Larimar, một biến loại màu lam của khoáng vật pectolit (NaCa2Si3O8(OH)) thuộc nhóm khoáng vật wollastonit, đã được biết đến trong ngành đá quý từ vài thập kỷ qua. Tuy nhiên, thời gian gần đây loại đá này ngày càng được các nhà thiết kế trang sức và người tiêu dùng ưa chuộng, thể hiện qua số lượng các mẫu được gửi đến phòng giám định để được cấp chứng thư ngày một tăng. Với nguồn gốc duy nhất hiện nay được xác định đến từ ​​Cộng hòa Dominica, màu lam ấn tượng cùng các vân sáng màu (từ lam nhạt đến trắng) hoặc họa tiết dạng mạng lưới là kết quả của quá trình kết tinh tinh thể dạng hình cầu (spherulitic) – đã biến larimar thành một loại đá quý được săn đón. Do sự phổ biến ngày càng lớn, larimar đã bị làm giả bằng nhiều loại vật liệu khác nhau, như gốm sứ (Kiefert và Groenenboom 2013) và các loại đá tự nhiên được nhuộm màu như canxedon (Miura, 2020). Các vật liệu trang trí nhân tạo tương tự đã được sản xuất từ ​​những năm 1950, điển hình là loại “Victoria Stone” nổi tiếng (Renfro, 2017). Tác giả bài viết đã kiểm tra nhiều mẫu thủy tinh có độ trong suốt từ mờ đến không thấu quang và đã trải qua quá trình kết tinh hoá thuỷ tinh (từ thủy tinh vô định hình chuyển dần sang trạng thái có cấu trúc tinh thể) được gửi đến phòng giám định; nhiều mẫu trong số đó có vẻ ngoài và màu sắc rất giống larimar, được cho là những sản phẩm giả mạo đầy thuyết phục. Các vật liệu này đang được chào bán dưới tên gọi larimar trên cả các nền tảng trực tuyến lẫn cửa hàng truyền thống. Nghiên cứu này ghi lại các đặc tính ngọc học của loại thủy tinh làm giả larimar nói trên, xuất hiện tại phòng giám định trong suốt một năm rưỡi qua và được thu thập bởi một nhà buôn đá quý tại địa phương.

Kết quả và Thảo luận

Quan sát trực quan

Nghiên cứu này sử dụng các mẫu đá thô, mẫu lát mỏng và mẫu mài khum của cả larimar tự nhiên và đá thay thế. Phần lớn các mẫu larimar và đá thay thế đều không thấu quang, tuy nhiên, khi sử dụng nguồn sáng sợi quang cường độ mạnh chiếu vào, một số phần của mẫu cho thấy độ thấu quang hơi mờ. Các mẫu larimar có dải màu rộng từ lam đến lam phớt lục, với các vân trắng dạng mạng lưới đặc trưng (Hình 1, bên trái). Trong khi đó, các mẫu đá thay thế (loại thủy tinh kết tinh hoá) có dải màu sắc từ lam phớt lục đến lục phớt lam và cũng hiển thị các vân trắng dạng mạng lưới tương tự, đặc biệt rõ nét ở các mẫu lát mỏng (Hình 1, bên phải). Ở mẫu mài khum, các mẫu đá thay thế thường có phần lõi trung tâm sẫm màu hơn, bao quanh là một vùng màu trắng nhạt có cấu trúc sợi tỏa tia. Vùng cấu trúc sợi này cũng xuất hiện hiệu ứng ánh lụa hoặc hiệu ứng mắt mèo khá rõ . Mặt cắt ngang của các mẫu đá thay thế dạng thô cho thấy cấu trúc sợi tỏa tia thường gắn liền với kiểu tăng trưởng dạng cầu – trong khi bề mặt bên ngoài (lớp vỏ) lại có một lớp thủy tinh trong suốt với hoa văn dạng chùm nho (Hình 2, bên trái và bên phải).

