Ánh khoáng vật là cách bề mặt khoáng vật phản chiếu ánh sáng — trông như kim loại, như thuỷ tinh, như nhựa thông, như ngọc trai hay như lụa. Người ta chia lớn thành hai nhóm: ánh kim (mờ đục, sáng như kim loại đánh bóng) và ánh phi kim (gồm ánh thuỷ tinh, ánh kim cương, ánh nhựa, ánh mỡ, ánh xà cừ, ánh lụa, ánh đất). Ánh không đo bằng máy mà bằng mắt, nhưng là một trong ba tính chất đầu tiên nhà địa chất ghi lại khi cầm một mẫu lạ.
Ánh sinh ra từ đâu
Khi ánh sáng chạm vào bề mặt khoáng vật, một phần bị phản xạ, một phần đi vào trong rồi bị hấp thụ hoặc đi xuyên qua. Tỉ lệ giữa các phần này, cộng với độ nhẵn của bề mặt, quyết định cảm giác "ánh" mà mắt thấy.
- Khoáng vật ánh kim như pyrit, galena, vàng tự sinh có nhiều điện tử tự do hoặc liên kết gần với kiểu kim loại. Chúng hấp thụ mạnh ánh sáng ngay ở lớp mỏng sát bề mặt rồi phát xạ lại, nên mẫu đục hoàn toàn kể cả khi mài rất mỏng, và mặt sáng loáng như gương kim loại.
- Khoáng vật ánh phi kim cho ánh sáng đi vào trong ít nhiều. Độ "chói" của chúng phụ thuộc chủ yếu vào chiết suất: chiết suất càng cao, phần ánh sáng phản xạ ở bề mặt càng nhiều, mặt càng rực.
Thạch anh có chiết suất khoảng 1,54–1,55, gần thuỷ tinh cửa sổ, nên cho ánh thuỷ tinh. Kim cương có chiết suất khoảng 2,42, phản xạ ở bề mặt mạnh hơn nhiều, cho thứ ánh mà người ta lấy chính tên nó để gọi: ánh kim cương. Zircon, với chiết suất khoảng 1,92–1,98 (loại kết tinh tốt), cũng có ánh gần kim cương, đó là một lý do zircon không màu từng được dùng thay kim cương trong trang sức.
Phần còn lại của câu chuyện là bề mặt. Cùng một chất, mặt tinh thể nhẵn thì ánh khác hẳn mặt sợi hay mặt bột. Thạch cao dạng tinh thể trong suốt có ánh thuỷ tinh đến ánh xà cừ, còn thạch cao dạng sợi (satin spar) lại có ánh lụa. Vì vậy ánh được ghi cho từng dạng mẫu, không phải cho cả loài một cách cứng nhắc.
Bảng các kiểu ánh và ví dụ điển hình
| Kiểu ánh | Trông như | Khoáng vật ví dụ |
|---|---|---|
| Ánh kim | Kim loại đánh bóng, đục hoàn toàn | Pyrit, galena, vàng, bạc, chalcopyrit, hematit dạng tinh thể |
| Ánh bán kim | Hơi giống kim loại nhưng kém sáng, mép mỏng có thể hơi trong | Magnetit, một số mẫu sphalerit sẫm màu, rutil |
| Ánh kim cương | Rực, sắc, "lửa" bề mặt | Kim cương, zircon, cerussit, một số sphalerit |
| Ánh thuỷ tinh | Mảnh kính vỡ | Thạch anh, beryl, tourmalin, corundum, topaz, fluorit, canxit |
| Ánh nhựa | Nhựa thông, nhựa cây khô | Sphalerit màu mật ong, lưu huỳnh tự sinh, hổ phách |
| Ánh mỡ | Bề mặt như vừa phết một lớp dầu mỏng | Nephrit, nephelin, một số thạch anh dạng khối |
| Ánh sáp | Nến, sáp ong | Chalcedon, turquoise, một số mẫu serpentin |
| Ánh xà cừ (ánh ngọc trai) | Lòng vỏ trai, lấp lánh theo lớp | Mặt cát khai của talc, muscovit, apophyllit, thạch cao |
| Ánh lụa | Sợi tơ, dải lụa | Thạch cao sợi, chrysotil, mắt hổ (thạch anh thay thế sợi) |
| Ánh đất (ánh mờ) | Đất khô, không phản chiếu | Kaolinit, limonit dạng đất, hematit dạng đất (thổ hoàng đỏ) |
Các ví dụ trên theo mô tả chuẩn trong sổ tay khoáng vật học và Mindat. Ranh giới giữa ánh mỡ, ánh sáp và ánh nhựa vốn mờ; hai người có kinh nghiệm có thể gọi cùng một mẫu khác nhau, và điều đó bình thường.
