Kim cương thô vừa lấy từ mỏ thường không lấp lánh: phần lớn là những tinh thể hình bát diện (tám mặt tam giác), hình khối, dạng tròn méo hoặc tinh thể song tinh dẹt gọi là macle, mặt ngoài mờ như sáp, có khi phủ lớp vỏ xám. Hình dạng và dấu vết trên bề mặt kể lại lịch sử viên đá: nó lớn lên ra sao trong lớp phủ, bị magma gặm mòn bao nhiêu trên đường lên, đã nằm trong sỏi sông bao lâu. Bài này giúp người đọc "đọc" một viên kim cương thô như nhà địa chất và người thợ giác.
Vì sao kim cương thô ít khi lấp lánh
Độ lấp lánh của kim cương trang sức đến từ các mặt giác phẳng tuyệt đối, đặt đúng góc để ánh sáng phản xạ toàn phần bên trong rồi bật ra. Mặt tự nhiên của tinh thể hiếm khi phẳng như vậy. Chúng có bậc tăng trưởng, hố ăn mòn, vết trầy do va đập, và thường bị phủ một lớp màng mỏng. Ánh của kim cương thô vì thế thường được tả là ánh mỡ hay ánh sáp, chỉ một số tinh thể bát diện sắc cạnh mới có mặt bóng như gương.
Người không quen dễ bỏ qua kim cương thô trong khay sỏi, và ngược lại, dễ nhầm thạch anh trong suốt là kim cương. Đó là lý do mỏ hiện đại tuyển bằng máy, không trông vào mắt người.
Các hình dạng thường gặp
Kim cương thuộc hệ lập phương. Về lý thuyết, nó có thể kết tinh thành hình khối, hình bát diện hoặc tổ hợp của hai dạng này. Thực tế trong mỏ đa dạng hơn nhiều:
| Hình dạng | Trông thế nào | Kể chuyện gì |
|---|---|---|
| Bát diện | Hai kim tự tháp đáy vuông úp vào nhau, tám mặt tam giác | Lớn lên chậm, đều, từng lớp phẳng; dạng kinh điển của kim cương đơn tinh thể |
| Dạng tròn mười hai mặt cong | Như hạt đậu phồng, mặt cong, cạnh bo tròn | Một viên bát diện đã bị magma hoà tan bớt; góc và cạnh mòn trước |
| Hình khối | Sáu mặt vuông, thường sần, mờ | Thường lớn lên nhanh theo kiểu dạng sợi, chứa nhiều bao thể li ti |
| Macle | Tấm dẹt hình tam giác, có rãnh dọc mép | Song tinh: hai nửa bát diện ghép xoay ngược nhau qua một mặt chung |
| Méo mó, không rõ dạng | Khối dị hình, có mặt vỡ | Gặp ở kim cương siêu sâu kiểu Cullinan, hoặc mảnh vỡ của tinh thể lớn hơn |
| Kết hạch (bort, ballas) | Cục xám đen gồm nhiều tinh thể nhỏ | Kết tinh rất nhanh từ nhiều mầm; chủ yếu dùng trong công nghiệp |
Bát diện và dạng tròn: một viên, hai giai đoạn
Thí nghiệm hoà tan kim cương trong dung thể nóng giàu nước và cacbonat cho thấy một viên bát diện bị ăn mòn sẽ dần tròn đi, các mặt phẳng biến thành mặt cong, cuối cùng thành dạng mười hai mặt cong. Vì vậy, khi thấy một viên tròn như hạt đậu, nhà địa chất hiểu rằng nó đã trải qua một quãng đi lên dài hoặc lưu lại lâu trong magma. Viên càng tròn, phần đã mất càng nhiều.