Các tính chất

Các tính chất ngọc học của các mẫu larimar và mẫu đá thay thế trong nghiên cứu được tóm tắt trong Bảng 1. Phổ Raman của các mẫu larimar và mẫu đá thay thế được ghi nhận bằng cách sử dụng tia laser kích thích bước sóng 532 nm, dải phổ từ 100 đến 2000 cm⁻¹ (Hình 3). Các mẫu larimar cho thấy nền hấp thụ tăng dần trong khoảng từ 200 đến 2000 cm⁻¹ với các đỉnh chính quan sát được ở khoảng 651 và 1025 cm⁻¹, cùng các đỉnh thấp hơn tại các vị trí ~317, 375, 413 và 970 cm⁻¹.

Các vùng không thấu quang hoặc có hiện tượng kết tinh trong các mẫu đá thay thế cho thấy phổ Raman tương đối nhất quán giữa các điểm đo. Các đỉnh chính xuất hiện tại khoảng 635 và 970 cm⁻¹, cùng với một số đỉnh yếu hoặc rộng hơn tại khoảng 331, 413 và 1042 cm⁻¹.

Đáng chú ý, các đỉnh tại khoảng 413 và 970 cm⁻¹ xuất hiện trong cả phổ của larimar và các vùng kết tinh của mẫu đá thay thế, cho thấy sự tương đồng nhất định về thành phần và cấu trúc. Phổ Raman của các vùng kết tinh này tương đồng với phổ của wollastonit, dựa trên dữ liệu từ cơ sở dữ liệu RRUFF và các tài liệu đã công bố, chẳng hạn Hanni và cộng sự (2001).

Đỉnh tại khoảng 970 cm⁻¹ là một đặc điểm nổi bật trong phổ của thủy tinh, trong khi ở khoáng vật pectolit, tín hiệu này chỉ xuất hiện với cường độ yếu. Ngoài ra, đỉnh khoảng 635 cm⁻¹ quan sát được trong thủy tinh có sự dịch chuyển đến 651 cm⁻¹ ở larimar. Ngược lại, đỉnh khoảng 1025 cm⁻¹ đặc trưng cho larimar dịch chuyển đến 1042 cm⁻¹ trong vùng thủy tinh đã kết tinh của mẫu đá thay thế.

Trong khi đó, lớp vỏ thủy tinh trong suốt của mẫu đá thay thế chủ yếu thể hiện các dải phổ rộng trong khoảng 370-620 cm⁻¹ và 800-1100 cm⁻¹, phù hợp với đặc điểm phổ Raman điển hình của thủy tinh vô định hình.

Hình 1: Các mẫu đá larimar (bên trái) và mẫu đá thay thế bằng thủy tinh (bên phải) ở dạng kiểu  mài khum và dạng lát cắt thô; chúng có màu sắc rất giống nhau-dao động từ lam phớt lục đến lục phớt lam-và đều có các vân trắng dạng mạng lưới. Viên thủy tinh mài khum ở bên trái (ảnh bên phải) còn thể hiện hiệu ứng ánh lụa rõ rệt do tập hợp các bao thể dạng sợi. Ảnh: G. Choudhary.

Hình 2: Mẫu thô của loại thủy tinh đã kết tinh hóa, cho thấy hoa văn tỏa tia không thấu quang bắt nguồn từ lõi trung tâm và kết thúc ở các rìa dạng hình tròn, đặc trưng cho sự phát triển dạng cầu (bên trái). Ngược lại, bề mặt hoặc lớp vỏ của cùng mẫu vật này lại có một lớp trong suốt, giống thủy tinh với hoa văn dạng chùm nho (bên phải). Ảnh: G. Choudhary.

Hình 3: Phổ Raman của larimar (màu lam), thủy tinh không thấu quang đã bị kết tinh hóa (màu lục lam) và nền thủy tinh vô định hình (màu đen).

