Giới thiệu
Với hoạt động khai mỏ hơn 170 năm (Hsu và cộng sự, 2015), Australia đã trở thành nguồn cung cấp hàng đầu loại opal quý có mầu nền từ trắng đến đen với hiệu ứng “trò chơi mầu sắc” sống động. Đầu năm 2023, ông Sharad Garg của Công ty Sevenstones Gemfields Private Limited, Jaipur, Ấn Độ đã cho chúng tôi xem một số mẫu opal từ trong suốt đến mờ, có mầu sắc từ gần như không mầu đến nâu phớt xám và xám phớt nâu. Theo ông Garg, những viên opal này là một phát hiện mới ở Australia và bản thân ông cũng tham gia vào các hoạt động khai thác mỏ cùng với các thợ mỏ địa phương ở Australia. Theo kinh nghiệm của ông, những viên opal như vậy chưa từng được thấy trước đây trong phòng giám định, mặc dù opal ‘hyalit’ từ không mầu đến gần như không mầu vẫn thực sự có mặt trên thị trường thương mại cùng với opal dạng thủy tinh. Tuy nhiên, những biến loại mới này của opal này khác biệt với những loại opal hyalit hiện có. Ông Garg cũng thông báo rằng những viên opal này vẫn chưa được đưa ra thị trường và có kế hoạch chỉ tung ra khi nguồn cung đáng kể được đảm bảo.
Theo ông Garg, những viên opal này được khai thác từ các trường khoáng opal xung quanh Lightning Ridge ở New South Wales, Australia (vị trí mỏ chính xác không được tiết lộ); khu vực này được biết đến là nơi cung cấp loại opal đen quý chất lượng đặc biệt (Hsu và cộng sự, 2015). Ông cho chúng tôi biết thêm rằng đường hầm khai thác ban đầu được đào để tìm opal đen, tuy nhiên, loại opal mới, có mầu vàng đến xám-nâu này, được phát hiện sau khi làm sạch các ổ bướu đá nhỏ. Giống như bất kỳ loại opal đen hoặc opal dạng thủy tinh nào khác ở khu vực này, những viên opal mầu vàng đến nâu phớt xám – xám phớt nâu này được tìm thấy trong các đường khâu giữa các lớp cát kết.
Kết quả và thảo luận
Diện mạo bên ngoài
13 mẫu opal mài giác đã được chọn từ một gói lớn để nghiên cứu. Chúng có trọng lượng từ 0,05 đến 5,80 ct. Những mẫu opal này có mầu sắc thay đổi từ gần như không mầu đến vàng nhạt, xám phớt nâu và nâu phớt xám (Hình 1); một số mẫu có mầu nâu-vàng loang lổ, dạng phân dải hoặc phân đới. Các mẫu có mầu từ xám đến nâu, cũng như các khu vực mầu nâu/xám trong các mẫu có phân đới (dải) mầu có độ trong mờ, trong khi những khu vực mầu vàng đến gần không mầu lại như trong suốt với chất lượng đánh bóng tốt. Hiệu ứng “trò chơi mầu sắc” không thấy trong phần lớn các mẫu trong điều kiện ánh sáng phòng tiêu chuẩn, tuy nhiên, các mẫu mầu nâu đến xám lại hiển thị ”trò chơi mầu sắc” yếu khi được chiếu sáng bằng ánh sáng sợi quang mạnh (Hình 2). Hơn nữa, hiệu ứng “trò chơi mầu sắc” này chỉ hiển thị ở những khu vực nhỏ và giới hạn trong các đới mầu xám-nâu. Các mẫu mầu vàng có hiệu ứng opal rất yếu.
Những loại opal này còn có thể liên quan với opal đen quý từ Lightning Ridge dựa trên các đới hoặc vùng mầu nâu-xám và hiệu ứng “trò chơi mầu sắc” của chúng. Nhờ mầu nền tinh khiết hơn và đậm hơn và hiệu ứng ”trò chơi mầu sắc” mạnh hơn mà những viên opal này có thể được coi là opal đen quý.
