vi
Hình 1. Viên Opal này từ vùng Shewa của Ethiopia, nặng hơn 10 carat một chút, cho thấy các vùng có vân giống Agate. Ảnh chụp bởi Diego Sanchez và Robison McMurtry.
Gần đây, tác giả Stephen Challener đã mua một viên Opal Ethiopia thú vị (Hình 1) có cấu trúc tăng trưởng rất khác thường. Một phần của viên Opal màu nâu phớt cam có các dải vân lượn sóng (Hình 2) rất giống với cấu trúc được nhìn thấy trong một viên Agate. Vùng có vân được cấu tạo bởi các lớp vật liệu màu nâu đậm trong suốt xen kẽ với vật liệu mờ đục có màu sáng hơn. Các lớp tối màu cứng hơn nhiều so với các lớp sáng màu và các lớp sáng màu xuất hiện đáng kể các vết cắt lõm trên bề mặt được đánh bóng. Những vùng sáng màu này còn cho thấy hiệu ứng play-of-color, thể hiện rõ đây là các lớp Opal. Vùng tối màu không có hiệu ứng play-of-color, nên không thể xác định chúng là Opal hoặc có thể là Chalcedony để phù hợp với cấu trúc vân. Một lưu ý thú vị là các vùng sáng màu hơn dễ dàng hấp thu nước và trở nên trong suốt, đây là dấu hiệu của Opal Hydrophane.
Hình 2. Cấu trúc vân nổi bật giống Agate được nhìn thấy trong viên Opal. Ảnh chụp bởi Nathan Renfro; trường nhìn 8.22 mm.
Để kiểm tra thành phần của các lớp khác nhau, các tác giả đã đánh bóng phẳng mặt sau của viên đá để đo chính xác chiết suất. Hai kết quả được đo bằng khúc xạ kế là 1.43 và 1.47. Thử nghiệm tiếp theo thu được thông số tỷ trọng cực kỳ thấp là 1.42 (so sánh với tỷ trọng điển hình khoảng 2.00 của Opal), cho thấy rằng các vùng chứa Opal Hydrophane có cấu trúc rất xốp. Thử nghiệm bằng phổ Raman không phát hiện sự hiện diện của Quartz trong cả hai cấu trúc vân màu nâu nhạt hoặc nâu đậm, kết quả này phù hợp với các chiết suất đã đo.
Hình 3. Bên trái: Một vết nứt xuyên cắt qua cấu trúc vân của viên đá đã cho thấy sự dịch chuyển, thể hiện một loại “vi đứt gãy” dạng trượt ngang. Bên phải: Vùng thứ hai trong viên đá này có “vi đứt gãy” chạy dọc theo vân và không có dấu hiệu của sự dịch chuyển nào của tinh thể quang tử, cho thấy quá trình Opal hóa trong Chalcedony là một quá trình thứ cấp. Ảnh chụp bởi Diego Sanchez và Robison McMurtry; trường nhìn 2.50 mm (trái) và 2.62 mm (phải).
Quan sát cẩn thận bằng kính hiển vi có thể đưa ra một số kết luận thú vị. Vài vết nứt nhỏ trong viên đá này đã được hàn gắn tự nhiên bằng quá trình lấp đầy Opal. Một số vết nứt ấy cho thấy sự dịch chuyển ngang khi chúng cắt qua cấu trúc vân (Hình 3, bên trái). Các tác giả cũng quan sát thấy các vết nứt thể hiện sự dịch chuyển trong vân lại không cho thấy sự chuyển dịch trong “tinh thể quang tử” (B. Rondeau et al., “On the origin of digit patterns in gem opal” Fall 2013 G&G, pp. 138–146), hoặc trong các vùng nhỏ có hiệu ứng play-of-color (Hình 3, bên phải). Những quan sát này rất quan trọng đối với việc tiết lộ trình tự của các sự kiện trong quá trình tạo nên mẫu vật này. Đầu tiên, sự lắng đọng của Chalcedony xảy ra để tạo thành cấu trúc vân dải uốn cong (lượn sóng). Tiếp theo, các vết nứt ứng suất xuất hiện trong Agate và bị dịch chuyển theo chiều ngang, tạo ra một số “vi đứt gãy”. Sau đó, những vi đứt gãy này được hàn gắn bằng cách lắng đọng một lớp Opal thứ cấp. Trong quá trình này, khoáng vật Opal thứ cấp dần thay thế Chalcedony nhưng vẫn giữ nguyên cấu trúc vân dải ban đầu của Agate, điều này thể hiện rất rõ ràng vì không có sự dịch chuyển dọc theo các vi đứt gãy trong các mảng có hiệu ứng play-of-color.
Đây là một trong những viên Opal kỳ lạ nhất mà các tác giả từng gặp cho đến nay. Những quan sát dưới kính hiển vi kể một câu chuyện thú vị về sự hình thành của một loại đá quý độc đáo.
Bài viết được dịch từ: “Opal with Agate-Like Banding – Micro-World, Gems & Gemology, Spring 2018, Vol. 54, No. 1”
Người dịch: Bội Trân