scientific research AND modern technology DEVELOPMENT journal - organic SCIENCES

A sub-journal of scientific research and technology Development journal from 2017


Gemological qualities of sapphire indigenous Hong Liem, Ham Thuan Bac district, Binh Thuan province, Viet Nam  
Issue: Vol 4 No 1 (2020)Page No.: 412-420Published: Apr 10, 2020Section: original ResearchDOI: https://doi.org/10.32508/betterworld2016.org.v4i1.594

*
 Open accessibility  
*


 Basalt-related sapphire had actually been found in Pleistocene diluvial-diluvial deposits at Hong Liem, Ham Thuan Bac district, Binh Thuan province, Vietnam. The main shade of the sapphire ranged from irradiate to very dark bluish environment-friendly to blue, and also some are blue-yellow-green, yellow-green, and seldom yellow. Your original habits were barrel-shaped crystal and hexagonal tabula; transparency to opaque; native 2 to 10 mm in diameter, periodically up to part cm. Part sapphire samples verified a common trapiche sapphire. Your physical and also optical properties belonged come the typical sapphire range, inert under the UV lamp. Their common mineral inclusions consisted of zircon, columbite, plagioclase, hercynite, and also wüstite common of mineral inclusions uncovered in alkaline basalt-related sapphires.Their chemistry characteristic is high Fe (0.5085–1.1364 wt%), Ti (0.0109 – 0.1042 wt%), v low components of Cr (0.0037 – 0.0085 % wt). Their shade was because of the presence of solitary Fe3+ at 376, 378 nm, Fe3+/Fe3+ pair at 450 nm and also Fe2+/Ti4+ intervalence charge transfers (IVCT) through the maximum in ~ 571, 579 nm, increasing the absorption of Fe2+/Fe3+ IVCT in the direction of the near-infrared (maximum approximately 870 to 890 nm). Magmatic sapphire’s resource was known not just by the Cr2O3/Ga2O3 ratio reduced than 1 but additionally by the structure O-H team at 3309 cm-1. This sapphire to be in an excellent quality, an ideal for the jewelry of reasonably high financial value.

You are watching: Đá sapphire thô các loại


Việt Nam là một trong những quốc gia quan trọng cung cấp một lượng lớn ngọc saphir cho thị trường đá quý trong nước cũng như quốc tế, đặc biệt là các mỏ saphir liên quan đến bazan phân bố rộng khắp miền Nam Việt Nam như các mỏ Hàm Rồng (Gia Lai), Krông Năng (Đắk Lắk), Đắk Tôn (Đắk Nông), Tiên Kô (Di Linh), Đá Bàn (Bình Thuận), và Gia Kiệm (Đồng Nai) 1, 2, 3, 4.

Trong suốt gần 3 thập kỷ qua, Bình Thuận là vùng có nhiều mỏ saphir liên quan đến bazan được khai thác đều đặn nhất ở miền Nam Việt Nam. Nhìn chung, đá bazan chứa saphir ở miền Nam Việt Nam là loại bazan kiềm gắn kết với các half tinh và thể tù ngoại lai của vỏ và nhân trái đất; ban tinh bao gồm olivin, clinopyroxen giàu nhôm, orthopyroxen, saphir và zircon; thể tù ngoại lai của vỏ trái đất là plagioclas và thạch anh; thể tù ngoại lai của nhân trái đất là garnet lherzolit và spinel lherzolit 5. Saphir ở miền Nam Việt Nam nói chung cũng như ở Bình Thuận nói riêng rất hiếm gặp trong đá gốc mà hầu hết được khai thác trong các tầng phong hóa sa khoáng Pleistocen. Mặc dù saphir Bình Thuận được phát hiện và khai thác từ lâu nhưng đặc điểm ngọc học của chúng vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ.

Đặc điểm ngọc học là tiêu chí quan trọng nhất quyết định năng lực thương mại trên thị trường đá quý của saphir Bình Thuận. Carry out đó, nghiên cứu này tập trung vào đặc điểm ngọc học saphir khu vực Hồng Liêm, huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận chủ yếu là đặc điểm vật lý quang học, hóa học, và bao thể bên trong. Kết quả nghiên cứu đặc điểm ngọc học giúp cho việc đánh giá chất lượng ngọc và giá trị sử dụng của saphir Hồng Liêm; bên cạnh đó, các thông tin quan trọng liên quan đến các nguyên tố vết trong saphir không những góp phần định hướng nghiên cứu công nghệ xử lý đá quý phù hợp để nâng cao chất lượng mà còn có thể luận giải nguồn gốc thành tạo half đầu của chúng.


