Đặc điểm chất lượng & hệ thống phân loại chất lượng ruby, saphia Việt Nam

ch và hàm lượng tối đa của tổ phần có hại, chất lượng của đá quý, ngoài các chỉ tiêu trên còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác. Nhìn chung, chất lượng đá quý được phân cấp theo 4 chỉ tiêu: màu sắc, độ tinh khiết, trọng lượng và chất lượng chế tác. Trên cơ sở 4 chỉ tiêu trên, các nước có tiềm năng đá quý như Thái Lan, Myanma,…đều xây dựng một quy trình phân cấp chất lượng phù hợp với các đặc điểm chất lượng đá quý của mình, phục vụ cho công tác khoanh vùng triển vọng và định hướng các hoạt động tìm kiếm điều tra, thăm dò và khai thác đá quý, cũng như các hoạt động nghiên cứu - đào tạo và kinh doanh đá quý. Trên thế giới hiện nay, việc phân cấp chất lượng đá quý được tiến hành theo những quy trình nghiêm ngặt, trong những điều kiện khắt khe về trang thiết bị, về yêu cầu chuyên môn đối với những người làm công tác phân cấp chất lượng và định giá. Với tiềm năng lớn, Việt Nam được đánh giá là một trong những nước có triển vọng về đá quý. Tuy nhiên, cho đến nay thị trường đá quý trong nước vẫn chưa được hình thành, phần lớn đá quý khai thác đều được tiêu thụ ra nước ngoài và chủ yếu theo con đường buôn lậu. Một trong những lý do chủ yếu của tình hình trên là do chúng ta chưa có được những hiểu biết cơ bản về chất lượng và giá trị thực của đá quý, việc định giá đá quý chủ yếu vẫn mang tính kinh nghiệm chủ quan, không có cơ sở khoa học, không theo những quy trình chặt chẽ. Việc đánh giá đúng chất lượng (giá trị) cũng như trữ lượng của các mỏ sẽ là cơ sở cực kỳ quan trọng để xây dựng các đề án khai thác và quyết định các dự án đầu tư khác nhau. Các nghiên cứu về tiềm năng, về đặc điểm địa chất, đặc điểm tinh thể-khoáng vật học và ngọc học ruby, saphia Việt Nam đã được nhiều tác giả đề cập đến, trong khi các đặc điểm chất lượng thì hầu như chưa có công trình nào. Do vậy, với mong muốn góp một phần nhỏ bé vào công việc trên em đã chọn đề tài “Một số đặc điểm chất lượng và hệ thống phân loại chất lượng ruby, saphia Việt Nam”. Nội dung khoá luận được trình bầy trong 6 chương: Chương 1. Đặc điểm địa chất một số mỏ corinđon (ruby, saphia) điển hình của Việt Nam Chương 2. Lịch sử nghiên cứu Chương 3. Phương pháp nghiên cứu Chương 4. Cơ sở khoa học của hệ thống phân cấp chất lượng ruby, saphia Việt Nam Chương 5. Đặc điểm chất lượng ruby, saphia ở Việt Nam Chương 6. Về hệ thống phân cấp chất lượng ruby saphia ở Việt Nam Khoá luận được thực hiện tại bộ môn Địa Hoá - Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên duới sự hướng dẫn nhiệt tình của TS. Nguyễn Ngọc Khôi. Do hạn chế về thời gian và kinh nghiệm nghiên cứu, khoá luận không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo và các bạn. Chương 1. Đặc điểm địa chất một số mỏ ruby, saphia điển hình của Việt Nam 1.1. Tổng quan về các mỏ ruby, saphia Việt Nam Các chỉ tiêu chất lượng của ruby, saphia Việt Nam cũng giống như của ruby, saphia và đá mầu nói chung, đó là mầu sắc, độ tinh khiết, chất lượng chế tác và trọng lượng. Trong số các chỉ tiêu trên, chỉ có mầu sắc, độ tinh khiết và một phần là khả năng chế tác là có những đặc điểm riêng nhất định liên quan đến điều kiện sinh thành của ruby, saphia ở những vùng mỏ cụ thể (đặc điểm đá vây quanh, đặc điểm cấu trúc mỏ, kiểu nguồn gốc...), còn chỉ tiêu trọng lượng thì hoàn toàn giống như ở các nước khác. Ruby, saphia trên thế giới đã được phát hiện và khai thác từ rất lâu và ở nhiều nước trên thế giới, trong đó có những mỏ đã nổi tiếng hàng trăm năm nay và chủ yếu tập trung ở các nước trong khu vực Nam-Đông Nam á như ấn Độ, Sri Lanka, Myanma, Thái Lan, Camphuchia, Trung quốc. Mỏ đá quý ruby, saphia của Việt Nam được phát hiện đầu tiên ở Lục Yên và bắt đầu được khai thác từ năm 1989. Vào đầu những năm 90 một loạt các mỏ khác được phát hiện và khai thác ở nhiều vùng khác nhau như Quỳ Châu (Nghệ An), Ma Lâm, Đá Bàn (Bình Thuận), Đak Nông (Đak Lak), Tân Hương, Trúc Lâu (Yên Bái)... Ruby, saphia được phát hiện ở nhiều nơi và phân bố trong các khu vực có đặc điểm địa chất khác nhau, nhưng cũng như ở các nước khác trong khu vực và trên thế giới các tập trung ruby, saphia có chất lượng ngọc, đạt giá trị thương phẩm thì chỉ được thành tạo trong những điều kiện địa chất nhất định, bị chi phối bởi các điều kiện môi trường thành tạo như: đá vây quanh, điều kiện hoá lý của môi trường, các yếu tố cấu trúc địa chất... ở Việt Nam mặc dù ruby, saphia được phát hiện ở nhiều nơi nhưng mới chỉ khai thác ở một số nơi là Quỳ Châu (Nghệ An), Tân Hương, Trúc Lâu, Lục Yên (Yên Bái), Đak Nông (Đak Lak)..., trong đó điển hình là các mỏ Lục Yên, Quỳ Châu và Đăk Nông. 1.2. Đặc điểm địa chất mỏ ruby, saphia An Phú, Lục Yên, Yên Bái 1.2.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn Khu vực nghiên cứu Lục Yên thuộc vùng Tây Bắc-Bắc Bộ. Diện tích phân nghiên cứu cách Hà Nội gần 279 km về phía Tây Bắc, cách biên giới Việt -Trung 75 km có toạ độ địa lý: 104039`40``- 104052`20`` kinh độ Đông. 21056`20`` - 22010` vĩ độ Bắc. Lục Yên là một vùng rừng núi có nhiều núi cao hiểm trở hàng trăm đến hàng nghìn mét kéo dài theo phương Đông Bắc- Tây Nam. Các thung lũng nằm xen giữa núi là các thung lũng karstt khép kín, kéo dài hàng trăm cây số, rộng đến hàng trăm mét. Hai bên sườn thung lũng là những dãy núi cao, vách đá nởm chởm có dạng địa hình karst rõ rệt, độ chênh lệch giữa bề mặt thung lũng và các đỉnh núi là hàng trăm đến hàng nghìn mét. Địa hình phân cách mạnh mẽ và phức tạp sông suối phát triển theo hai phương Tây Bắc - Đông Nam và Tây Nam - Đông Bắc. Các sông suối nhỏ hẹp, dốc lởm chởm về mùa khô ít nước, về mùa mưa lưu lượng nước tăng nhanh. Trong thung lũng trước núi, nước chỉ có vào mùa mưa. ở khu vực phát triển địa hình karst thường gặp hiện tượng chảy ngầm . Thảm thực vật trong vùng phát triển rất đa dạng. Khí hậu trong vùng chia thành hai vùng rõ rệt. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, lượng mưa trung bình 300 mm. Một số nơi sảy ra mưa đá, nhiệt độ trung bình là 250C-320C có ngày nóng tới 400C. Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, thường có mưa rầm kéo dài, lượng mưa không đáng kể, từ 500-1000 mm, nhiệt độ thấp nhất nhiều khi đến 30C. Do lượng mưa trung bình nhỏ, suối thường khô cạn. Lục Yên có sự chênh lệch nhiệt độ giữa ban ngày và ban đêm lớn, có những trận gió lớn và quàng phong không rõ nguyên nhân. Những cơn mưa lớn trong vùng thường gây lụt ảnh hưởng tới giao thông, không an toần cho quá trình khai thác mỏ. Huyện Lục Yên gồm các xã Minh Tiến, Khoan Thống, Liếu Đô An Phú... có độ cao từ 300-700 m từ Yên Bái đến huyện lỵ Lục Yên đi theo hướng Bắc dọc theo quốc lộ 70, qua cầu Tô Mậu (qua sông chảy khoảng 70 km). Nhìn chung, đường đi tới huyện Lục Yên là thuận tiện nhưng đường đi tới các khu mỏ An Phú, Khoan Thống... phải đi qua nhiều rốc cao, suối nên đi lại rất khó khăn. Dân cư thưa thớt phân bố không đều chủ yếu là dân tộc Tày, Nùng, Dao. Ngoài huyện lỵ, có người kinh sống tập trung ở thị trấn Lục Yên làm công chức, dịch vụ và buôn bán vàng bạc đá quý. Dân cư sống tập trung ở thị trấn và dọc theo các tuyến đường giao thông liên huyện các khu mỏ hoặc liên xã thành các bản làng từ vài trăm đến vài nghìn người. Kinh tế địa phương chủ yếu là nông nghiệp, trồng cây lương thực lúa, ngô, khoai, sắn và các cây ăn quả, nghề nghiệp phụ là khai thác gỗ , đánh cá và khai thác vàng bạc đá quý, quăng pyrit. Kinh tế tự cung tự cấp là chủ yếu, công nghiệp khai thác khoáng sản đang phát