Macle: song tinh dẹt
Macle là một kiểu song tinh: hai nửa tinh thể bát diện mọc chung một mặt phẳng nhưng xoay ngược nhau. Kết quả là một tấm tam giác dẹt, dọc mép có đường rãnh lõm nơi hai nửa gặp nhau. Thợ giác ngại macle vì mạng tinh thể đổi hướng ở mặt ghép: mài qua đó, đĩa mài gặp hai hướng cứng khác nhau cùng lúc. Nhưng hình dẹt của macle lại hợp với những kiểu giác hình tam giác hay hình tim.
Đọc bề mặt: trigon, bậc tăng trưởng và vết xanh
Trigon: hố tam giác ngược chiều
Soi mặt tam giác của một viên bát diện dưới kính lúp, người ta thường thấy những hố nhỏ hình tam giác đều, đáy phẳng hoặc nhọn. Đó là trigon. Điều kỳ lạ: các trigon luôn quay ngược chiều với tam giác của chính mặt đó, đỉnh trigon chỉ về phía cạnh của mặt.
Trong nhiều thập niên, trigon từng được cho là dấu tăng trưởng. Các thí nghiệm khắc ăn mòn kim cương trong phòng thí nghiệm, cho ra đúng các hố tam giác ngược chiều, đã nghiêng cán cân về phía giải thích hiện nay: trigon là hố ăn mòn, mỗi hố bắt đầu tại một điểm khuyết tật trong mạng tinh thể nơi magma "cắn" vào dễ nhất. Kích thước và hình đáy của trigon còn được dùng để suy đoán điều kiện nhiệt độ, thành phần chất lỏng lúc ăn mòn.
Bậc tăng trưởng và vân hình học
Trên mặt bát diện có thể có các bậc tam giác chồng lên nhau như ruộng bậc thang, dấu vết của từng lớp nguyên tử phủ thêm khi tinh thể lớn. Mặt hình khối thì thường sần, có vân dạng sợi. Một số viên có những đường song song mảnh trên mặt, gọi là đường trượt, sinh ra khi tinh thể bị biến dạng dẻo dưới ứng suất trong lớp phủ. Biến dạng này cũng là nguyên nhân màu nâu và hồng của nhiều kim cương, như ở mỏ Argyle.
Vết xanh và nâu do phóng xạ
Một số kim cương thô có những đốm hoặc lớp mỏng màu xanh lục trên bề mặt. Chúng sinh ra khi viên đá nằm lâu gần khoáng vật chứa urani, thori trong sỏi sông hay đá. Hạt alpha từ phân rã phóng xạ chỉ xuyên được vài phần trăm milimét, đánh bật nguyên tử cacbon khỏi vị trí, tạo tâm màu xanh ở lớp vỏ ngoài cùng. Nung nóng về sau có thể đổi đốm xanh thành nâu. Với nhà địa chất, vết xanh là dấu vết của một thời gian dài nằm trong sa khoáng.
Lớp áo và kim cương có vỏ
Một số kim cương có lõi trong suốt bọc bởi một lớp vỏ dày, đục, màu xám đến vàng lục. Lớp vỏ này lớn lên nhanh theo kiểu dạng sợi, nhốt vô số giọt chất lỏng siêu nhỏ chứa nước, cacbonat, muối, silicat. Với các nhà nghiên cứu, đây là kho mẫu chất lỏng của lớp phủ: phân tích các giọt ấy cho biết dung dịch nào đã đi qua rễ lục địa ngay trước khi kimberlit phun.
Lớp vỏ cũng cho thấy kim cương không lớn lên một lần là xong. Lõi có thể hình thành từ hàng tỷ năm trước, còn lớp vỏ dạng sợi được cho là mới bọc thêm không lâu trước lúc viên đá được mang lên. Một viên đá, hai thời đại.
Thợ giác nhìn viên thô thế nào
Trước khi quyết định cưa, tách hay mài, người thợ phân loại viên thô theo hình dạng, vì hình dạng quyết định cách tận dụng khối lượng:
- Bát diện đều: có thể cưa ngang qua giữa thành hai phần, mỗi phần cho một viên giác tròn, tận dụng tốt khối lượng.