Khu vực nghiên cứu nằm trong khoảng tọa độ 11°05’30” - 11°11’02” vỹ độ Bắc và 108°11’10” - 108°17’45” kinh độ Đông thuộc địa phận xã Hồng Liêm, huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận, miền Nam Việt Nam.

Miền Nam Việt Nam được đặc trưng bởi các loạt phun trào núi lửa Kainozoi muộn hình thành do hoạt động kiến tạo của việc tách biển Đông trong thời kỳ Meocen trung kết hợp với hoạt động tái tạo mảng lục địa 6. Các đá phun trào bazan ở miền Nam Việt Nam được chia làm hai loạt: Loạt phun trào sớm luôn luôn là các đá tholeit thạch anh, bazan tholeit và rất ít bazan olivin (bazan kiềm); Loạt phun trào muộn bao gồm bazan kiềm, bazan, bazan tholeit và rất ít nephelinit 5. Bazan tholeit phủ rộng khắp miền Nam Việt Nam và phun trào theo những đứt gãy căng giãn kéo dài theo phương Đông Bắc-Tây Nam, ngược lại bazan kiềm chỉ chiếm một lượng nhỏ và phân bố theo những đứt gãy bằng 7. Tuy nhiên, chỉ có bazan kiềm là chứa saphir 8, 4.

Theo Nguyễn Ngọc Hoa và nnk 9, tham gia vào cấu trúc địa chất khu vực nghiên cứu có các thành tạo địa chất (Figure 1) sau: (1) thành tạo phun trào hệ tầng Nha Trang (Knt) phân bố với diện lộ nhỏ, diện tích tổng cộng khoảng 4 – 5 km2, thành phần gồm các đá phun trào ryolit, trachyryolit, felsit, ryodacit, dacit, andesit, và tuff của chúng; (2) các thành tạo bazan Pliocen - Pleistocen hạ hệ tầng Túc trưng (βN2-Q1) phân bố với diện lộ nhỏ khoảng 0,02 – 0,1 km2, thành phần gồm các đá bazan olivin, bazan olivin - pyroxen, cấu tạo đặc sít, màu xám tro, xám tối, có nhiều tinh hốc đại ban tinh olivin; (3) các thành tạo sườn tích-lũ tích Pleistocen hạ-trung (dpQ11-2) bị phủ bởi trầm tích hệ tầng Phan Thiết nên không thể hiện trên sơ đồ địa chất khu vực nghiên cứu, đôi chổ phân bố ở độ sâu 10 - 20 m, nằm phủ trên nền đá gốc ryolit (hệ tầng Nha Trang), thành phần gồm dăm, sạn, cát, sét và cuội, chiều dày từ 0,2 – 0,5 m đến 1,5 m chứa saphir 10; (4) trầm tích biển Pleistocen trung - thượng, tướng đê cát của hệ tầng Phan Thiết (mbQ12-3pt) thành phần gồm cát, cát lẫn bột sét màu xám; (5) trầm tích biển Pleistocen trung - thượng, tướng vũng vịnh - ven bờ (mQ12-3) thành phần gồm cát, cát lẫn sạn, cát pha bột; (6) trầm tích biển Pleistocen thượng phần trên, tướng vũng vịnh - ven bờ (mQ13.2) thành phần gồm cát thạch anh hạt nhỏ màu trắng, xám trắng, cát thạch anh lẫn bột sét màu xám, xám đen; (7) trầm tích sông - biển Pleistocen thượng phần trên (amQ13.2) thành phần gồm cát pha bột sét, bột sét pha cát màu vàng, cát thạch anh màu trắng; (8) trầm tích gió Pleistocen thượng (vQ13) thành phần gồm cát thạch anh hạt nhỏ màu nâu hồng, gắn kết yếu; (9) trầm tích sông Holocen trung-hạ (aQ21-2) thành phần gồm cuội sỏi, cát sạn màu vàng, vàng nâu, dính kết yếu ở phần dưới, chuyển lên trên là bột sét pha cát màu xám; (10) trầm tích gió Holocen trung (vQ22) gồm cát thạch anh màu trắng, cát thạch anh hạt nhỏ màu vàng, hồng nhạt; (11) trầm tích sườn hệ Đệ tứ không phân chia (dQ) gồm dăm, sạn, cát bột sét lẫn đá tảng; (12) magma xâm nhập phức hệ Đèo Cả (Kđc) chỉ gặp pha đá mạch thành phần là granit porphyr, chúng xuyên cắt phun trào hệ tầng Nha Trang.

Trong khu vực nghiên cứu, saphir được khai thác chủ yếu trong các thành tạo sườn tích-lũ tích Pleistocen hạ-trung (dpQ11-2).