triển. Các xã đều có trường phổ thông cơ sở, hợp tác xã nông nghiệp. Hợp tác xã mua bán, trạm y tế. Hàng hoá phục vụ cho nông nghiệp còn thiếu thốn và khan hiếm, công tác xã hội và trật tự an ninh trong vùng khá tốt. Trình độ dân trí thấp, còn nhiều người mù chữ . Về vị trí địa chất, vùng mỏ nằm tại phần mút phía Đông Nam đới Sông Lô, nơi lộ ra các đá biến chất tuổi cổ nhất của đới này. 1.2.2. Địa tầng Các tác giả nhóm tờ bản đồ địa chất Đoan Hùng-Yên Bình tỷ lệ 1/50.000 phân chia hệ tầng Sông Chảy trước đây thành 2 phân vị thạch địa tầng: Hệ tầng Thác Bà (PR3-C1tb) và hệ tầng An Phú (PR3-C1ap). -Hệ tầng Thác Bà (PR3-C1tb) Cấu thành hệ tầng Thác Bà là đá phiến thạch anh mica (mica thạch anh) bị micmatít hoá, gneis hoá và quarzit mica. Căn cứ vào đặc điểm thạch học, vị trí của các đá trong mặt cắt địa tầng có thể chia thành 2 tập. Tập 1 chủ yếu gồm đá phiến thạch anh 2 mica (2 mica thạch anh) xen kẹp lớp đá phiến thạch anh biotit (hoặc muscovit) thường bị micmatit hoá với các mức độ khác nhau và gneis hoá (gneis 2 mica, gneis muscovit hoặc biotit) có xen kẹp các lớp thấu kính vôi hoặc quarzit. Tập 2 có thành phần chủ yếu là quarzit, quarzit sericit có xen kẹp các lớp mỏng, thấu kính mỏng đá phiến thạch anh mica (mica thạch anh). -Hệ tầng An Phú (PR3-C1ap) Lộ ra trên phạm vi vùng mỏ với diện lộ tương đối lớn, phát triển chủ yếu ở phần trung tâm và tạo thành một vài chỏm nhỏ rải rác phía Đông Bắc. Cấu thành hệ tầng An Phú chủ yếu là đá hoa canxit có xen đá hoa đolomit, thường có chứa phlogopit, fucsit, graphit. -Trầm tích Đệ tứ (Q) Hình 1.1. Sơ đồ địa chất vùng mỏ Lục Yên, Yên Bái Phủ trực tiếp trên các đá biến chất hệ tầng Thác Bà và hệ tầng An Phú là các trầm tích bở rời tuổi Đệ tứ, bao gồm các trầm tích aluvi của các sông suối, các aluvi của các thung lũng karst, các thung lũng trên sườn núi và các trầm tích bở rời, sườn tích trên các sườn đồi, sườn núi. Các trầm tích này chính là những thành tạo có chứa đá quý sa khoáng. 1.2.3. Các đá magma xâm nhập -Phức hệ PiaMia (exPZ2 pm) Tạo thành các khối nhỏ ở An Phú, thường nằm tại ranh giới giữa đá hoa hệ tầng Chiêm Hoá và granit phức hệ Phia Bioc, các đá kiềm phức hệ Phia Ma bao gồm: granosyenit hornblend granat và granosyenit pyroxen... có ranh giới tiếp xúc không rõ ràng. Granosyenit pyroxen: Đá hạt nhỏ đến vừa, màu xám sáng, có chấm màu lục. Kiến trúc porphir trên nền hạt nhỏ, bán tự hình; cấu tạo khối. Thành phần chủ yếu là felspat kali (75%) có dạng hạt tha hình, hạt vừa đến nhỏ, phân bố đều; thạch anh (20%) dạng hạt méo mó, thành đám nhỏ nằm xen với fenspat kali, pyroxen (egyrin ?), có dạng lăng trụ ngắn hoặc dài. Ngoài ra còn có plagioclas (3%), apatit, sphen... Granosyenit hornblend granat: Đá hạt vừa đến nhỏ, màu xám sáng có những chấm lục nâu; cấu tạo khối. Thành phần chủ yếu là fenspat kali (83%) có dạng hạt tha hình; thạch anh hạt vừa đến nhỏ, phân bố đều trong đá; hornblend có dạng lăng trụ ngắn hoặc dài; granat dạng hạt nhỏ méo mó, nằm đơn lẻ. Khoáng vật phụ có apatit, sphen. -Phức Hệ Phia Bioc (gT3 n pb) Trong vùng mỏ, các đá granit biotit, granit hai mica, granit muscovit tạo thành các khối nhỏ rải rác. Các mạch aplit, pegmatit nằm gần các khối granitoid, xuyên trong đá phiến thạch anh 2 mica và trong đá hoa hệ tầng Chiêm Hoá thường có kích thước nhỏ, chiều dày mạch từ 3 - 4 centimet đến 3 - 4 dm, dài vài dm đến vài chục mét, đôi nơi bị greisen hoá. Các đá granit biotit, granit hai mica, granit muscovit có dạng hạt nhỏ đến vừa và sáng màu, thường có kiến trúc bán tự hình đến kiến trúc porphia; cấu tạo khối đến định hướng yếu. Thành phần gồm fenspat kali dạng hạt tha hình méo mó (55 - 65%), có một số chỗ bị anbit hoá yếu; plagioclas dạng hạt, tấm nhỏ tự hình có song tinh liên phiến (5 - 10%), thạch anh (25 - 30%), biotit + muscovit dạng vảy nhỏ đến vừa (3 - 7%). Khoáng vật phụ gồm apatit, zircon, casiterit, monasit. Ngoài ra còn gặp một vài mẫu đá có thành phần thạch anh < 25%, có thể xem đó là granosyenit. Pegmatit, aplit kích thước nhỏ, nằm rải rác. Ngoài ra còn có một số mạch nhỏ felspat thạch anh bị greisen hoá mạnh. Về mặt thạch hoá, các đá thuộc phức hệ PiaBioc thuộc loại thấp nhôm (Al 0,5), cao canxi (Ca > 0,3), K2O>Na2O (thuộc loạt kiềm-vôi, chuyển sang á kiềm). 1.2.4. Kiến tạo - Các cấu trúc kiến tạo Vùng mỏ ở phần mút phía Nam đới tướng cấu trúc Sông Lô thuộc hệ uốn nếp Việt Bắc, nằm trên khối cấu trúc An Phú với các phức hệ thạch kiến tạo cấu thành là các đá biến chất tướng amphibolit epiđot bị uốn nếp, biến vị mạnh mẽ ở phần dưới và đá hoa, đá phiến biến chất ở phần trên. Cấu trúc này là một cấu trúc uốn nếp tương đối phức tạp, có dạng một phức nếp lõm với các nếp uốn thứ cấp và các đứt gãy phá huỷ hai bên cánh. Kiến trúc ban đầu của đới nói chung, trong phạm vi khối cấu trúc nói riêng, bị các quá trình kiến sinh sau này làm biến cải và phức tạp hoá. -Đứt gẫy Khống chế bình đồ kiến trúc hiện đại của khối cấu trúc là các hệ thống đứt gẫy phương Tây Bắc-Đông Nam: hệ thống đứt gãy sông Chảy và hệ thống đứt gãy Sông Lô, quy mô khá lớn, đóng vai trò đứt gãy phân đới. Đầu tiên là hệ thống đứt gãy phương Tây Bắc-Đông Nam sinh thành và hoạt động kéo dài qua nhiều thời kỳ địa chất, sau đó các hệ thống đứt gãy Đông Bắc-Tây Nam và á kinh tuyến trong vùng hoạt động phá huỷ, kéo theo các hoạt động magma xâm nhập mafic - kiềm tuổi paleozoi muộn. 1.2.5. Khoáng sản Trong vùng nghiên cứu các khoáng sản có ý nghĩa công nghiệp bao gồm: + Vàng: Trong khu vục, tồn tại ở dạng sa khoáng và phân bố ở nhiều nơi. Hầu hết các thung lũng chứa sa khoáng vàng đã được dân khai thác (Lâm Đồng, Khoang Thống và Khau Trung ..). + Vật liệu xây dựng bao gồm đá vôi ở xã Kim Anh, An Phú; cát sỏi xây dựng ở MinhTiến; đolomit ở Nà Khà, Mỹ Gia, tập trung chủ yếu ở trong đá vôi bị hoá đá của hệ tầng An Phú (PR3-ab), thường lộ thành dải nằm trong đá vôi bị hóa đá, kéo dài 1-2 km rộng 50 m. + Đá quý: bao gồm corinđon (ruby, saphia), spinen, tuamalin..., trong đó quan trọng nhất là ruby và saphia. Đá quý được tìm thấy trong các thành tạo gốc cũng như các thành tạo sa khoáng. 1.3. Đặc điểm địa chất khu mỏ ruby, saphia Quỳ Châu, Nghệ An Khu mỏ ruby, saphia Quỳ Châu thuộc vùng mỏ đá quý Nghệ An, được phát hiện năm 1990. Khu mỏ gồm có 2 mỏ là mỏ ruby - saphia Đồi Tỷ, mỏ ruby - saphia Bãi Triệu và hàng loạt các điểm quặng quy mô nhỏ bé hơn. Về vị trí địa chất, khu mỏ nằm tại phần rìa phía đông nam vòm nâng Bù Khạng, giáp giới với đứt gẫy đường 48. 