Hình 1: Phạm vi mầu sắc quan sát thấy trong những viên opal mầu vàng đến xám-nâu này từ Australia. Một vài viên trong số này có mầu loang lổ và phân đới mầu. Ảnh: G. Choudhary
Hình 2: Hiệu ứng trò chơi mầu sắc yếu có thể nhìn thấy dưới dạng các đốm nhỏ giới hạn trong các khu vực mầu xám-nâu khi được chiếu bằng ánh sáng sợi quang mạnh. Ảnh: G. Choudhary
Tính chất | Mô tả |
Phạm vi mầu | Gần như không mầu, vàng, xám phớt nâu đến nâu phớt xám; mầu nền vàng: mầu đều; mầu nền từ xám phớt nâu đến nâu phớt xám: mầu loang lổ đến phân dải với các khu vực mầu vàng và nâu/xám |
Độ trong suốt | Trong suốt đến mờ |
Chiết suất | 1,45 |
Tỷ trọng (cân thủy tĩnh) | 2,10 – 2,13 |
Độ xốp | Không |
Phát quang dưới tia UV | Các mẫu/ khu vực mầu vàng: Mầu lam phớt lục phấn (sóng dài mạnh hơn sóng ngắn)
Các mẫu/ khu vực mầu nâu/xám: Trơ |
Quang phổ FTIR | Các dải hấp thụ từ 5400 – 4750 cm-1 và 4500 – 4250 cm-1; hấp thụ hoàn toàn các bước sóng từ 4100 – 500 cm-1 |
Phổ Raman |
Dải rộng ~ 420 cm-1, liên quan với opal kiểu A |
Bảng 1: Các tính chất của opal mầu vàng – nâu – xám từ Australia cho thấy sự hiện diện của carbon là nguyên tố tạo mầu chính (Kiefert và cộng sự, 2014), nhưng carbon lại không có trong các mẫu opal từ Australia được nghiên cứu ở đây. Hơn nữa, độ bền cao (không bị rạn nứt hoặc rỗ) khiến chúng trở thành một loại đá quý đáng lưu tâm cho trang sức thời trang.
Tính chất
Tính chất ngọc học của những mẫu opal được nghiên cứu được tóm tắt trong Bảng 1.
Trong quá trình đo tỷ trọng theo phương pháp cân thủy tĩnh, không có mẫu opal nào có dấu hiệu có độ xốp, điều đó cho thấy rằng những viên opal này khá ổn định. Hơn nữa, trong quá trình bảo quản các mẫu này trong gói mẫu tiêu chuẩn trong tủ có khóa an toàn khoảng ba tháng, không thấy có dấu hiệu rạn nứt nào, một lần nữa cho thấy độ ổn định cao của những mẫu opal này.
Quang phổ Raman sử dụng bước sóng kích thích 532 nm, trong khoảng 200 – 2000 cm-1 cho thấy tín hiệu tăng từ 200 đến 2000 cm-1, điều đó liên quan với tính phát quang; theo kinh nghiệm của tác giả, phổ Raman như vậy thường thấy ở opal kiểu A. Phổ Raman được thu thập bằng tia laser 785 nm cho thấy một dải rộng có tâm ở ~ 410 cm-1cm, điều này gợi ý đến opal kiểu A (ví dụ, Rondeau et., 2010).
Quan sát dưới kính hiển vi
Những đặc điểm quan trọng nhất quan sát thấy trong opal có mầu xám đến nâu là sự phân bố mầu sắc của chúng, dường như theo mô hình tế bào hoặc mô hình mạng lưới (Hình 3). Những mô hình như vậy đã được báo cáo trước đó trong opal Ethiopia (ví dụ, Johnson và cộng sự, 1996; Rondeau và cộng sự, 2013). Những dải hoặc đới mầu tối này như có dạng mây và trong mờ dưới ánh sáng sợi quang (Hình 4). Phổ Raman của những khu vực giống mây này không làm lộ thêm bất kỳ đặc điểm nào. Hơn nữa, các đới mầu xám-nâu này cũng hiển thị hiệu ứng “trò chơi mầu sắc” tinh tế, trong khi dấu hiệu này không thấy có trong các đới mầu vàng trong suốt.