Cách quan sát ánh cho đúng
- Dùng mặt vỡ mới hoặc mặt tinh thể sạch. Bụi, gỉ và lớp phong hoá biến mọi thứ thành ánh đất. Pyrit để lâu bị xỉn nâu; phải gõ lấy mặt mới mới thấy ánh kim thật.
- Xoay mẫu dưới một nguồn sáng duy nhất. Đèn bàn hoặc cửa sổ, không dùng nhiều đèn từ nhiều hướng. Nghiêng chậm để bắt lúc ánh sáng phản chiếu thẳng vào mắt.
- Nhìn mép mỏng. Soi mép mẫu ngược sáng: còn hơi trong là phi kim hoặc bán kim; đục hoàn toàn là ánh kim.
- So với vật quen. Một mảnh kính vỡ (cẩn thận tay), một nút áo xà cừ, một mẩu nến, một miếng kim loại sáng — đặt cạnh mẫu để so là cách học nhanh nhất.
Kính lúp 10x giúp thấy những chi tiết như mặt cát khai lấp lánh xà cừ hay cấu trúc sợi tạo ánh lụa, nhưng ánh tổng thể nên đánh giá bằng mắt thường trước.
Khi ánh giúp phân biệt những mẫu giống nhau
Hai mẫu đen: hematit và magnetit
Cả hai có thể đen; hematit dạng tinh thể thường có ánh kim sáng như thép, magnetit hay có ánh kim đến bán kim xỉn hơn. Ánh chỉ là gợi ý, nên luôn ghép với vết vạch (đỏ nâu so với đen) và nam châm.
Thạch anh trắng và canxit trắng
Cùng ánh thuỷ tinh, nhưng mặt cát khai của canxit có lúc ánh hơi xà cừ, còn mặt vỡ thạch anh là mặt cong ánh thuỷ tinh đến ánh mỡ. Muốn chắc thì thử độ cứng: canxit bị đinh sắt vạch, thạch anh thì không.
Nephrit và jadeit
Thợ ngọc lâu năm nói nephrit đánh bóng có ánh mỡ hơi "ấm", còn jadeit đánh bóng tốt có ánh thuỷ tinh hơn. Đây là quan sát nghề hữu ích nhưng không đủ để kết luận; xác định chắc chắn cần đo tỷ trọng, chiết suất hoặc phổ trong phòng thí nghiệm.
Hổ phách và nhựa
Cả hai ánh nhựa. Ở đây ánh gần như vô dụng, vì nhựa tổng hợp được làm ra chính để bắt chước bề ngoài. Đó là lý do một bộ mô tả khoáng vật không bao giờ dừng ở ánh.
Những hiệu ứng ánh sáng dễ nhầm với "ánh"
Bên cạnh ánh, khoáng vật còn có những hiệu ứng quang học đặc biệt. Chúng không phải là ánh theo nghĩa khoáng vật học, nhưng thường được mô tả cùng chỗ nên hay bị lẫn:
- Ánh ngũ sắc do lớp gỉ (tarnish): bornit để lâu ngoài không khí phủ một lớp mỏng sặc sỡ tím, xanh, đỏ, nên có biệt danh "quặng đuôi công". Chalcopyrit cũng hay xỉn ngũ sắc. Đây là màu giao thoa của lớp màng mỏng, không phải màu thật.
- Hiệu ứng mắt mèo (chatoyancy): một dải sáng chạy ngang trên đá mài cabochon, do vô số sợi hoặc kênh song song bên trong. Mắt mèo chrysoberyl và mắt hổ là ví dụ quen.
- Hiệu ứng sao (asterism): ba dải sáng cắt nhau thành sao sáu cánh trên ruby, sapphire sao, do kim rutil xếp theo ba hướng.
- Hiệu ứng labradorit (labradorescence): labradorit loé xanh lam, vàng, cam khi nghiêng, do ánh sáng giao thoa trên những lớp mỏng xen kẽ bên trong tinh thể fenspat.
- Ánh màu của opal quý (play-of-color): các mảng màu nhảy múa do ánh sáng nhiễu xạ trên mạng hạt cầu silica xếp đều.
- Ánh trăng (adularescence): vầng sáng lam mờ trôi trên đá mặt trăng, do các lớp fenspat xen nhau tán xạ ánh sáng.