Bảng 1: Bảng so sánh các tính chất của larimar và đá thay thế larimar

Quan sát dưới kính hiển vi

Các mẫu làm giả đá larimar cho thấy sự hiện diện của các bao thể dạng sợi mịn (Hình 4) sắp xếp theo kiểu tỏa tia xuất phát từ các tâm khác nhau. Ở một số mẫu có nhiều tâm như vậy, tạo nên vẻ ngoài có dạng chùm nho hoặc dạng hình cầu. Các bao thể dạng sợi này đôi khi tạo ra hiệu ứng ánh lụa, đồng thời làm cho mẫu có đặc điểm hình thái tương tự một số khoáng vật tự nhiên có cấu trúc dạng sợi. Bản thân các bao thể này không màu, thể hiện rõ các vân tăng trưởng dọc theo chiều dài tinh thể và có các vết nứt mảnh giống như đặc điểm cát khai thường thấy ở các khoáng vật có mặt cát khai rõ rệt và vuông góc với trục tinh thể. Các tinh thể dạng que mảnh tương tự nằm trong nền thủy tinh trước đây từng được xác định là wollastonit (Hanni và cộng sự, 2001) hoặc apatit (Renfro, 2017), tanohatait và cristobalit (Fayed và cộng sự, 2025). Tuy nhiên, kết quả phân tích phổ Raman đối với các bao thể trong nghiên cứu này lại cho thấy kết quả tương ứng với khoáng vật wollastonit.

Kết luận

Loại thủy tinh bị kết tinh hoá một phần được mô tả ở trên là vật liệu giả larimar (pectolit) rất giống larimar tự nhiên nhờ có hoa văn dạng mạng lưới và vẻ ngoài tương đồng, điều này có thể khiến các nhà giám định và người buôn đá quý dễ bị nhầm lẫn. Tuy nhiên, việc phân biệt giữa loại thủy tinh này và larimar có thể thực hiện dễ dàng thông qua các tính chất ngọc học tiêu chuẩn như chiết suất (RI) và tỷ trọng (SG), kết hợp với phương pháp phổ Raman và phân tích thành phần hóa học. Các mẫu đá làm giả này thường có hàm lượng Si và Al cao hơn, trong khi hàm lượng Ca thấp hơn so với larimar. Ngoài ra, sự hiện diện của các cấu trúc bao thể hình kim, thô, kết quả của quá trình kết tinh hoá một phần, cũng cung cấp thêm bằng chứng để phân biệt hai loại vật liệu này. Mặc dù việc xác định và phân biệt loại thủy tinh bị kết tinh hoá một phần này không quá khó khăn, nhưng việc nâng cao nhận thức về sự tồn tại của nó vẫn rất quan trọng nhằm tránh nhầm lẫn trong hoạt động kinh doanh đá quý.

Hình 4: Các tinh thể dạng sợi mịn, xếp khít và đan xen, phân bố theo kiểu tỏa tia đến gần như song song tại các vùng không thấu quang của mẫu thủy tinh làm giả đá larimar. Ảnh chụp qua kính hiển vi của G. Choudhary; chiều rộng hình ảnh 5,08 mm.

Tài liệu tham khảo:

• Fayed M.G., Abdel Ghany A.E., El-Tawi R.S., Hashem A.H., Hamzawy E., El-Bassyouni G.T., Mohamed S.G., 2025.Devitrified silica minerals glass of tanohataite (LiMn2Si3O8F) mineral as anode material for lithium-ionbatteries. Ceramics International, 51(1), 401-410

• Hanni H.A., Tien S., Xingqiang Y., Wen-Po T., 2001. A glass imitation of blue chalcedony. Journal of Gemmology, 27(5), 275-285

• Kiefert L., Groenenboom P., 2013. Imitation larimar. Gems & Gemology, 49(2), 124
• Miura M., 2020. Quench-Crackled Dyed Blue Chalcedony Resembling Larimar. Gems & Gemology, 56(2), 281-283
• Renfro N., 2017. Colorful Chatoyant Glass. Gems & Gemology, 53(2), 256-257

Nguồn: Dịch từ bài viết của tác giả Gagan Choudhary, IIGJ-Research & Laboratories Centre, Jaipur, India; gagan.choudhary@iigjrlc.org trong Tập san của “38th International Gemmological Conference Athens – Greece October 2025”.

Dịch bởi: Trần Thị Lan_DOJILAB HN