Thêm vào đó, một số đám mây dạng đuôi gai rải rác cũng xuất hiện ở một số mẫu (Hình 5). Những bao thể như vậy trước đây đã quan sát thấy và được báo cáo trong nhiều loại opal, trong đó có opal lửa Mexico (ví dụ, Gübelin & Koivula, 2005).
Kết luận
Loại opal mới này từ Lighting Ridge, có dải mầu từ gần như không mầu đến vàng, nâu phớt xám và xám phớt nâu, trong đó có các biến loại dạng phân dải là một phát hiện thú vị nhờ mầu sắc và hoa văn khác thường của chúng. Opal đen từ Lightning Ridge có mầu gây ra bởi sắc tố mầu đen tạo nên từ các sunfua hạt mịn, oxit Ti, và các khoáng chất tương thích thứ yếu và vật liệu hữu cơ của chúng, có thể là hỗn hợp của các vi khuẩn khử sunfat hóa thạch (SRB) và nguồn thức ăn hữu cơ của chúng (Hermann et al.., 2019). Nghiên cứu chi tiết về thành phần hóa học hiện đang được tiến hành để xác định tương quan về mặt nguyên tố này. Opal đen từ Ethiopia cũng gặp trên thị trường; Quang phổ Raman của opal đen Ethiopia cho thấy sự hiện diện của carbon là nguyên tố tạo mầu chính (Kiefert và cộng sự, 2014), nhưng nguyên tố này lại không thấy trong opal được nghiên cứu từ Australia. Hơn nữa, độ bền cao (không bị rạn nứt hoặc xốp) khiến chúng trở thành một loại đá quý đáng quan tâm cho trang sức thời trang.
Hình 3: Mô hình sinh trưởng của opal mầu xám-nâu thể hiện dưới dạng như mô hình tế bào/dòng chảy kéo dài. Vi ảnh: G. Choudhary; chiều rộng ảnh 5,08 mm
Hình 4: Các đới hoặc khu vực mầu xám-nâu trông như mây và trong mờ dưới ánh sáng sợi quang. Vi ảnh: G. Choudhary; chiều rộng ảnh 5,08 mm
Hình 5: Các đám mây hoặc tinh thể đuôi gai thường xuất hiện trong một vài mẫu. Bản chất chính xác của các bao thể này không thể xác định được bằng quang phổ Raman. Vi ảnh: G. Choudhary; chiều rộng ảnh 5,08 mm
Tác giả
Gagan Choudhary IIGJ- IIGJ-Research & Laboratories Centre, Jaipur, India
Tài liệu tham khảo
- Gübelin E.J., and Koivula J.I., 2005. Photoatlas of Inclusions in Gemstones, Vol. 2. Opinio Publishers, Basel, Switzerland, 491, 493, 495
- Herrmann J.R., Maas R., Rey P.F. & S. P. Best S.P., 2019. The nature and origin of pigments in black opal from Lightning Ridge, New South Wales, Australia, Australian Journal of Earth Sciences, DOI: 10.1080/08120099.2019.1587643
- Hsu T., Lucas A., and Pardieu V., 2015. Splendor in the Outback: A Visit to Australia’s Opal Fields, Gems & Gemology, 51(4), 418-427
- Johnson M.L., Kammerling R.C., DeGhionno D.G., and Koivula J.I., 1996. Opal From Shewa Province, Ethiopia, Gems & Gemology, 32(2), 112-120
- Kiefert L., Hardy P., Sintayehu T., Abate B., and Woldetinsae G., 2014. Gem News International: New Deposit of Black Opal from Ethiopia, Gems & Gemology, 50(4), 303-305
- Rondeau B., Fritsch E., Mazzero F., Gauthier J-P., CenkiTok B., Bekele E., and Gaillou E., 2010. Play-Of-Color Opal from Wegel Tena, Wollo Province, Ethiopia, Gems & Gemology, 46(2), 90–105
- Rondeau B., Gauthier J-P., Mazzero F., Fritsch E., Bodeur Y., and Chauviré B., 2013. On the Origin of Digit Patterns in Gem Opal, Gems & Gemology, 49(3), 138-46 Acknowledgement Mr. Sharad Garg of Sevenstones Gemfields Private Limited, Jaipur, India for providing information on new deposit and sharing samples for study.
Nguồn: IGC2023 (Trang 77 – 79)