1.3.1. Điều kiện địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn Vùng mỏ Quỳ Châu nằm ở phía Tây Bắc tỉnh Nghệ An cách thủ đô Hà Nội khoảng 200 km về phíaTây Nam, trải rộng trên diện tích khoảng 27 km2 thuộc xã Châu Bình huyện Quỳ Châu và một phần xã Yên Hợp thuộc huyện Quỳ Hợp. Khu mỏ giới hạn trong ô toạ độ địa lý : 19027’49’’+ vĩ độ Bắc và 105012’16’’- 105017’52’’ kinh độ Đông. Khí hậu trong vùng có hai mùa rõ rệt, mùa nóng và mùa lạnh. Mùa nóng mưa nhiều kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10 dương lịch, nhiệt độ trung bình từ 25-300 có lúc lên cao nhất 36-400. Lượng mưa cao nhất 4500 mm, có năm tới 6877 mm, thường có mưa bão và lũ lụt lớn. Mùa này thỉnh thoảng có gió bão thổi từ Lào gây nóng và khô khó chịu. Mùa lạnh ít mưa kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Nhiệt độ thay đổi từ 18- 190, ở một số nơi vùng núi có khi 3-50, có gió mùa Đông Bắc, lượng mưa thấp nhất là 120 mm. Nhìn chung các dòng sông ở đây đều hẹp, lưu lượng và tốc độ chảy thất thường gây ra lũ lụt. Mạng lưới sông chính chi phối mạng lưới thuỷ văn vùng này là hệ thống sông Hiếu. Giao thông vận tải trong vùng chưa được phát triển. Từ quốc lộ 1A đi vào có đường 48: Yên Lý- Nghĩa Đàm – Quỳ Châu –Quế Phong, và đi ôtô đến Bản Chiềng. Nói chung các con đường được rải nhựa hoàn chỉnh, tiện lợi cho việc đi lại vận chuyển của nhân dân. Nằm vào vùng rẻo cao thuộc phía tây của Tổ quốc, vùng mỏ Quỳ Châu có nhiều dân tộc khác nhau sinh sống, đông nhất là người kinh rồi đến người Thổ. Tập trung thành những làng xã ở đồng bằng hay các triền sông lớn. Nguồn sống chủ yếu của các dân tộc là sản xuất nông nghiệp. Ngoài ra còn sản xuất một số nghề phụ khai thác lâm sản, khoáng sản. Công nghiệp khai thác khoáng sản trước đây chỉ mang tính tự phát, khai thác một số mỏ : Antimoan Tà Sỏi, than Việt thái, đồng Lương Sơn, chì kẽm Bao Tre. Những mỏ này đã ngừng khai khác từ rất lâu, những năm gần đây, loại hình công nghiệp này phát triển rầm rộ có sự quản lý, tổ chức của nhà nước dưới hình thức các xí nghiệp, công ty... đã thúc đẩy thương nghiệp trong vùng phát triển, tạo điều kiện hai miễn xuôi ngược trao đổi liên hệ với nhau. Nhờ đó mà kinh tế trong vùng đã có những bước tiến đáng kể. Về mặt địa chất khu mỏ nằm tại phần rìa phía Đông Bắc vòm nâng Bù Khạng, giáp với đứt gãy đường 48. 1.3.2. Địa tầng -Hệ tầng Bù Khạng (PR3- C1 bk) Hệ tầng phân bố ở nhân phức nếp lồi Bù Khạng, trục có phương tây bắc-đông nam. Các đá biến chất được xếp vào hệ tầng Bù Khạng lộ ra rất phổ biến, chiếm phần lớn diện tích khu mỏ, phía đông bắc bị giới hạn bởi đứt gãy đường 48. Theo mức độ biến chất, có thể chia làm hai phân hệ tầng. Phân hệ tầng dưới (PR3- C1 bk1): Lộ ra tại trung tâm khu mỏ và kéo dài về phía tây bắc, bao gồm hai tập: +Tập 1: Đá phiến mica-silimanit có anmanđin và plagioclas, cấu tạo dạng dải, dạng gneis hoặc phân phiến, xen một vài lớp plagiogneis mica silimanit. Đá bị vò nhàu mạnh mẽ, có biểu hiện micmatit hoá dạng thấu kính, granit hoá nằm theo lớp. +Tập 2: Đá phiến thạch anh 2 mica có plagioclas-silimanit-granat xen plagioclas-silimanit-mica. Các đá bị micmatit hoá mạnh, phổ biến micmatit dạng ruột, dạng theo lớp. Đặc trưng cho tập này là sự có mặt của vài lớp pyroxenit, olit-bitownit hạt nhỏ màu xanh lục, cấu tạo phân dải và các thấu kính đá hoa. Phân hệ tầng trên (PR3- C1 bk2): Bao xung quanh phần nhân nếp lồi Bù Khạng, cấu tạo nên phần rìa của khu mỏ, bao gồm 3 phần chính: Phần dưới cùng là đá phiến thạch anh-biotit-plagioclas giàu silimanit xen quarzit biotit-plagioclas hạt nhỏ có các mạch pegmatit 2 mica chứa granat-tuamalin xuyên theo lớp. Phần giữa là đá phiến thạch anh-2 mica-plagioclas chứa đisten, granat xen các lớp mỏng quarzit biotit. Phần trên cùng là đá phiến thạch anh-mica-granat xen lớp mỏng quarzit biotit, trên có chứa thấu kính đá vôi bị hoa hoá, đặc biệt phổ biến các thể granitogneis theo lớp. -Hệ tầng Sông Cả (O3-S1 sc) Hệ tầng phân bố ở hai cánh phức nếp lồi Bù Khạng, trong phạm vi khu mỏ, các đá lộ rất hạn chế ở phía đông bắc, tiếp xúc kiến tạo với các đá hệ tầng Bù Khạng qua đứt gãy đường 48 và chỉ bao gồm các đá của phân hệ tầng giữa với hai phần: Phần dưới chủ yếu là quarzit mica hạt mịn, phân lớp trung bình đến dày, xen các lớp kẹp đá phiến mica vẩy mịn. Phần trên gồm đá phiến mica vảy mịn xen quarzit mica phân lớp mỏng ở dưới, đá phiến mica-granat ở trên. -Các thành tạo Đệ tứ không phân chia (Q) Các trầm tích này phân bố dọc theo các suối, ven chân núi tạo nên các bậc thềm, bãi bồi, các dải sườn tích, lũ tích. Thành phần là tảng, cuội, dăm, sỏi, sạn, cát, bột, sét. Chiều dày từ cỡ dm đến hàng chục m. 1.3.3. Các đá magma xâm nhập Phân bố trên vòm nâng Bù Khạng, xuyên cắt các đá biến chất của hệ tầng Bù Khạng trong phạm vi khu mỏ có các đá xâm nhập của phức hệ Đại Lộc (gaD1 đl) gồm granitogneis, granit 2 mica dạng gneis, ít hơn có điorit thạch anh và granođiorit dạng gneis; đá mạch có aplit và pegmatit chứa tuamalin. Đặc trưng cho cấu tạo của đá trong khu mỏ là cấu tạo dạng dải nằm chỉnh hợp với đá biến chất của hệ tầng Bù Khạng. Cấu tạo này có thể biểu hiện dưới dạng khối granit có chứa những thể tù đá phiến kết tinh. Granitogneis biotit hạt vừa-lớn hơi sẫm màu có: thạch anh (30-35%); fenspat kali (30-60%); plagioclas (20-30%); biotit (5%). Khoáng vật phụ có apatit, zircon, granat, corđierit. Granit 2 mica dạng gneis dạng phân dải yếu với ban tinh là thạch anh và fenspat kali (10-50%), plagioclas (20-50%), biotit (3-14%), muscovit (1-15%). Khoáng vật phụ có zircon, apatit, granat, tuamalin, silimanit, đisten. Granođiorit và điorit thạch anh dạng gneis ít gặp hơn, nghèo thạch anh và giàu plagioclas hơn các loại trên, thường phân bố ở rìa các khối, có màu xám sẫm. Pegmatit sáng màu, hạt thô, chứa thạch anh (20-55%), fenspat kali (10-60%), plagioclas (7-30%), ít muscovit, tuamalin, apatit, silimanit. Các đá aplit sáng màu, hạt nhỏ, có thành phần tương tự granit 2 mica vi kiến trúc aplit điển hình. Về mặt thạch hoá, các đá phức hệ Đại Lộc thuộc loại bão hoà silic (SiO2 = 70-74,27%), cao nhôm (Al2O3 = 14-16,77%); độ kiềm biến thiên rộng từ 5,4 đến 9,5 và K2O > Na2O (thuộc loạt kali-natri), nghèo canxi (CaO = 0,92-1,27). 1.3.4. Kiến tạo - Các cấu trúc kiến tạo Trên bình đồ kiến trúc hiện đại, khu mỏ ruby, saphia Quỳ Châu ở phần mút phía đông nam phức nếp lồi dạng vòm Bù Khạng, phức nếp này là một bộ phận thuộc đới kiến tạo Phu Hoạt, miền uốn nếp Việt-Lào, có dạng hình elip với phương kéo dài là tây bắc-đông nam. Phức hệ thạch kiến tạo tiền Cambri lộ ra tại khu mỏ là các thành hệ lục nguyên chứa cacbonat bị biến chất đến tướng amphibolit và bị uốn nếp biến vị mạnh mẽ. Các quá trình kiến sinh sau này làm biến cải và phức tạp hoá kiến trúc ban đầu của đới nói chung cũng như trong phạm vi khu mỏ nói riêng. Di chỉ của quá trình cải biến này là sự có mặt của các thành tạo xâm nhập phức hệ Đại Lộc (thuộc kiểu S-granit) và kèm theo chúng là khối kiến trúc vòm với nhân là các thể granit-gneis (vòm nâng Bù Khạng). -Đứt gãy Trong khu vực, đóng vai trò phân chia đới Phu Hoạt với đới Hoành Sơn và khống chế cấu trúc địa chất khu mỏ là đứt gãy đường 48 (đứt gãy Sông Hiếu) theo phương tây bắc-đông nam. Nếu nhìn từ phạm vi khu mỏ, đây là ranh giới tiếp xúc kiến tạo giữa hai phân vị địa tầng: Hệ tầng Bù Khạng - Phân hệ tầng trên và Hệ tầng Sông Cả - Phân hệ tầng giữa. Ngoài ra, cũng theo phương tây bắc-đông nam, hợp với đứt gãy đường 48 thành hệ thống đứt gãy cùng phương còn có một số đứt gãy khác với quy mô nhỏ. Hệ thống đứt gẫy phương tây bắc-đông nam bị hệ thống đứt gãy trẻ hơn phương đông bắc-tây nam phá huỷ, làm dịch chuyển từng phần với biên độ dịch chuyển hạn chế. Do hoạt động của các hệ thống đứt gãy cũng như tương tác của các trường lực kiến tạo đã hình thành một số cấu tạo phá huỷ mang tính tách mở nhiều giai đoạn, là nơi các xâm nhập khác nhau thành tạo, gây ra sự biến đổi các đá vây quanh cũng như gây biến đổi lẫn nhau để tạo nên đới đá hỗn nhiễm, trong đó có rubi, saphir. 1.3.5. Khoáng sản Khoáng sản trong vùng khá phong phú, đa dạng về chủng loại và rất có triển vọng, bao gồm các loại hình: +Khoáng sản nhiên liệu (than). +Kim loại đen (Fe, Mn,…). +Kim loại màu (Cu, Pb, Zn, As,..). +Kim loại hiếm (Au, Sn, W, Be, Hg, ..). +Đá quý (ruby, saphia, spinel, granat,..)... Khoáng sản quan trọng nhất trong vùng là thiếc và đá quý. Thiếc là loại kim loại hình khoáng sản chủ yếu của nhóm kim loại hiếm, phân bố rộng khắp trong vùng và tập trung thành các mỏ lớn như Quỳ Hợp, Phu Loi, Bản Chiềng … Triển vọng đá quý ở Quỳ Châu là khá lớn, đáng chú ý nhất là ruby, saphia, được khai thác trong các mỏ đá quý độc lập (Đồi Tỷ, Bãi Triệu), ngoài ra còn khai thác kèm trong các mỏ thiếc hoặc sa khoáng (Quỳ Hợp). 