Những hiệu ứng này quan trọng với nghề đá quý vì người thợ phải định hướng viên đá thô cho đúng để chúng hiện ra; nhưng trong mô tả khoáng vật, chúng được ghi riêng, không thay cho dòng "ánh".
Thuật ngữ ánh trong tiếng Việt và tiếng Anh
Tài liệu tiếng Việt dùng thuật ngữ theo giáo trình khoáng vật học, đôi chỗ khác nhau giữa các sách. Bảng đối chiếu dưới đây giúp đọc tài liệu nước ngoài và tra Mindat dễ hơn:
| Tiếng Việt | Tiếng Anh |
|---|---|
| Ánh kim | Metallic |
| Ánh bán kim | Submetallic |
| Ánh kim cương | Adamantine |
| Ánh thuỷ tinh | Vitreous |
| Ánh nhựa | Resinous |
| Ánh mỡ | Greasy |
| Ánh sáp | Waxy |
| Ánh xà cừ, ánh ngọc trai | Pearly |
| Ánh lụa | Silky |
| Ánh đất, ánh mờ | Earthy, dull |
"Adamantine" gốc từ chữ Hy Lạp adamas, nghĩa là "không khuất phục", tên cổ của những vật được cho là cứng nhất, về sau gắn với kim cương.
Góc nhìn hôm nay: học ánh bằng một khay mười mẫu
Ánh là tính chất học bằng mắt, nên cách học tốt nhất là nhìn nhiều. Một khay so sánh có thể gom từ đồ quanh nhà và mẫu dễ kiếm:
- Ánh kim: một mẩu pyrit (mua ở cửa hàng mẫu khoáng vật), một vật dụng thép không gỉ để đối chiếu.
- Ánh thuỷ tinh: viên sỏi thạch anh trắng trong, mảnh chai thuỷ tinh đã mài cạnh.
- Ánh xà cừ: tấm mica tách mỏng, nút áo xà cừ.
- Ánh lụa: dải thạch cao sợi nếu có, hoặc so với sợi tơ tằm.
- Ánh sáp và ánh nhựa: viên mã não (chalcedon) chưa đánh bóng, một mẩu nến, một miếng nhựa thông.
- Ánh đất: một cục đất sét khô trắng (kaolin), một mẩu đất đỏ bazan Tây Nguyên giàu ôxit sắt.
Xếp chúng dưới một đèn bàn, xoay từng mẫu, rồi tập gọi tên mà không nhìn nhãn. Sau vài buổi, mắt sẽ tự phân được ánh kim với bán kim, ánh thuỷ tinh với ánh mỡ, và đó là kỹ năng dùng được suốt đời khi xem bất kỳ tủ khoáng vật nào trong bảo tàng.
Câu hỏi thường gặp
Ánh khoáng vật là gì?
Ánh khoáng vật là cách bề mặt khoáng vật phản chiếu ánh sáng, được mô tả bằng so sánh với vật quen như kim loại, thuỷ tinh, nhựa, ngọc trai hay lụa. Có hai nhóm lớn: ánh kim và ánh phi kim. Ánh là một trong những tính chất đầu tiên được ghi khi nhận diện mẫu.
Ánh kim và ánh phi kim khác nhau thế nào?
Khoáng vật ánh kim đục hoàn toàn và sáng như kim loại đánh bóng, ví dụ pyrit, galena, vàng. Khoáng vật ánh phi kim cho ánh sáng đi vào ít nhiều, mép mỏng thường hơi trong, với nhiều kiểu như ánh thuỷ tinh của thạch anh hay ánh xà cừ của mica.
Ánh kim cương là gì?
Ánh kim cương là kiểu ánh phi kim rất rực, gặp ở khoáng vật có chiết suất cao. Kim cương có chiết suất khoảng 2,42 nên phản xạ mạnh ở bề mặt. Zircon và cerussit cũng có ánh kim cương hoặc gần kim cương.
Thạch anh có ánh gì?
Mặt tinh thể và mặt vỡ thạch anh có ánh thuỷ tinh, đôi khi mặt vỡ trông hơi ánh mỡ. Chiết suất thạch anh khoảng 1,54–1,55, gần thuỷ tinh thường, nên ánh của hai thứ rất giống nhau.
Có nhận diện khoáng vật chỉ bằng ánh được không?
Không. Ánh chỉ thu hẹp khả năng, vì nhiều khoáng vật cùng ánh và một khoáng vật có thể cho nhiều kiểu ánh tuỳ dạng mẫu. Cần ghép ánh với vết vạch, độ cứng, cát khai và tỷ trọng mới đi đến kết luận.