- Dạng tròn, méo: phải tính toán riêng từng viên, thường cho một viên duy nhất.
- Macle: hợp với kiểu giác dẹt; cần tránh mặt ghép song tinh khi đặt mặt bàn.
- Có vết nứt hoặc bao thể lớn: có khi tách theo mặt cát khai để loại phần lỗi, như cách xưởng Asscher đã làm với viên Cullinan.
Ngày nay việc này được hỗ trợ bằng máy quét ba chiều và phần mềm dựng mô hình bao thể bên trong, nhưng mắt người thợ vẫn là bước đầu tiên. Danh mục "Nghề mài & giác đá" kể kỹ về định hướng viên đá thô và giác tròn brilliant.
Một dấu tích của viên thô đôi khi còn sót lại trên viên đã giác: một mảng nhỏ bề mặt tự nhiên chưa bị mài ở gờ, thợ gọi là "natural". Người thợ cố ý giữ nó để tận dụng tối đa khối lượng, và nhìn kỹ có khi còn thấy cả trigon.
Góc nhìn hôm nay: xem kim cương thô ở đâu
Kim cương thô ít được trưng bày hơn kim cương đã giác, nhưng đáng xem hơn với người thích địa chất:
- Các bảo tàng lịch sử tự nhiên lớn thường có tủ kim cương thô bát diện, macle, kim cương trong đá kimberlit. Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên London và Smithsonian đều có mẫu đáng chú ý.
- Trang Mindat.org có hàng nghìn ảnh kim cương thô kèm tên mỏ, đủ để luyện mắt nhận các hình dạng trong bài.
- Sách nhập môn về kim cương thô của GIA và các bài trên tạp chí Gems & Gemology có ảnh trigon, bậc tăng trưởng dưới kính hiển vi.
Lần sau nhìn một viên kim cương thô, hãy hỏi ba câu: nó còn sắc cạnh hay đã tròn đi, mặt có hố tam giác không, có lớp vỏ hay vết xanh không. Ba câu đó đủ kể được một phần chặng đường từ lớp phủ lên mặt đất của nó.
Câu hỏi thường gặp
Kim cương thô trông như thế nào?
Kim cương thô thường là tinh thể bát diện, hình khối, dạng tròn méo hoặc tấm tam giác dẹt, mặt ngoài mờ như sáp hoặc mỡ. Ít viên lấp lánh như kim cương trang sức, vì độ lấp lánh đến từ các mặt giác do thợ tạo ra.
Trigon trên kim cương là gì?
Trigon là những hố nhỏ hình tam giác trên mặt bát diện của kim cương, luôn quay ngược chiều với tam giác của mặt. Chúng được giải thích là hố ăn mòn khi magma hoà tan bớt kim cương trên đường lên.
Macle là gì?
Macle là kim cương song tinh dạng tấm tam giác dẹt, gồm hai nửa bát diện ghép xoay ngược nhau qua một mặt chung. Thợ giác ngại macle vì hướng mạng tinh thể đổi ở mặt ghép, nhưng hình dẹt của nó hợp với một số kiểu giác.
Vì sao kim cương thô có viên tròn, có viên sắc cạnh?
Viên sắc cạnh giữ gần nguyên hình tinh thể lúc lớn lên. Viên tròn đã bị dung thể kimberlit hay lamproit hoà tan bớt góc và cạnh trong quá trình đi lên. Viên càng tròn, phần bị mất càng nhiều.
Đốm xanh trên kim cương thô là gì?
Đốm hoặc lớp mỏng màu xanh lục trên bề mặt kim cương thô thường do hạt alpha từ khoáng vật phóng xạ gần đó bắn phá lớp ngoài cùng. Dấu vết này cho biết viên đá từng nằm lâu trong sỏi hoặc đá có urani, thori.