1.4. Đặc điểm địa chất mỏ saphia Đăk Nông, Đăk Lak Trên lãnh thổ miền Nam Việt Nam các mỏ saphia đã được tìm thấy và khai thác ở nhiều nơi như Di Linh, Bảo Lộc (Lâm Đồng), Đăk Nông, Eakar (Đăk Lăk), Gia Kiệm, Xuân Lộc (Đồng Nai), Đá Bàn, Ma Lâm (Bình Thuận)...Theo ý kiến của hầu hết các nhà địa chất, tất cả các mỏ saphia này đều liên quan với các hoạt động phun trào bazan N – Q, trong đó mỏ saphia Đăk Nông được nghiên cứu chi tiết nhất. Mỏ saphia Đăk Nông thuộc xã Trường Xuân, huyện Đak Nông, tỉnh Đăk Lak, cách huyện lỵ Đăk Nông 16 km về phía Bắc theo đường Quốc lộ 14 và cách thành phố Buôn Ma Thuột 135 km về phía Tây Nam. Tham gia cấu trúc địa chất vùng gồm có: Trầm tích phun trào bazan Pliocen (N2) và bazan Pliocen - Pleistocen hạ (N2 - QI), các trầm tích aluvi thềm bậc II (aQIII), trầm tích aluvi thềm bậc I (aQIV1-2) và trầm tích bãi bồi cao, bãi bồi thấp và lòng hiện đại (aQIV3). -Hệ Neogen, thống Pliocen - Các thành tạo bazan Bao gồm các đá bazan phân bố ở độ cao từ 825 m - 775 m trở xuống. Trên các chỏm núi, chúng bị phủ bởi đá bazan có tuổi N2 - QI, tại các thung lũng suối, chúng bị phủ bởi các trầm tích Đệ tứ. Theo tài liệu khoan (Liên đoàn địa chất 6 - ĐN.13; ĐN.16; ĐN.20; ĐN.23) bazan Pliocen gồm 3 tập, thành phần gồm: Đá bazan hạt nhỏ đến vừa, cấu trúc đặc xít, dòng chảy, xen lỗ hổng và đá bazan olivin hạt vừa đến lớn, các lỗ hổng được lấp đầy tro keo núi lửa thành phần silic, aragonit. Chiều dày của bazan Pliocen (N2) trên 77 m. Kết quả phân tích hóa học của đá bazan ở suối Đak Tôn, Đak Lak được dẫn ra ở bảng 3.1. ở phần trên các đá bazan bị phong hóa mạnh, tạo nên lớp vỏ phong hóa. Từ trên xuống dưới vỏ phong hoá gồm các đới sau: +Đới laterit-bauxit: Phát triển trên các bề mặt dạng vòm, các sườn thoải có góc dốc 10 - 200. Thành phần gồm: sạn, cuội laterit lẫn bột sét màu nâu đỏ, bề dày 3 m - 6 m. Nhiều nơi, các thành tạo này bị rửa trôi mạnh mẽ. +Đới litoma và đới saprolit: Thường phân bố tại các sườn dốc trên 200. Thành phần gồm: bột, sét màu nâu vàng, nâu đỏ. Bảng 3.1. Kết quả phân tích hoá học của đá bazan khu vực suối Đak Tôn Tên đá Thành phần hóa học (%) SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO TiO2 CaO MgO MnO P2O5 Na2O K2O MRN Bazan đặc xít 52,74 15,35 4,61 6,21 1,42 7,38 6,32 0,15 0,15 3,00 0,07 0,76 Andezitto 54,04 14,76 4,95 5,69 1,57 7,20 6,55 0,17 0,16 3,13 0,80 0,55 Bazan olivin hạt mịn 46,50 15,56 4,39 7,68 1,80 7,28 8,80 0,15 0,45 2,60 2,50 1,37 Bazan đolerit olivin 46,20 10,7 5,85 5,10 1,67 6,12 15,07 0,13 0,38 2,25 1,10 3,57 Liên đoàn địa chất 6 đã phát hiện trong đá bazan đolerit bị phong hóa có 7 hạt saphia trong tổ hợp khoáng vật: saphia-piroxen-cromit-zircon. Kết quả này cho thấy các đá bazan kiềm có chứa saphia bị phong hóa mạnh mẽ, phân bố ở vùng Đak Nông là nguồn cung cấp cho các sa khoáng chứa đá quý. -Hệ Neogen, thống Pliocen - Hệ Đệ Tứ, thống Pleistocen - Các thành tạo bazan Trong khu vực mỏ, các thành tạo bazan tuổi N2 - QI chỉ tồn tại trên diện tích hẹp, phân bố trên các đỉnh núi có độ cao từ 825 m trở lên, hầu hết các đá bazan bị phong hóa mạnh, tạo nên lớp vỏ phong hóa dày. Thành phần bao gồm: bazan olivin hạt nhỏ, plagiobazan hạt nhỏ màu xám đen, bề dày từ 33 m đến 70 m. -Hệ Đệ Tứ - Trầm tích aluvi (Q) +Hệ Đệ Tứ - Thống Pleistocen, phụ thống thượng - Trầm tích thềm bậc II (aQIII): Trong diện tích của vùng, trầm tích thềm bậc II gặp được ở ngã ba suối Đak Nông - Đăk Remoigne. Thềm có dạng dải hẹp, chiều rộng từ 30 m - 140 m, bề mặt thềm hơi nghiêng về phía lòng suối, chênh cao so với mặt suối 10 - 15 m, mặt cắt từ trên xuống dưới như sau: *Phần trên: Bột sét màu nâu đỏ, bề dày 2,2 - 2,9 m. *Phần dưới: Cuội, sỏi thạch anh, cuội bazan, cuội bauxit, ít cuội, mảnh laterit được gắn kết bởi sét bột màu nâu bị laterit hóa yếu, bề dày từ 0,2 - 0,3 m. Phần này phủ trực tiếp lên lớp sét bột phong hóa từ bazan. +Hệ Đệ tứ, thống Holocen - Trầm tích aluvi thềm bậc I (aQIV1-2): Các trầm tích này phân bố hai bên bờ các thung lũng suối, thềm có dạng dải hẹp, chiều rộng thay đổi từ vài chục đến hàng trăm mét, bề mặt thềm khá bằng phẳng, hơi nghiêng dần về phía lòng suối 1 - 2o, chênh cao so với mực nước hiện tại từ 2 - 3 m. Thành phần vật chất từ trên xuống dưới như sau: *Phần trên: Cát, bột màu nâu đỏ, nâu vàng. Bề dày từ 1,5 m - 4,5 m . *Phần dưới: Cuội, tảng bazan, sạn laterit có ít cuội, sỏi thạch anh lẫn sét màu xám nâu, xám vàng chứa đá quý, bề dày từ 0,2 m - 0,5 m, phần này phủ trực tiếp lên bazan hoặc lên cát, bột kết hệ tầng La Ngà (J2-3ln). +Hệ Đệ tứ, thống Holocen, phụ thống thượng - Trầm tích aluvi bãi bồi và lòng hiện đại (aQIV3): Chúng được phân bố ở phần thấp thung lũng suối, chiều rộng dao động từ 10 - 20 m tới 100 - 150 m. Cột địa tầng chia ra hai tầng: *Tầng trên: Gồm sét bột màu nâu đỏ lẫn sạn laterit, hầu như không chứa đá quý. Bề dày 0,4 - 3,4 m. *Tầng dưới: Gồm cuội, sạn, tảng lẫn cát sét màu xám đen, bở rời chứa đá quý, cuội chủ yếu là đá bazan với kích thước 5 - 12 cm. Bề dày của tầng 0,2 - 1,2 m. +Hệ Đệ tứ - Trầm tích deluvi không phân chia (dQ): Chúng phân bố ở hai bên sườn dốc thung lũng suối, chiều rộng từ 100 - 200 m, chiều dày từ 1 - 4,7 m. Thành phần gồm: Bột, sét hạt thô màu nâu đỏ, bở rời lẫn ít sạn laterit cùng với mảnh dăm bazan laterit, đôi khi gặp các tảng, các mảnh bazan phong hóa dở dang, các trầm tích deluvi phủ trực tiếp lên bazan phong hóa (N2) màu nâu vàng, nâu đỏ. Một số nơi trong sườn tích có chứa đá quý. Chương 2. Lịch sử nghiên cứu Vùng mỏ Quỳ Châu, Nghệ An Từ những năm 1980 trở về trước đã có rất nhiều công trình nghiên cứu lập bản đồ địa chất tìm kiếm tỷ lệ 1/200000 đến 1/50000 đã được tiến hành và hàng loạt các điểm khoáng hoá, điểm quặng, mỏ của một số khoáng sản như thiếc, sắt, chì kẽm, vàng, vonfram, antimoan, thuỷ ngân đã được phát hiện. Tuy nhiên các thông tin về đá quý còn nghèo nàn, chỉ ở mức thể hiện sự có mặt của một số các loại đá quý, chưa có đủ cơ sở đánh giá tiềm năng của chúng. Trong những năm 1988- 1990, công trình tìm kiếm ruby tây Nghệ Tĩnh, tỷ lệ đo vẽ 1/50000 do xí nghiệp 182 Công ty Đá quý Việt Nam tiến hành. Qua đó đã phát hiện và khoanh định được một số khu có triển vọng về ruby, saphia ở Châu Bình. Từ 1991-1994, phương án “Tìm kiếm đá quý vùng Quỳ Châu – Thường Xuân”, do Trần Xuân Hường chủ biên đã phát hiện nhiều diểm mỏ có dấu hiệu trực tiếp của đá quý. Trong đó đặc biệt quan tâm tới ranh giới tiếp xúc trao đổi giữa granitoitd thuộc phức hệ Đai Lộc (gaD1 dl) với các đá phiến giàu nhôm thuộc phức hệ Bù Khạng (PR3-e1-bk1). Vùng mỏ Lục Yên, Yên Bái Công tác điều tra địa chất thăm giò trong vùng: Trong các năm1968-1980 có những phát hiện đầu tiên về najơdac, corinđon Ngòi Biệc. Năm1983, khi tiến hành nghiên kứu đề tài 44-03-4-01 Lê Đình Hữu, Nguyễn Văn Ngọc đã phát hiện một tập hợp các đá tập hợp khoáng vật corinđon, spinel ở An Phú Lục Yên. Từ năm 1986-1987 Nguyễn Văn Ngọc chủ biên phương án “ Tìm kiếm đánh giá nguyên liệu đá mầu ( corinđon, spinel và các đá bán quý khác ) Vùng An Phú – Lục Yên” tỷ lệ 1:100000”. Kết quả đã xác định ba thung lũng có triển vọng đặc biệt về đá quý là Lâm Đồng, Khe Vai, Khâu Ngón. Năm 1987 Đoàn địa chất đoàn 301, Liên đoàn địa chất 3 là lần đầu tiên phát hiện ở Khoan Thống –Lục Yên có corindon, sau đó tiến hành khảo thi công một hang