Peridot Gia Lai ở núi Hàm Rồng: olivin từ lớp phủ theo bazan lên

Peridot Gia Lai là olivin màu lục vàng, được tìm thấy quanh núi Hàm Rồng, một nón núi lửa cổ ở phía nam khu vực Pleiku. Những hạt peridot này không sinh ra ở bề mặt: chúng là mảnh của lớp phủ Trái Đất, nằm ở độ sâu vài chục kilômét, bị dung nham bazan cuốn theo lên mặt đất. Cầm một hạt peridot Hàm Rồng là cầm một mẩu đá từ bên dưới vỏ Trái Đất.

Peridot là olivin, khoáng vật của lớp phủ

Peridot là tên đá quý của olivin, một silicat magie – sắt có công thức (Mg,Fe)2SiO4. Olivin là khoáng vật chiếm phần lớn lớp phủ trên của Trái Đất; đá peridotit ở độ sâu vài chục đến vài trăm kilômét chủ yếu là olivin. Trên mặt đất, olivin lại không bền: gặp nước và không khí, nó biến đổi dần thành serpentin, iddingsit màu nâu đỏ, rồi thành đất.

Olivin đá quý thường giàu magie, gần đầu forsterit của dãy. Màu lục của nó đến từ chính sắt hoá trị hai nằm sẵn trong cấu trúc chứ không phải từ tạp chất lạ. Vì vậy peridot gần như chỉ có một gam màu: từ lục vàng nhạt đến lục ô liu, khác hẳn spinel hay corundum có cả bảng màu. Sắt càng nhiều, màu càng ngả nâu.

Đi thang máy bazan từ lớp phủ lên

Cao nguyên Pleiku được phủ bởi những đợt bazan phun trào trong vài triệu năm gần đây, để lại các nón núi lửa như Hàm Rồng, Chư Đăng Ya và hồ T'Nưng nằm trong miệng núi lửa cũ. Magma bazan hình thành do lớp phủ nóng chảy một phần ở dưới sâu. Trên đường đi lên, dòng magma bứt theo những mảnh đá vách của lớp phủ, gọi là thể tù (xenolith).

Thể tù lớp phủ thường là lherzolit, một loại peridotit gồm olivin lục vàng, orthopyroxen nâu xanh, clinopyroxen giàu crôm màu lục tươi và một ít spinel đen. Trong bazan đã nguội, chúng trông như những cục "trứng" màu lục loang lổ giữa đá đen, có cục cỡ nắm tay. Olivin trong các thể tù này, nếu đủ trong và đủ lớn, chính là peridot.

Vì sao chúng sống sót được

Olivin không bền ở áp suất thấp khi gặp magma có thành phần khác. Thể tù lớp phủ chỉ còn nguyên nếu được đưa lên rất nhanh, theo các ước tính trong tài liệu địa chất là vài giờ đến vài ngày. Bazan kiềm có độ nhớt thấp, giàu khí, lên thẳng theo khe nứt là "thang máy" lý tưởng. Mỗi thể tù trong bazan vì thế cũng là bằng chứng gián tiếp về tốc độ phun trào.

Peridot Hàm Rồng trông thế nào

Theo các tài liệu đá quý Việt Nam, peridot vùng Hàm Rồng chủ yếu là hạt nhỏ, rời ra từ thể tù và bazan bị phong hoá, nằm trong lớp đất đỏ bazan và sỏi quanh chân núi. Hạt đủ lớn và đủ sạch để giác thành viên đá quý không nhiều; phần lớn chỉ hợp làm hạt nhỏ, hạt chuỗi hoặc mẫu khoáng vật.

Mấy dấu hiệu người quan sát có thể nhận ra:

• Màu lục vàng "nhờn", ánh thuỷ tinh hơi dầu, không rực như lục bảo.
• Bề mặt hạt rời thường có vỏ nâu đỏ: lớp iddingsit do olivin phong hoá. Đập vỡ lớp vỏ mới thấy ruột lục trong.
• Bao thể "lá súng": quanh một hạt khoáng vật nhỏ màu đen (thường là cromit hoặc spinel) có một vết nứt dẹt hình đĩa, nhìn như lá súng nổi trên mặt ao. Đây là bao thể đặc trưng của peridot ở nhiều nơi, sinh ra do hạt khoáng vật nhỏ và olivin nở ra khác nhau khi được đưa lên.
• Ảnh kép: nhìn qua mặt một viên peridot đã giác, các cạnh mặt sau hiện thành hai đường song song vì lưỡng chiết mạnh.

Peridot Việt Nam trong bức tranh thế giới

Peridot sinh từ thể tù lớp phủ trong bazan không phải chuyện riêng Gia Lai. Đây là kiểu nguồn của nhiều vùng peridot nổi tiếng:

Peridot còn có trong thiên thạch: một số thiên thạch đá – sắt (pallasit) chứa tinh thể olivin lục vàng xen trong nền kim loại sắt – niken. Olivin cũng là khoáng vật được ghi nhận trên bề mặt sao Hoả và trong bụi sao chổi. Peridot vì thế là một trong số ít đá quý có "họ hàng" ngoài Trái Đất.

Đất đỏ bazan, cà phê và một khoáng vật đang biến mất

Olivin là khoáng vật phong hoá nhanh nhất trong bazan. Chính sự phân huỷ của olivin, pyroxen và fenspat dưới khí hậu nhiệt đới ẩm đã tạo ra lớp đất đỏ bazan dày của Tây Nguyên, nền của những đồi cà phê, hồ tiêu. Peridot còn sót lại trong đất là những hạt "chưa kịp" phân huỷ. Có thể nói peridot và đất đỏ là hai đầu của cùng một câu chuyện: đá lớp phủ đi lên, rồi tan thành đất nuôi cây.

Olivin còn được các nhà khoa học nghiên cứu vì nó hấp thụ CO2 khi phong hoá. Ý tưởng rắc bột olivin lên đất hay bờ biển để tăng tốc quá trình này đang được thử nghiệm ở nhiều nơi; hiệu quả và tác động môi trường vẫn còn là chủ đề tranh luận.

Góc nhìn hôm nay: quan sát peridot mà không đào bới

• Ở bảo tàng: tìm mẫu thể tù lherzolit trong bazan. Đó là cách dễ nhất để thấy peridot "tại chỗ", cạnh pyroxen lục tươi và spinel đen.
• Trên đường cao nguyên: vết cắt đường qua bazan đôi khi lộ những đốm lục vàng hay nâu đỏ (olivin đã biến đổi). Quan sát từ chỗ an toàn, không gõ phá vách taluy.
• Với kính lúp: nếu có viên peridot, tìm bao thể lá súng và ảnh kép cạnh mặt.
• Luật: vùng núi lửa cổ quanh Pleiku có đất canh tác và khu quản lý; nhặt nhạnh, đào bới khoáng sản không có phép là vi phạm.

Nguồn đọc thêm: mục Olivine và Forsterite trên Mindat.org, các bài về peridot trên tạp chí Gems & Gemology (GIA), tài liệu của USGS về thể tù lớp phủ, và các bài nghiên cứu về bazan Kainozoi Tây Nguyên của giới địa chất Việt Nam.