Giới thiệu

Trong vài năm qua, thị trường thạch anh hồng đã được mở rộng thêm nhiều biến thể màu sắc trải dài từ không màu, hồng đậm, đến tím oải hương và xanh lam. Loại thạch anh lam đã có mặt trên thị trường ít nhất từ năm 2021, và theo các nguồn trên internet người ta đã gọi đó là thạch anh hồng vì chúng xuất hiện trong cùng một mỏ với thạch anh hồng thông thường và  đôi khi có màu hồng nhẹ (MysticCrystals, 2023). Nghiên cứu này xem xét định nghĩa của thạch anh hồng trong bối cảnh hiện nay theo cách mà chúng đang được giới thiệu và kinh doanh trên thị trường.

Vật liệu và phương pháp.

Năm mẫu thạch anh hồng lam được đánh bóng, trong đó ba mẫu được minh hoạ như trong Hình 1, đã được so sánh với nhiều mẫu cuội đã được đánh bóng của thạch anh hồng “tiêu chuẩn” có màu hồng và bán trong từ Madagascar. Ba trong số các mẫu màu lam được ghi nhãn là “khai thác tại Brazil”, một mẫu khác được cho là có nguồn gốc từ Madagascar, và mẫu cuối cùng không rõ nguồn gốc xuất xứ. Tất cả các mẫu đều được đánh giá bằng quan sát trực quan và kiểm tra bằng kính nhị sắc canxit.

Các lát cắt mỏng thạch học trên mặt kính thuỷ tinh không có tấm phủ được chuẩn bị từ vật liệu thạch anh hồng lam BRQ1 và thạch anh hồng tiêu chuẩn RQ1, sau đó được quan sát bằng kính hiển vi phân cực thạch học Nikon Eclipse LV100Pol .

Hình 1. Thạch anh hồng lam trên nền đen, được chiếu sáng từ phía trước bên trái.

Quan sát

Tất cả các mẫu “thạch anh hồng lam” đều gần như không thấu quang độ bão hoà màu thấp, có màu xám phớt lam nhạt, xỉn màu khi được chiếu sáng từ phía trước hoặc bên hông trên nền đen với lượng ánh sáng truyền qua từ phía sau ở mức tối thiểu (Hình 1). Khi được chụp trên nền trắng như minh họa ở Hình 2, sắc xanh giảm đi đáng kể và có thể nhận thấy sắc hồng nhẹ trong các mẫu BRQ1 và BRQ2, trong khi ánh sáng truyền qua tạo ra màu vàng cam đậm gợi nhớ đến màu sắc trong thủy tinh với hiệu ứng opal (Hình 3). Khi các vùng không có khe nứt của thạch anh xanh được chiếu tia laser He-Ne (heli-neon), có thể quan sát rõ đường đi của chùm tia sáng bên trong mẫu. Các mẫu thạch anh hồng tiêu chuẩn có độ trong suốt khác nhau, nhưng không đục nhiều như các mẫu thạch anh hồng lam, cũng không thể hiện màu vàng dưới ánh sáng truyền qua ở mức độ tương tự, và khả năng tán xạ chùm tia laser cũng thấp hơn. Ở ba mẫu cuội màu xanh trong suốt nhất, quan sát thấy hiệu ứng mắt mèo dưới dạng một vệt sáng óng ánh như lụa khi phản xạ ánh sáng, đồng thời xuất hiện dấu hiệu của hiệu ứng sao.

Hình 2. Thạch anh hồng lam trên nền trắng với ánh sáng chiếu từ trên xuống và từ bên cạnh.

Hình 3. Ánh sáng truyền qua thạch anh hồng lam có màu vàng cam đậm. Các mũi tên chỉ hướngcác vết nứt phẳng song song.

Hình 4. Hiện tượng đa sắc trong thạch anh hồng lam BRQ1 (trái) và RQ2, một loại thạch anh hồng tiêu chuẩn (phải).

Khi kiểm tra các mẫu thạch anh hồng lam trong suốt bằng kính nhị sắc, quan sát thấy hai màu phân biệt rõ ràng, phù hợp với tính đa sắc của mẫu thạch anh hồng tiêu chuẩn RQ2 (Hình 4 ). Nhìn chung, thạch anh hồng lam được kiểm tra trong nghiên cứu này có khá nhiều khe nứt, thường xuất hiện các khe nứt phẳng song song đã được hàn một phần, như được chỉ ra bằng các mũi tên trong Hình 3.

Hình (5a) và (5b) lần lượt cho thấy các lát cắt mỏng từ mẫu màu lam và màu hồng, được quan sát giữa hai kính phân cực vuông góc. Mẫu thạch anh hồng lam cho thấy dấu hiệu của quá trình tái kết tinh động, được thể hiện qua cấu trúc vi mô phức tạp gồm các hạt phụ nhỏ với ranh giới khuếch tán, sắp xếp theo một phương xác định như mũi tên chỉ trong hình, trong đó các hạt lớn nhất có kích thước trung bình khoảng 0,7 mm × 0,5 mm. Thạch anh hồng tiêu chuẩn có ít hạt phụ hơn và kích thước hạt phụ lớn hơn đáng kể, và cấu trúc định hướng thể hiện rất yếu và không rõ ràng. Cả hai mẫu đều chứa nhiều sợi bao thể định hướng theo ba phương phù hợp với các trục của hệ tinh thể lục phương, như thể hiện trong Hình 6a và Hình 6b. Chiều dài của các sợi bị giới hạn bởi hướng cắt của lát mỏng và mức độ song song của chúng với bề mặt được đánh bóng của tấm kính lát mỏng. Chiều dài lớn nhất đo được là 0,86 mm đối với lát mỏng của thạch anh hồng tiêu chuẩn, và 0,17 mm đối với thạch anh hồng lam. Kết quả đếm sơ bộ số lượng sợi cho thấy mật độ khoảng 2.500 sợi/mm² đối với thạch anh hồng lam và khoảng 1.800 sợi/mm² đối với thạch anh hồng tiêu chuẩn. Trên lát mỏng của thạch anh hồng lam, quan sát thấy mật độ cao các bao thể dạng điểm, hầu như chỉ vừa đủ nhìn thấy ở độ phóng đại 500× trong Hình 6a, đi kèm với các hạt tối màu có kích thước lớn hơn đôi chút và dễ quan sát hơn. Những đặc điểm này cũng xuất hiện trên lát mỏng của thạch anh hồng tiêu chuẩn, nhưng với mức độ ít hơn rất nhiều.

