanistan, miền bắc Ấn Độ, Myanmar, Campuchia, Việt Nam và Thái Lan) đại diện cho khu vực va chạm giữa mảng Ấn Độ và mảng Á – Âu, nơi hội tụ các điều kiện biến chất và magma cần thiết để hình thành các mỏ đá quý. Khu vực đại diện thứ hai là Đông Phi (Ethiopia, Somalia, Kenya, Tanzania, Madagascar, Mozambique), cũng như Sri Lanka và miền nam Ấn Độ – một khu vực tạo ra do các lục địa xô húc khác cũng có điều kiện địa chất phù hợp để hình thành các mỏ đá quý.

…………Các chuyên gia về đá quý của GIA đã đi đến các quốc gia này để thu thập các mẫu đá quý phục vụ cho nghiên cứu. Những mẫu vật này được phân loại theo mức độ liên quan tới nguồn mà chúng được thu thập:

– Kiểu A – được thu thập (khai thác) tại chỗ bởi chính một nhà ngọc học GIA.
– Kiểu B – nhà ngọc học chứng kiến các mẫu được khai thác.
– Kiểu C – mẫu được mua từ thợ mỏ tại địa điểm khai thác.
– Kiểu D – mẫu được mua từ thợ mỏ nhưng không phải ngay tại mỏ đó.
– Kiểu E – mẫu được mua từ một nguồn thứ cấp (không phải người khai thác) gần mỏ.
– Kiểu F – mẫu được mua từ nguồn thứ cấp trên thị trường quốc tế.

…………Hầu hết các mẫu GIA thu thập đều thuộc kiểu D hoặc E, một số mẫu thuộc kiểu A, B và C. Những mẫu này được đưa trở lại phòng thí nghiệm để các nhà chuyên môn nghiên cứu các đặc điểm màu sắc, tính phát quang, bao thể, đặc điểm sinh trưởng, thành phần hóa học, phổ quang học (nhìn thấy và hồng ngoại), phổ Raman và phổ quang hóa. Những viên đá này cũng được chụp ảnh lại, thường ở độ phóng đại 100x, do đó, những bao thể bên trong của chúng và các đặc điểm khác đều được ghi lại. Dữ liệu thu thập được cho phép các nhà khoa học xác định nguyên nhân gây ra màu sắc trong vật liệu đá quý, giúp xác định xuất xứ địa lý hoặc phân loại đá quý thành các kiểu khác nhau.

…………Các thiết bị cần thiết để thu thập tất cả dữ liệu này, như kính hiển vi điện tử và máy khối phổ laser, có giá từ 100 nghìn đô la đến 1 triệu đô la mỗi chiếc. Một số thiết bị có thể phát hiện các nguyên tố vi lượng với hàm lượng rất nhỏ (cỡ phần tỷ, ppb), trên cơ sở đó xác lập được các nguyên tố chỉ có ở một số quốc gia nhất định trên thế giới. Thách thức lớn nhất trong việc thu thập dữ liệu về đá quý là sử dụng các phương pháp không phá hủy để phân tích chúng.

…………Một thách thức khác đối với công việc này là số các quốc gia trong danh sách các nước được chọn để xác định nguồn gốc đá quý liên tục tăng lên do các mỏ đá quý mới tiếp tục được phát hiện. Vì vậy các nhà nghiên cứu thực địa GIA luôn trong cuộc hành trình để thu thập thêm tài liệu về đá quý. Ruby là một ví dụ điển hình về việc số lượng các mỏ mới được phát hiện đã tăng lên như thế nào trong những năm qua: nếu như năm 1950 có 8 nguồn ruby được biết đến trên thế giới thì ngày nay đã có tới 30 nguồn. Ngày càng xuất hiện nhiều địa điểm mới có đặc điểm địa chất hoặc rất khác nhau, hoặc đôi khi lại rất giống nhau.

…………Cơ sở dữ liệu trong các phòng giám định của GIA phục vụ mục đích đối chiếu với các viên đá của khách hàng để cung cấp cho họ dịch vụ xác định xuất xứ quốc gia của những viên đá quý đó. Mỗi chuyến thám hiểm sẽ mở rộng thêm cơ sở dữ liệu này và cải thiện độ tin cậy cho những tài liệu tham khảo và các dịch vụ giám định của GIA.

…………Như đã nói tới ở đầu bài viết, DOJILAB cho rằng việc quan tâm tới xuất xứ của viên đá quý là hoàn toàn chính đáng và là lựa chọn cá nhân của mỗi người. Yếu tố xuất xứ cũng góp phần lãng mạn hóa viên đá quý bằng những câu chuyện, những huyền thoại ở nơi chúng sinh ra hay làm cho việc sở hữu viên đá quý thêm ý nghĩa thông qua việc biết rằng một phần lợi nhuận thu được từ chúng đã giúp ích cho cộng đồng ở một số quốc gia xuất xứ. Tuy nhiên chúng ta cũng nên hiểu rằng, quốc gia xuất xứ của viên đá quý không tự động đảm bảo chất lượng của nó, thay vào đó, màu sắc, độ tinh khiết và sự kết hợp của những yếu tố giá trị khác mới đóng vai trò quyết định tạo nên vẻ đẹp độc đáo của một viên đá quý.

(Nguồn tham khảo: https://www.gia.edu/gia-news-research/what-country-do-my-diamonds-and-other-gemstones-come-from#)