lớn ở đây. Tháng 12-1987 mỏ Khoan Thống được Công ty liên doanh giữa Công ty Đá quý Việt Nam và công ty B.H.Goup (năm 1996 ngừng khai thác ). Từ 1988-1991, Công ty Đá quý Việt Nam đã thi ._.công dự án thăm dò đánh giá trong khu vực này, đồng thời xí nghiệp 183 thuộc Công ty Đá quý Việt Nam cũng tiến hành tìm kiếm thăm dò khu vực Minh tiến - Lục Yên. Từ tháng 2/1991-9/1994 Công ty Mena Gems (liên doanh Việt Nga đã tiến hành thi công dự án “ Tìm kiếm và đánh giá khai thác khu Lâm Đồng - An Phú – Lục Yên”, kết quả đã khoang vùng ranh giới diện tích chứa đá quý – bán quý và xác địng các cấp trữ lượng cấp C1 và C2. Vùng mỏ Đăk Nông, Đăk Lăk Từ năm 1976 đến nay đã có nhiều công trình địa chất khoáng sản có đề cập đến saphia ở vùng Đăk Nông. Gần đây nhất, trong các năm 1996 - 1998 một số đề án khảo sát đá quý đã được Tổng công ty Đá quý và Vàng Việt Nam triển khai thực hiện trong vùng Đăk Nông, kết quả khu Bãi 3 - suối Đăk Tôn đã đưa vào khai thác saphia. Trong số các công trình khảo sát thăm dò và nghiên cứu về đá quý Việt Nam đáng chú ý là: -1992 Trần Xuân toản và nnk. Triển vọng đá quý và đá bán quý ở Vệt Nam. -1992 - 1995, Đề tài KT. 01.09 “Nghiên cứu nguồn gốc, quy luật phân bố và đánh giá tiềm năng đá quý- đá kỹ thuật Việt Nam”, do Nguyễn Kinh Quốc chủ biên. -1998 Đề tài “Các kiểu nguồn gốc công nghiệp đá quý trong trầm tích biến chất cao dải bờ trái sông Hồng” do Trần Ngọc Quân chủ biên. -2000 - 2001 Đề tài cấp Bộ Công nghiệp “Nghiên cứu đặc điểm tiêu hình corinđon Việt Nam” do Trung tâm Nghiên cứu - Kiểm định Đá quý và Vàng thực hiện. -2001 – 2002 Đề tài cấp Bộ Công nghiệp “Xây dựng quy trình phân cấp chất lượng cho ruby, saphia Việt Nam” do Trung tâm Nghiên cứu – Kiểm định Đá quý và Vàng Việt Nam thực hiện. Chương 3: Các phương pháp nghiên cứu Để thực hiện mục tiêu đặt ra : Một số đặc điểm chất lượng và hệ thống phân cấp chất lượng ruby, saphia Việt Nam em đã tiến hành khảo sát thị trườngđá quý Hà Nội, Hải Dương.. Các phương pháp sử dụng trong phòng trí nghiệm là các phương pháp 3.1. Phương pháp nghiên cứu rơn ghen nhiễu xạ Bản chất của phương pháp : Dùng ảnh nhiễu xạ của tia Rơnghen sau khi phản xạ từ tinh thể để xác định ten khoáng vật và đặc điểm cấu trúc của khoáng vật đó Nguyên lý của phương pháp : Chùm tia Rơnghen phát ratừ óng Rơnghen bắn vào tập hợp bột các tinh thể. Sau khi phản xạ thì xảy ra hiện tượng nhiễu xạ, nếu thoả mãn định luật Vulf – Bragg : nl = 2dSinq Trong đó: n- Bậc phản xạ l - Bước sóng tia Rơnghen của ống phát d – khoảng cáh giữa các mặt mạng trong ô tinh thể q - Góc phản xạ Chùm tia nhiễu xạ được ghi nhận bằng ống đếm và bộ phận xử lý cho giản đồ Rơnghen. Dựa vào giản đồ Rơn ghen có thể định tính, định lượng ( nhờ so sánh với mẫu chuẩn ) thành phần khoáng vật trong mẫu và đặc điểmcấu trúc tinh thể. 3.2. Phương pháp Microzond Sử dụng phương pháp này không chỉ xác định dịnh tính mà định lượng được các thành phần hoá học trong corindon Cơ sở của phương pháp: Dùng chùm điện tửcó nănh lượng siêu cao bắn phá vào những ion tạo nên khoáng vật, truyền cho ion một năng lượng ion hoá để điện tử chuyển từ quỹ đạo này sang quỹ đạo khác khi trở về trạng thái ban đầu phát ra một năng lượng DE = e.V và phát ra sóng Rơnghen với bước sóng xác định cho từng nguyên tố. Sóng Ronghen được ghi vào phổ kế. Tia Ronghe sẽ giao thoa theo phương trình nl = 2dSinq Và cho giản đồ Ronghen. Dựa vào giản đồ Ronghen để xác định l, từ đó xác định nguyên tố có trong mẫu(định tính). Muốn xác định hàm lượng nguyên tố trong mẫu phải so sánh mối tương quan về cường độ phổ đặc trưng của nguyên tố trong mẫu phân tích với một mẫu chuẩn có thành phần tương tự ở cùng điều kiện . Hàm lượng nguyên tố cần xác định trong mẫu phân tích sẽ tương ứng với cường độ phát xạ thường của nó theo mẫu chuẩn: Ka = Ca k. Ka - Cường độ phát xạ. Ca – Hàm lượng nguyên tố a k – Hệ số . 3.3. Phương pháp kính hiển vi ngọc học Nguyên lí: Phóng đại viên đá lên hàng trục lần cùng với việc thay đổi cách chiếu sáng chiếu xuyên thẳng, chiếu xuyên xiên, chiếu nghiêng làm nổi bật các đặc tính bên trong của viên đá. Căn cứ vào đặc điểm hình thái của bao thể và các đặc điểm quang học của chúng xác định các bao thể có mặt trong Corindon. Vì thế mà phương pháp này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong giám định, luận giải điều kiện thành tọ của đá quý. Thiết bị: Kính hiển vi soi nổi(MBC-10; MHC- 1) và ngọc học(Gemolite của hãng Olipú) với độ phóng đại 20 – 100 lần. 3.4. Để xác định mầu sắc của đá quýngười ta sử dụng các phương pháp sau Phương pháp trực quan : so sánh với các mẫu chuẩn (tự nhiên và nhân tạo ), các bảng màu chuẩn v.v. Các phương pháp đô màu dùng các thiết bị như Color Master của Viện Ngọc Mỹ (GIA), Color Scan của hội các phòng Ngọc Mỹ (AGL), các máy đo phổ. Để xác định mầu sắc chính xác cần có thiết bị cơ bản là: Đền sáng ban ngày ; Bộ màu chuẩn; Các thiết bị phóng đại tiêu sắc, tương phản khác nhau như kính lúp, kính hiểm vi. Khi xác định độ tinh khiết cần lưu ý đến ccs điều kiện sau : Thiết bị phóng đại cần được xử dụng (Lúp kính hiểm vi ) phải là loại tiêu sắc và tương phẳng. Chế độ chiếu sáng : dèn neon aqnhs sáng ban ngày là thích hợp nhất. Người phân cấp phải có thị giác bình thường, không được mù màu .. 3.5. Kính lúp Kính lúp luôn là thiết bị thường dùng nhất của các nhà ngọc học và các nhà kinh doanh đá quý, và đủ để xácđịnh các loại đá quý, và đủ dẻ xác định các bao thể và các tỳ vết bên ngoài. Để phân cấp chát lượng đá mầu thì lúp x10 hiện nay là thiết bị chuẩn quốc tế. Các kính lúp dùng để phân cấp chất lượng đá mầu phải có chất lượng cao, phải là loại tương phản ( loại trừ hiện tượng quang sai cầu làm cho tiêu cự ở phần tâm của thấu kính khác với tiêu cự ở phần rìa ) và tiêu sắc ( loại bỏ quang sai tiêu sắc, tập chung của các ánh sáng khác nhau trên một đểm tiêu cự ). 3.6. Kính hiểm vi soi nổi Đây là một thiết bị rất hữu hiệu để phân cấp chất lượng đá màu, nhất là độ tinh khiết. Tuy vậy, nó không phải là thiết bị thay thế kính lúp mà chủ yếu bổ xung lẫn nhau, làm cho việc PCCL tin cậy và rể dàng hơn. 3.7. Đèn sáng ban ngày Đèn ánh sáng ban ngày là một trong những thiết bị quan trọng nhất để xác đinh chính xác của đá quý. Một nguồn sáng ban ngày chuẩn nhân tạo có nhiệt độ tương đương 5000/55000 Kelvin và có chỉ số kỹ thuật từ D 55 đến D65 ( nguồn sáng chuẩn của uỷ ban Chiếu sáng Quốc tế – CIE). 3.8. Bộ màu chuẩn Trong PCCL mầu sắc của đá quý mầu thì phương pháp so sánh trực quan với bộ mầu chuẩn hiện nay được sử dụng nhiều nhất. Hiện nay người sử dụng các bộ màu chuẩn sau đây : Gemset hoặc Color Book của viện đá quý Mỹ (GIA). GemDialogue. Color Scan của hội các phòng ngọc học Mỹ (AGL). Ngoài các thiết bị kể trên, để xác định chất lượng chế tác của đá màu cần phải thêm các thiết bị sau đây; 3.9. Thước kẹp Trong ngọc học người ta thường sử dụng các loại thước kẹp đo kích thước chuyên dụng Leveridge cơ học hoặc điện tử. Ngoài cong sử dụng các loại thước đo độ chính xác thích hợp khác. Chương 4. Cơ sở khoa học của hệ thống phân cấp chất lượng ruby, saphia Việt Nam 4.1. Khái niệm về các chỉ tiêu chất lượng của ruby, saphia Hiện nay con người đã sử dụng hơn 100 loại đá quý tự nhiên khác nhau vào mục đích trang sức và trang trí. Theo truyền thống sử dụng, tất cả các loại đá quý được chia thành 2 nhóm: Kim cương không mầu và Đá mầu (Diamond colourless và Coloured stones), mỗi nhóm có các yêu cầu về chất lượng khác nhau. Trong báo cáo này chỉ đề cập đến các chỉ tiêu chất lượng của đá mầu trong đó