Figure 1 . Sơ đồ địa chất khu vực Hồng Liêm,huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận, miền Nam Việt Nam.


*

×
*

×
*

×

Figure 4 . Phổ Raman và bao thể (độ phóng đại 50x) của columbit (a), zircon(b), feldspar (c), hercynit (d), và wüstit (e).


×

Phổ hấp thu UV-Vis-NIR


Nhiều nguyên cứu đã báo cáo nguyên nhân tạo màu của saphir là perform sự thay đổi điện tích của các nguyên tố vết kim loại (Fe, Ti, V, Cr, Mn, Mg …) hình thành các cơ chế tạo màu khác nhau như ion đơn lẻ, tâm màu, dịch chuyển điện tử của cặp ion cùng nguyên tử hoặc khác nguyên tử, hoặc kết hợp của các cơ chế trên 14. Thiết bị quang phổ UV-Vis-NIR được sử dụng phổ biến để phân tích nguyên nhân tạo màu của saphir bởi vì chúng ghi nhận những vùng phổ hấp thu liên quan đến sắc màu kể cả những vùng phổ hấp thu yếu 11, 4, 15. Execute đó, việc ghi nhận nguyên nhân tạo màu của saphir Hồng Liêm trong nghiên cứu này được thực hiện bằng máy quang phổ UV-Vis-NIR trên 10 mẫu saphir lục phớt lam đến xanh dương. Carry out dãy màu từ lục phớt lam đến xanh dương đều có cùng đặc điểm màu đa sắc là lục và xanh dương nên kết quả giản đồ phổ hấp thu của chúng đều tương tự nhau (Figure 5).

See more: Weight Of Xanthan Gum, Upc: 07 1 Teaspoon Xanthan Gum In Grams

Kết quả giản đồ hấp thu cho thấy nguyên nhân tạo màu của saphir Hồng Liêm là do: 1) hai vạch hấp thu 376, 378 nm ở vùng cực tím tương ứng với sự hiện diện của Fe3+; 2) vạch hấp thu 450 nm ở vùng khả kiến tương ứng với sự hiện diện của cặp hóa trị Fe3+/ Fe3+; 3) hai vạch hấp thu 571, 759 nm tương ứng với cặp dịch chuyển điện tử Fe2+/Ti4+ và gia tăng hấp thu về phía vùng gần hồng ngoại (với khoảng cao nhất từ 800 đến 890 nm) tương ứng với cặp dịch chuyển điện tử Fe2+/Fe3+ 16. Cơ chế này giống với nguyên nhân tạo màu của saphir xanh dương liên quan đến bazan ở miền Nam Việt Nam 4, Thái Lan 11, Úc, và Campuchia 15. Sự hiện diện của các cặp dịch chuyển điện tử Fe2+/Ti4+ và Fe2+/Fe3+ có ý nghĩa quan trọng trong việc chọn lựa các phương pháp xử lý nhiệt hoặc xử lý khuyếch tán berylium phù hợp nhằm cải thiện những loại saphir có chất lượng màu kém 17, 18.


Phổ hấp thu hồng ngoại được sử dụng phổ biến để ghi nhận sự hiện diện của nhóm oh cũng như mức độ dao động của chúng, đặc biệt là dãy hấp thu của nhóm oh trong saphir xanh dương 6. Sự hình thành oh trong saphir là do hydrogen đi vào trong cấu trúc lấp đầy những vị trí trống của Al và tham gia vào quá trình oxy hóa khử làm giảm hóa trị của nguyên tố vết như Fe, Ti, V, v.v…; execute đó, các nguyên tố vết này ảnh hưởng đến vị trí và cường độ của nhóm oh thể hiện trên giản đồ hấp thu của phổ hồng ngoại 14. Phổ hấp thu hồng ngoại phân tích trên 10 mẫu saphir Hồng Liêm có tông màu chủ đạo từ lục phớt lam đến xanh dương cho kết quả như Figure 6. Nhìn chung, phổ hấp thu hồng ngoại của saphir Hồng Liêm đều có các phần hấp thu tương tự nhau ở vùng bước sóng 400–4000 cm-1. Trong đó, sự hiện diện của các vạch phổ trong khoảng 3100–3400 cm-1 với vạch trung tâm ở 3309 cm-1 là execute dao động của nhóm oh đặc trưng cho loại saphir chứa nhiều sắt có nguồn gốc liên quan đến magma bazan 19, 13. Nhóm oh này hình thành chủ yếu perform hydro đi vào trong cấu trúc bên trong saphir và tham gia vào quá trình oxy hóa khử làm giảm hóa trị của ion Fe (Fe3+ + O2- + ½ H2 = Fe2+ + OH-) 14.