Hình 5a. Mặt cắt mỏng thạch anh hồng lam giữa hai kính phân cực vuông góc. Mũi tên chỉ hướng của cấu trúc.

Hình 5b. Mặt cắt mỏng thạch anh hồng tiêu chuẩn giữa hai kính phân cực vuông góc.

Hình 6a. Các sợi định hướng với các tạp chất dạng hạt và chấm kim trong thạch anh hồng lam.

Hình 6b. Các sợi định hướng và các tạp chất dạng hạt trong thạch anh hồng.

Thảo luận và hướng nghiên cứu tiếp theo

Sự hiện diện của các sợi bao thể có định hướng trong các mẫu thạch anh hồng lam này, cùng với sắc hồng nhẹ quan sát thấy ở một số mẫu, gợi ra sự so sánh với các sợi bao thể giống dumortierit (khoáng vật của silicat-bo-nhôm dạng sợi màu lam hiếm gặp) được Ma và cộng sự (2002) xác định là nguyên nhân tạo màu của thạch anh hồng. Màu lam mờ đặc trưng kết hợp với màu vàng dưới ánh sáng truyền qua, cùng với hiệu ứng tán xạ Tyndall làm cho đường đi của chùm tia laser có thể quan sát được (Kerker, 1991), kết hợp với mật độ cao các bao thể dạng chấm kim gần như không thể nhìn thấy được ghi nhận trong nghiên cứu này, đều cho thấy rằng màu lam chủ đạo chủ yếu là kết quả của hiện tượng tán xạ ánh sáng, đúng như giả thuyết của Seifert và cộng sự (2011) đối với các mẫu thạch anh lam khác. Sự tương đồng về tính đa sắc giữa thạch anh hồng lam và thạch anh hồng tiêu chuẩn phù hợp với các báo cáo trước đây rằng “ngay cả những mẫu thạch anh hồng có màu rất nhạt cũng có thể biểu hiện tính đa sắc ở mức trung bình đến mạnh” (Liddicoat, 1989). Tuy nhiên, do hiện tượng tán xạ ánh sáng cũng tạo ra sự phân cực ánh sáng (Strutt, 1919), nên mức độ đóng góp tương đối của các sợi bao thể có tính đa sắc so với hiện tượng tán xạ đối với tính đa sắc quan sát được vẫn cần được làm rõ.

Màu xám đục của loại thạch anh hồng lam này có thể liên quan đến phân bố kích thước của các bao thể chấm kim và bao thể dạng hạt tối màu hiện diện trong mẫu, hiện vẫn chưa được xác định. Các hạt bao thể có kích thước nhỏ hơn hoặc xấp xỉ trong giới hạn phân giải của kính hiển vi có thể góp phần tạo nên màu lam, trong khi các hạt lớn hơn có thể tán xạ ánh sáng trắng hoặc thậm chí đóng vai trò là các tâm hấp thụ ánh sáng. Ngoài vấn đề màu sắc, các khe nứt có thể quan sát bằng mắt thường cùng với đặc điểm vi cấu trúc của thạch anh được ghi nhận trên các lát mỏng thạch học còn mở ra hướng nghiên cứu nhằm hiểu rõ hơn điều kiện nhiệt độ và trạng thái biến dạng liên quan đến lịch sử biến dạng địa chất của các mỏ là nguồn gốc của những mẫu thạch anh này.

Tài liệu tham khảo:

• Kerker, M., 1991. Founding fathers of light scattering and surface-enhanced Raman scattering. Applied Optics, 30(33), 4699-4705.
• Liddicoat, R.T., 1989. Handbook of gem identification. Gemological Institute of America, Santa Monica. 364 pp.
• Ma, C., Goreva, J.S., Rossman, G.R., 2002. Fibrous nanoinclusions in massive rose quartz: HRTEM and AEM investigations. American Mineralogist, 87, 269-276.
• MysticCrystals, 2023. Blog: What is blue rose quartz. Available from: <https://mysticcrystals.co.za/crystal-blog/ what-is-blue-rose-quartz/>. Accessed 2025-04-20.
• Seifert, W., Rhede, D., Thomas, R., Förster, H.-J., Lucassen, F., Dulski, P., Wirth, R., 2011. Distinctive properties of rock-forming blue quartz: inferences from a multi-analytical study of submicron mineral inclusions. Mineralogical Magazine, 75(4), 2519-2534.
• Strutt, R.J., 1919. Scattering of light by solid substances. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 95, 476-479.