ruby, saphia là một trong các đại diện điển hình. Đá quý, với tên gọi như trên, được sử dụng chủ yếu vào mục đích trang sức, trang trí và mỹ nghệ, tức là làm đẹp cho con người. Theo sự thừa nhận của người tiêu dùng, một loại đá (đá, khoáng vật hoặc tập hợp khoáng vật) chỉ đạt được giá trị làm đá quý khi thoả mãn 8 yêu cầu sau: -Đẹp (về mầu sắc, độ trong suốt, ánh...). -Bền (cứng, dai, bền vững hoá học). -Hiếm (đá quý càng hiếm thì có giá trị càng cao). -Thị hiếu (theo thị hiếu của người tiêu dùng). -Hoàn hảo (ít khuyết tật, rạn nứt). -Chế tác. -Gọn nhẹ. -Kích thước. Đá quý tự nhiên chỉ thực sự có giá trị khi được chế tác thành ngọc. Tất cả các loại đá qúy sau khi đã chế tác đều được đặc trưng bởi 4 chỉ tiêu chất lượng là: mầu sắc, độ tinh khiết, chất lượng chế tác và trọng lượng (thường được gọi là 4 C theo tiếng Anh - Four C : Colour, Clarity, Cut & Carat weight). Mầu sắc càng đẹp, độ tinh khiết (trong suốt) càng cao, chất lượng chế tác càng tốt và trọng lượng càng lớn thì chất lượng (giá trị) của viên đá càng cao. Phân cấp chất lượng đá quý đã chế tác là quá trình phân loại đá quý thành các cấp chất lượng khác nhau, dựa theo các chỉ tiêu chất lượng thị trường của chúng là: -Mầu sắc (colour); -Độ tinh khiết (clarity); -Chất lượng chế tác (cut); và -Trọng lượng cara (carat weight). Chất lượng đá quý thô được phân cấp dựa trên việc phân cấp chất lượng đá quý đã chế tác, nói khác đi, mọi viên đá quý thô đều phải quy về đá quý đã chế tác để phân cấp chất lượng và định giá. 4.2. Phân cấp chất lượng mầu sắc 4.2.1. Khái niệm mầu sắc Đối với nhóm đá mầu, mầu sắc là chỉ tiêu quan trọng nhất, quyết định giá trị của viên đá quý. Mầu sắc là khái niệm chỉ sự vắng mặt (độ không mầu) hoặc có mặt tương đối của mầu. Sự thay đổi rất nhỏ về mầu sắc có thể dẫn tới sự khác biệt đáng kể về giá trị. Nói chung, mầu càng hiếm thì giá trị càng cao, và thường thì những mầu hiếm gặp là những mầu đẹp nhất đối với đá quý. Chỉ mầu sắc đẹp thôi chưa đủ, viên đá quý còn cần phải có mầu phân bố đều trong cả viên đá. Mầu sắc là một khái niệm khoa học rất phức tạp. Cho đến nay vẫn còn một khoảng cách khá lớn giữa các nhà khoa học và các nhà sản xuất kinh doanh khi sử dụng khái niệm này do chúng ta vẫn chưa có các phương pháp khoa học khách quan, nhất quán và tiện sử dụng khi xác định mầu sắc. Hiện tồn tại nhiều hệ thống đo mầu khác nhau như: Munsell (Mỹ), Ostwald (Đức), DIN (Đức), Seguy (Pháp), Rapkin (Liên Xô cũ)..., trong đó hệ Munsell là hệ thống phù hợp nhất cho lĩnh vực đá quý. Hệ thống Munsell đã được Viện ngọc Mỹ đơn giản hoá cho dễ sử dụng đối với đá quý. 4.2.2. Các thông số mầu sắc Mỗi một mầu trong tự nhiên được thể hiện bằng các thông số sau đây: -Gam mầu (hue): là các mầu cơ bản vẫn được ta nói đến như đỏ, vàng, lục, lam, tím và các mầu trung gian giữa chúng. -Tông mầu (độ đậm nhạt hay sáng tối - tone): thang chỉ độ đậm nhạt hoặc độ sáng tối của mầu. -Cường độ mầu (độ bão hoà, độ tươi xỉn hoặc độ tinh khiết - saturation hoặc chroma): thang chỉ độ tinh khiết hoặc độ tươi xỉn của mầu. Hiện nay, để xác định mầu sắc của đá mầu, người ta sử dụng nhiều nhất hệ mầu Munsell dưới dạng một khối mầu, nhưng được Viện ngọc Mỹ (GIA) đơn giản đi nhiều, vì vậy nó còn được gọi là hệ Munsell – GIA. Nó có dạng một hình trụ (hình 3.1). Mỗi vòng tròn theo chu vi hình trụ được chia thành 31 phần, ứng với một gam mầu xác định (trong đó những gam cơ bản nhất là đỏ, da cam, vàng, lục, lam, tím) và toàn bộ vòng tròn nằm trên một biểu đồ mầu. Cường độ (độ bão hoà) thay đổi đều đặn từ 1 đến 6 cho tất cả các mầu. Các mầu được chia thành các mầu nóng (đỏ, da cam, vàng) và lạnh (lam, lam-lục, lục, tím). Khi cường độ mầu thay đổi (giảm dần), các mầu nóng sẽ có sắc nâu, còn các mầu lạnh sẽ có sắc xám. Còn tông mầu (độ đậm nhạt, sáng tối) thì thay đổi theo trục của hình trụ, được chia thành 7 cấp và được đánh số từ 2 (rất nhạt) đến 8 (rất đậm, tối). Đây là cơ sở để phân chia chi tiết các mầu theo tông (độ đậm nhạt hay sáng tối) và cường độ (độ bão hoà, độ tinh khiết hay độ tươi xỉn) của mầu sắc (bảng 3.1). Dựa trên bảng này, người ta lập ra các bảng cấp bậc mầu cho mỗi gam mầu xác định. Theo quy luật tạo mầu tự nhiên thì ở các tông trung bình (4,5,6) các mầu có thể có cường độ đến 6; ở các tông nhạt (2, 3) và rất đậm (7), cường độ không vượt quá 5 và với tông tối đen (8) thì không vượt quá 4. Bằng cách phân chia như vậy chúng ta có thể phân biệt được tới 1147 các mầu khác nhau, hoàn toàn có thể đủ để mô tả toàn bộ các mầu gặp trong tự nhiên, trong đó có các loại đá quý. Đây là phương pháp khoa học để mô tả trực quan mầu sắc thông qua việc so sánh mầu của vật thể với các mầu chuẩn. Các cơ sở ngọc học trên thế giới đã sản xuất các bộ mầu chuẩn khác nhau: đó có thể là các bộ bằng chất dẻo của GIA (Gemset, Colour Book, Gem Tree) hoặc là các tấm phim mầu của Gem Dialogue hay các tấm nhựa mầu... Hình 4.1. Sơ đồ khối mầu Munsell - GIA Như vậy, theo ngôn ngữ của hệ Munsell, mỗi một mầu bất kỳ trong tự nhiên đều được biểu thị bằng: -hoặc là các thông số biểu thị gam mầu, tông mầu và cường độ mầu. Ví dụ, một mầu có ký hiệu BG 5/3 là mầu lam-lục (blue-green), tông 5, cường độ 3, -hoặc được thể hiện bằng thuật ngữ, ví dụ mầu như trên được mô tả là mầu lam-lục hơi đậm, hơi xám. 4.2.3. Các cấp chất luợng mầu sắc ruby, saphia Corinđon là tên gọi của khoáng vật có công thức Al2O3. Ngoài mầu đỏ, hồng và lam là những mầu cơ bản và phổ biến nhất, corinđon còn có thể có rất nhiều sắc thái mầu khác nữa như vàng, tím, lục, da cam, không mầu... Đồng thời corinđon tự nhiên cũng ít khi có một mầu tinh khiết nào đó, mà thường là pha trộn của nhiều sắc thái mầu. Hiện tượng nhiều mầu, phân đới mầu cũng rất đặc trưng cho corinđon. Trong Đá quý học (Ngọc học) người ta thống nhất chia ra: -Ruby là loại corinđon có gam mầu đỏ, đỏ hơi sắc tím hoặc sắc vàng. Mầu hồng chỉ là mầu đỏ nhạt, vì vậy loại saphia hồng (tên gọi theo thương trường) về bản chất vật lý chỉ là ruby có mầu đỏ nhạt (thuộc gam mầu đỏ). -Saphia là loại corinđon có gam mầu xanh lam, xanh lam hơi sắc tím, xanh lam sắc lục hoặc tím. -Các loại corinđon có các mầu khác (kể cả không mầu) đều được gọi với tên chung là saphia kèm theo tính từ chỉ mầu sắc, ví dụ: saphia vàng, saphia tím, saphia da cam v.v. -Saphia nhiều mầu là những loại corinđon không có một mầu rõ ràng, thường có các dải, đới, đốm mầu v.v. -Ruby, saphia sao và mắt mèo là loại có độ tinh khiết không cao không thể chế tác theo kiểu facet, nhưng lại chứa các đám sợi rutil, hematit rất nhỏ dầy đặc, gây nên hiệu ứng sao hoặc mắt mèo khi được chế tác thành theo kiểu cabochon. Loại này khi phân cấp chất lượng cần chú ý đến độ nét, độ liên tục và sự phân bố của các cánh sao. Trên cơ sở bảng 4.1, bảng cấp, bậc mầu của ruby (gam mầu đỏ, hồng) và saphia (gam mầu lam) là 2 gam mầu phổ biến nhất của ruby, saphia trên thế giới đã được xây dựng (bảng 4.2). Thông thường, chất lượng thương mại của mầu sắc được đánh giá bằng cách chia chúng thành 10 bậc (đánh số từ 1 đến 10); mầu bậc 10 là mầu có chất lương cao nhất. Như vậy, với loại ruby và saphia có các gam mầu đỏ, đỏ da cam và saphia gam mầu lam hơi ánh tím (là các gam mầu được ưa chuộng nhất), thì bậc mầu 10, tương ứng R (red), oR (orangy red) và svB (slightly violetish red) 6/6 (đỏ, đỏ da cam đậm, rất tươi và lam hơi ánh tím đậm, rất tươi) là có giá cao nhất. Với các gam mầu khác của saphia thì, theo quy luật tạo mầu tự nhiên, các bậc mầu không thể đạt tới 10. Trong phân cấp chất lượng ruby, saphia, người ta thường gộp các bậc mầu (thường là 2 bậc) thành cấp mầu để việc phân cấp chúng khỏi rườm rà (bảng 3.3). Như vậy, đối với ruby, saphia có các gam mầu như ở trên thì mầu cấp I có các bậc 9 và 10, cấp II – gồm các bậc 7 và 8, cấp III – gồm các bậc 5 và 6, cấp IV – gồm các bậc 3 và 4, cấp V – gồm các bậc còn lại. Bảng 4.3: Các cấp mầu của ruby, saphia theo các bậc mầu sắc Cấp mầu (nước mầu) Các bậc mầu thành phần Giải thích I (Mầu nước 1) Các bậc mầu 9 và 10 - Mầu rất tươi (theo độ bão hoà), từ hơi đậm đến đậm (theo tông mầu). II (Mầu nước 2) Các bậc mầu 8, 7 (8+, 8, 7+ và 7) - Mầu tươi, từ hơi đậm đến đậm. - Mầu rất tươi, hơi nhạt. III (Mầu nước 3) Các bậc mầu 6, 5 (6+, 6, 5+ và 5) - Mầu tươi, hơi nhạt đến nhạt hoặc rất đậm. - Mầu hơi tươi, từ hơi nhạt đến đậm. - Mầu hơi xỉn, đậm. IV (Mầu nước 4) Các bậc mầu 4, 3 (4+, 4, 3+ và 3) - Mầu hơi xỉn, từ nhạt đến hơi đậm hoặc rất đậm. - Mầu hơi tươi, từ rất nhạt đến nhạt hoặc rất đậm. - Mầu xỉn, từ hơi đậm đến đậm. - Màu tươi, rất nhạt. V (Dưới nước 5) Các bậc mầu 2, 1 (2+,2, 1+ và 1) - Là tất cả các bậc mầu còn lại Với corinđon có các gam mầu khác (cũng như các loại đá mầu khác) tương ứng sẽ có các bảng phân cấp chất lượng mầu sắc khác nhau. Không thể lấy bảng phân cấp của mầu này áp dụng máy móc cho mầu khác. Tuy nhiên, các gam mầu khác của corinđon thường ít gặp nên không đề cập đến trong báo cáo này. 4.3. Phân cấp chất lượng độ tinh khiết 4.3.1. Định nghĩa Độ tinh khiết là độ chứa tương đối các bao thể bên trong và các tỳ vết bên ngoài của viên đá, ảnh hưởng đến độ trong suốt, mầu sắc và các đặc tính quang học của nó. Tuỳ từng loại đá quý khác nhau mà yêu cầu về độ tinh khiết sẽ khác nhau. Tỳ vết bên ngoài (blemishes): là các dấu hiệu độ tinh khiết chỉ phân bố ở mặt ngoài viên đá. Bao thể bên trong (inclusions): là các dấu hiệu độ tinh khiết phân bố trong lòng viên đá hoặc chạy từ trong lòng ra tới mặt ngoài của viên đá. Phân cấp chất lượng độ tinh khiết là quá trình nghiên cứu có hệ thống các đặc điểm bên trong và bên ngoài của viên đá, xác định các đặc điểm độ tinh khiết, mức độ nhìn thấy của của chúng, và xác lập các cấp độ tinh khiết khác nhau. Việc xác định chính xác những bao thể nhất định (tên gọi, dạng tồn tại...) là không thật cần thiết khi phân cấp chất lượng đá quý. 4.3.2. Các dấu hiệu độ tinh khiết của đá quý mầu đã chế tác a. Các bao thể bên trong Các bao thể bên trong được chia thành: Các bao thể khoáng vật: các tinh thể kết tinh, rắn, các đám mây, sợi kim que, chấm đốm, các nút thắt bên trong... Các khe nứt, vết nứt vỡ, lỗ trống, cát khai... Các dấu hiệu sinh trưởng bên trong: các mặt ranh giới hạt phản chiếu, các đường sinh trưởng có mầu, hơi trắng hoặc không mầu. Chúng là các dấu hiệu bên trong của quá trình sinh trưởng không đều của tinh thể v.v. b. Các tỳ vết bên ngoài Các tỳ vết bên ngoài có thể phát sinh trong quá trình chế tác, trong quá trình sử dụng, bảo quản... Hầu hết các tỳ vết bên ngoài đều có thể loại bỏ bằng cách đánh bóng sơ lại mà không làm giảm trọng lượng đáng kể. Các tỳ vết bên ngoài được chia thành: Các dấu hiệu tự nhiên còn sót lại: Các dấu hiệu do chế tác để lại: Các dấu hiệu do hư hỏng (trong quá trình sử dụng): Các dấu hiệu bên ngoài đặc trưng nhất là: Các vết do đánh bóng còn sót lại, các cạnh thô, các vết cháy và thắt lưng tưa. Các vết xước, các chấm, lỗ. Các giác thừa, các phần sót tự nhiên. Các đường song tinh, đường sinh trưởng, đường thắt nút, ranh giới hạt trên mặt. Các dấu hiệu độ tinh khiết thường gặp trong ruby, saphia được thể hiện trên các hình từ 4.2 đến 4.9. Hình 4.2. Một khe nứt rất rõ chạy ngang qua viên ruby Hình 4.3. Một khe nứt nhỏ Hình 4.4. Các tinh thể rắn và tinh thể âm cùng Hình 4.5. Các bao thể hình kim các bao thể dạng vân tay ở phía sau Hình 4.6. Các bao thể dạng lụa Hình 4.7. Một tinh thể có riềm căng rãn xung quanh Hình 4.8. Phân đới mầu không đều trong saphia Hình 4.9. Phân đới mầu thẳng trong saphia 4.3.3. Các cấp độ tinh khiết Đối với các đá quý khác nhau, cũng như mầu sắc, yêu cầu về độ tinh khiết không như nhau. Ví dụ, các loại đá quý như aquamarin, crizoberin, tuamalin, zircon, topaz...thì yêu cầu về độ tinh khiết rất cao, trong khi có những loại như emơrot thì hầu như không gặp loại không có khuyết tật và bao thể (bảng 4.4). Bảng 4.4. Sự thay đổi cấp độ tinh khiết của các đá mầu khác nhau Emơrot Ruby Saphia Bậc tinh khiết Không có bao thể Hơi có bao thể Bao thể vừa phải Bao thể rõ Nhiều bao thể Rất nhiều bao thể Trên thế giới hiện có các thang cấp độ tinh khiết của đá quý mầu sau đây: GIA (Viện ngọc học Mỹ), AGL (Hiệp hội các phòng ngọc học Mỹ), AIGS (Viện các khoa học ngọc học á châu).... Trên cơ sở tham khảo tất cả các thang cấp độ tinh khiết của ruby, saphia nói riêng và đá mầu nói chung, Trung tâm Nghiên cứu – Kiểm định Đá quý và Vàng đã xây dựng hệ thống phân cấp độ tinh khiết áp dụng cho ruby, saphia Việt Nam (bảng 4.5). Bảng 4.5: So sánh các thang độ tinh khiết của ruby, saphia Thang GIA FL IF VVS1 VVS2 VS1 VS2 S1 S2 I1 I2 I3 Không có bao thể Bao thể rất rất nhỏ Bao thể rất nhỏ Bao thẻ nhỏ Khuyết tật Thang AGL FL LI1 LI2 MI1 MI2 HI1 HI2 I1 I2 I3 Không có bao thể Hơi có bao thể Có bao thể vừa phải Nhiều bao thể Rất nhiều bao thể Thang VGGC (Trung tâm nghiên cứu-kiểm định đá quý và vàng) FL/ NFL LI MI VI HI/ VHI LI1 LI2 MI1 MI2 MI3 VI1 VI2 Không (hầu như không) có bao thể Hơi có bao thể Bao thể vừa phải Bao thể rõ Nhiều và rất nhiều bao thể Ghi chú: Các cấp độ tinh khiết được ký hiệu theo từ viết tắt tiếng Anh chỉ từng cấp độ tinh khiết: FL – Flawless: không có bao thể (hoàn toàn tinh khiết); NFL – Nearly Flawless: hầu như không có bao thể; LI – Lightly Included: hơi có bao thể; MI – Moderately Included: bao thể vừa phải; VI – Visibly Included: bao thể rõ; HI – Heavily Included: nhiều bao thể; VHI – Very heavily Included: rất nhiều bao thể. Sơ đồ và ví dụ về các cấp độ tinh khiết của ruby, saphia thể hiện trên các hình từ 4.10 đến 4.16. Hơi có bao thể Hình 3.10. Sơ đồ các cấp độ tinh khiết của ruby, saphia Hình 4.11. Cấp LI1 – LI2 Hình 4.12. Cấp MI1 Hình 4.13. Cấp MI2 Hình 4.14. Cấp VI1 Hình 4.15. Cấp HI Hình 4.16. Cấp VHI 4.4. Phân cấp chất lượng chế tác Chất lượng chế tác được đặc trưng bởi các chỉ tiêu sau: 4.4.1. Kiểu chế tác và hình dạng a. Kiểu chế tác -Kiểu mài facet (mài giác) thường áp dụng cho những viên có độ trong suốt cao, gồm các phụ kiểu kim cương, phụ kiểu đáy tầng và phụ kiểu hỗn hợp. Phụ kiểu kim cương thường áp dụng khi chế tác kim cương, phụ kiểu đáy tầng - áp dụng cho emơrot và phụ kiểu hỗn hợp – cho ruby, saphia. -Kiểu mài cabochon (mài khum): áp dụng cho những viên có độ tinh khiết kém, nhiều khuyết tật, hoặc những viên có hiệu ứng sao, mắt mèo. b. Hình dạng: là hình dạng chung của viên đá, cùng với sự phân bố của các mặt giác. Những hình dạng cơ bản trong chế tác đá quý được thể hiện ở hình 3.17 và 3.18. 5 4 3 2 1 Hình 4.17. Những hình dạng cơ bản trong chế tác đá quý 1. Hình hạt thóc; 2. Hình quả lê; 3. Hình trái tim; 4. Hình oval; 5. Kiểu emơrot Hình 4.18 . Sơ đồ mặt trên và mặt dưới của một viên đá chế tác kiểu kim cương tròn Trong các kiểu hình dạng trên thì, nhìn chung, giá trị thay đổi như sau (qua ví dụ ruby, saphia): Tròn ễ Hình gối ễ Ovan ễ Quả lê ễ Trái tim ễ Hạt thóc 4.4.2. Độ cân đối Độ cân đối là quan hệ giữa các phần khác nhau của viên đá với đường kính theo thắt lưng. Khi xác định độ cân đối, cần đo một loạt thông số, sau đó so sánh với các yêu cầu kỹ thuật của mỗi kiểu chế tác để đánh giá. Khi xác định độ cân đối của viên đá cần đo và mô tả các yếu tố sau đây (hình 4.19): a. Đường kính theo thắt lưng Hình 3.19. Sơ đồ các phần khác nhau trong một viên đá chế tác kiểu kim cương Đường kính theo thắt lưng là giá trị trung bình giữa đường kính cực đại và cực tiểu của viên đá theo đường tròn (kiểu tròn) hoặc chiều rộng - đối với các kiểu chế tác khác. Đường kính theo thắt lưng là cơ sở để xác định độ cân đối. Tất cả các phần khác đều được tính bằng phần trăm của đường kính theo thắt lưng. b. Kích thước mặt bàn Là kích thước trung bình của mặt bàn, được tính bằng phần trăm (%) của đường kính trung bình theo thắt lưng. c. Chiều cao nóc và góc phần nóc Chiều cao phần nóc là khoảng cách trung bình từ phần trên của thắt lưng đến mặt bàn, được tính bằng phần trăm (%) theo đường kính trung bình theo thắt lưng. Góc phần nóc là góc trung bình tại điểm gặp nhau giữa mặt chính trên và mặt thắt lưng (mặt phía trên), được tính bằng độ. Trên một viên đá mài tròn thì góc phần nóc là góc giữa các mặt vát trên và mặt thắt lưng. d. Độ sâu đáy và góc phần đáy Độ sâu phần đáy là khoảng cách trung bình tính từ mặt thắt lưng dưới đến chóp, được tính bằng phần trăm (%) theo đường kính trung bình theo thắt lưng. Góc phần đáy là góc trung bình giữa mặt giác chính dưới và mặt thắt lưng dưới, được tính bằng độ. e. Độ dày thắt lưng Thắt lưng là đường chia giữa phần nóc và phần đáy. Chức năng của thắt lưng là tránh cho phần viền của viên đá khỏi bị hư hỏng hoặc vỡ. Độ dày thắt lưng được biểu thị bằng: -phần trăm (%) của đường kính trung bình theo thắt lưng có chỉ ra giá trị max, min và trung bình hoặc -chỉ rõ giá trị max, min và trung bình của độ dày bằng cách mô tả như sau: Cực mỏng (dạng lưỡi dao), Rất mỏng, Mỏng, Trung bình, Hơi dày, Dày, Rất dày hoặc Cực dày Nếu thắt lưng không phải là mài nhám thì bản chất của thắt lưng cũng được chỉ ra như sau: Được mài giác; Được mài bóng; f. Kích thước tim đáy Kích thước tim đáy được: -biểu thị bằng % trung bình theo đường kính trung bình theo thắt lưng hoặc được -mô tả như sau: Không có/ Nhọn, Rất nhỏ, Nhỏ, Trung bình, Rộng hoặc Rất rộng g. Tổng độ dày/độ cao Là khoảng cách giữa mặt bàn và tim đáy và được tính bằng % của đường kính trung bình theo thắt lưng. 4.4.3. Độ hoàn thiện Độ hoàn thiện là chất lượng bề mặt của viên đá, độ chính xác về hình khối chung và sự sắp xếp của các giác. Độ hoàn thiện thể hiện qua: a. Độ đối xứng: là độ chính xác về hình dạng và sự sắp xếp của các giác mài. Các sai lệch về độ đối xứng của viên đá tạo thành do quá trình chế tác. Các dấu hiệu độ đối xứng được quan sát ở độ phóng đai x 10. Tuỳ mức độ nhìn thấy chúng được chia thành: Nhìn chung, khi phân cấp độ đối xứng người ta chủ yếu chú ý đến các dấu hiệu sau đây: -Hình dạng không thật tròn/không đều -Chiều cao phần nóc thay đổi -Tâm mặt bàn bị lệch -Tim đáy bị lệch -Thắt lưng gợn sóng Độ đối xứng của viên đá được phân thành các cấp sau đây: Rất tốt -> Tốt -> Trung bình -> Kém Cũng có thể chia thêm cấp “tuyệt hảo”. b. Độ bóng: là chất lượng bề mặt của viên đá Các dấu hiệu của độ bóng được chia thành 3 nhóm: *Các dấu hiệu tự nhiên *Các dấu hiệu do chế tác *Các dấu hiệu do hư hỏng: Nói chung, khi xác định độ bóng người ta chủ yếu chú ý đến các dấu hiệu sau đây: -Sự mài mòn -Dấu hiệu bị cháy -Vết mẻ -Lỗ (pit) -Đường đánh bóng -Vết xước -Thắt lưng có các lỗ nhỏ Các dấu hiệu này cũng được tính đến khi xác định độ tinh khiết, nhưng chỉ khi phân biệt giữa các cấp “không có bao thể” và cấp “không có bao thể bên trong”. Phân cấp độ bóng Độ bóng được chia thành các cấp sau đây: Rất tốt -> Tốt -> Trung bình -> Kém Cũng có thể sử dụng thêm cấp: tuyệt hảo. Dựa vào tất cả các chỉ tiêu trên, người ta chia chất lượng chế tác thành các cấp sau đây: chế tác rất tốt; chế tác tốt; chế tác trung bình; chế tác kém. 4.5. Phân cấp trọng lượng và kích thước 4.5.1. Trọng lượng Trọng lượng của đá quý được tính bằng đơn vị carat đo lường (viết tắt là ct): 1ct = 0,200g. Trọng lượng của đá quý được tính bằng cara (viết tắt là ct) với 2 chữ số sau dấu phẩy. Nếu trọng lượng được xác định với độ chính xác với 3 chữ số sau đấy phẩy thì có thể được làm tròn về phía trên nếu chữ số cuối cùng là 9, ví dụ: 0,973 -> 0,97; 0,978 -> 0,97; 0,979 -> 0,98 4.5.2. Kích thước Kích thước của đá quý được tính bằng mm với 2 chữ số sau đấu phẩy. Do đá quý phải được chế tác theo những tỷ lệ nhất định (để có chất lượng cao nhất) nên giữa trọng lượng và kích thước của chúng có mối liên hệ nhất định. Dựa vào kích thước của từng loại đá quý từng loại đá quý, ứng với mỗi kiểu chế tác và mỗi hình dạng ta có thể tính toán gần đúng trọng lượng của chúng bằng các công thức thực nghiệm, các bảng tra cứu... 4.6. Các cấp chất lượng của ruby, saphia Trên cơ sở tổ hợp các chỉ tiêu về mầu sắc, độ tinh khiết và chất lượng chế tác, các cấp chất lượng của ruby, saphia đã chế tác được phân chia như sau. . Chất lượng hảo hạng (AA) Mầu sắc: Cấp 1 (các bậc 9-10); mầu tinh khiết, rất tươi, từ hơi đậm đến đậm. Độ tinh khiết: Có các bao thể nhỏ hoặc thấy được ở độ phóng đại x 10, mắt thường có thể thấy hoặc không. Chất lượng chế tác: Độ cân đối hoàn hảo, hình dạng đều, độ hoàn thiện rất tốt, tim đáy hoàn toàn không bị lệch, thắt lưng trung bình, không có cửa sổ hoặc vùng bị tắt. . Chất lượng rất tốt (A) Mầu sắc: Các bậc màu từ 5-10, màu cũng giống như cấp chất lượng AA trên, nhưng tông mầu và cường độ mầu có thể tăng hoặc giảm ở mức độ nào đó. Gam mầu có thể không thật như mong muốn. Độ tinh khiết: Có bao thể dễ thấy ở độ phóng đại x 10 và thấy bằng mắt thường. Chất lượng chế tác: Độ cân đối hơi bị sai lệch, độ hoàn thiện và hình dạng cũng như vậy, ở phần nóc có các cửa sổ rất nhỏ hoặc các vùng tắt thấy được; hơi có hiện tượng phân đới mầu. . Chất lượng tốt (B) Màu sắc: Các bậc màu từ 1-8, màu kém hơn so với cấp rất tốt, tông màu và cường độ màu có thể tăng hoặc giảm xung quanh cấp rất tốt. Độ tinh khiết: Có bao thể rất dễ thấy ở độ phóng đại x10, dễ thấy bằng mắt thường. Chất lượng chế tác: Độ cân đối bị sai lệch rõ, độ hoàn thiện và hình dạng cũng vậy. . Chất lượng trung bình (C) Mầu sắc: Các bậc màu từ 1-6, màu so với cấp hoàn hảo thì kém hơn rất nhiều, tông mầu yếu hơn hoặc mạnh hơn so với giá trị trung bình, cường độ mầu kém hơn. Độ tinh khiết : Có các bao thể thấy rất rõ ở độ phóng đại x 10 và dễ thấy bằng mắt thường. . Chất lượng kém (D) Đó là những viên có chất lượng dưới cấp trung bình. Giá trị của chúng thường thấp do có rất nhiều khuyết tật, mầu kém (quá nhạt, quá đậm hoặc quá xỉn). Chương 5. Những đặc điểm chất lượng chủ yếu của ruby, saphia Việt Nam Theo quan điểm của đa số các nhà nghiên cứu, trong số ba mỏ ruby, saphia được trình bày trong chương 1, thì hai mỏ Lục Yên và Quỳ Châu có rất nhiều điểm tương đồng về nguồn gốc và điều kiện thành tạo. Chúng đều thuộc kiểu nguồn gốc biến chất và biến chất trao đổi (pegmatit khử silic), hình thành trong các vùng phát triển đá biến chất có thành phần cacbonat chiếm ưu thế. Các đá cacbonat này là môi trường bazơ thuận lợi để dẫn đến quá trình khử silic các thành tạo pegmatit và hình thành các mỏ ruby, saphia có chất lượng cao. Chính vì lý do đó ruby, saphia của hai mỏ Lục Yên và Quỳ Châu cũng có các đặc điểm chất lượng và các đặc điểm khác khá giống nhau và sẽ được xem xét đồng thời. 5.1. Đặc điểm mầu sắc của ruby, saphia Việt Nam 5.1.1. Về nguyên nhân và cơ chế tạo mầu của ruby, saphia Xét về nguyên nhân tạo mầu, ruby, saphia thuộc nhóm ngoại sắc, mầu của chúng do các tạp chất khác nhau, chủ yếu là các nguyên tố c._.