Peridot Mỹ (tên gọi khác là Peridot Arizona hay Peridot Mesa) thường chứa những tạp chất độc đáo nhưng lại không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Tại Mỹ, đá Peridot được khai thác độc quyền bởi những người Ấn Độ và thường được dùng để chế tác thành những món trang sức lấp lánh.

Peridot Mỹ là gì ?

Mỏ đá quý Peridot Mỹ hay Peridot Mesa nằm trong khu bảo tồn San Carlos Apache ở Quận Gila, Arizona, là nguồn cung cấp đá Peridot Mỹ có chất lượng và trọng lượng cao, phù hợp làm các loại trang sức đá quý.

Trước khi mỏ Peridot Mesa được thương mại quốc tế công nhận là nguồn đá quý chất lượng cao, khu vực này chỉ được khai thác và thuộc quyền sở hữu về những người bộ tộc da đỏ Apache.

Đến năm 1909, đá Peridot trở nên phổ biến và được nhiều người săn đón, khiến cho việc khai thác đá tăng, đẩy mạnh sản lượng đá ra thị trường. Tuy nhiên, quá trình khai thác này vẫn được thực hiện bởi người dân Ấn Độ trong suốt những năm qua.

Peridot Mesa còn là mỏ khai thác đá quý Peridot Arizona duy nhất còn hoạt động cho đến ngày nay.

Địa điểm khai thác đá Peridot Mỹ

Khu bảo tồn San Carlos Apache nằm ở phía đông trung tâm Arizona. Globe là một thành phố lớn và gần nhất nằm ngoài khu bảo tồn, nằm cách Peridot Mesa khoảng 28,8km về phía tây.

San Carlos là thị trấn bảo tồn chính và trụ sở của Cục các vấn đề da đỏ, nằm cách mỏ Peridot Mesa khoảng 4km về phía đông bắc.

Môi trường xung quanh mỏ khai thác đá Peridot Arizona nằm trong khu vực sa mạc với nhiều cây xương rồng và cây bụi phát triển thấp. Mỏ Peridot Mesa cao hơn sa mạc phía dưới 90m, tạo nên đường chân trời dễ dàng nhìn thấy trong một địa hình bằng phẳng.

Con đường hai làn từ San Carlos đến mỏ khai thác đá Peridot Mỹ đều được trải nhựa. Từ chân đế, một con đường đất được san ủi ngoằn ngoèo dọc theo sườn mỏ Mesa, giúp thợ khai thác đá quý di chuyển thuận tiện hơn.

Phương pháp khai thác Peridot tại Mỹ

Đá Peridot Mỹ được phân bố rộng rãi trên các mỏ lộ thiên nhỏ nên có tính đồng nhất với các bề mặt đá quý khác. Trong đó có đá bazan, một loại đá có cấu tạo cứng, khó bị biến dạng bởi các dụng cụ phá vỡ bằng tay.

Nhiều thợ khai thác đá quý thường sử dụng mìn nổ để tiết kiệm thời gian phân tách viên đá. Tuy nhiên điều này có thể làm vỡ hoặc phân tán đá Peridot thành các mảnh nhỏ.

Do vậy, các nhà kim hoàn thường sử dụng máy cắt để loại bỏ các lớp đất bám vào bề mặt đá. Đôi khi, có một số nhà kim hoàn sẽ thực hiện quá trình loại bỏ tạp chất này bằng tay với các dụng cụ như cuốc, thanh cạy, dụng cụ đục hoặc tách đá quý, tùy vào kích thước của viên đá.

Trong quá trình khai thác đá bazan, người thợ mỏ sẽ tận dụng mọi vết nứt bám trên đá bằng cách dùng búa để mở rộng hoặc tạo thêm khoảng cách vết nứt bám trên khoáng chất. Khi các vết nứt xuất hiện trên đá bazan, thợ khai thác sẽ sử dụng những thanh nâng dài, đục hoặc búa để đập vỡ đá bazan thành các khối nhỏ, tách đá Peridot Mỹ ra khỏi các tạp chất.

Sau đó, các thợ khai thác sẽ sàng lọc những viên đá quý màu xanh lục này để xác định trọng lượng và kích thước, rồi bảo quản trong một thùng chứa đựng, đảm bảo an toàn cho đá quý. Cuối cùng, những viên đá quý này sẽ được trải qua quy trình cắt đá Peridot để chế tác thành trang sức.

Địa chất của mỏ khai thác đá Peridot Mỹ

Các loại đá bazan bao phủ trên mỏ Mesa có độ cứng cao với hình dạng như mụn nước, hạt mịn với màu sắc trải dài từ xám đen đến đen đục, được hình thành do quá trình phun trào của núi lửa, chảy dài khoảng 5,6km theo hướng Đông Bắc và khoảng 4,4km dọc theo trục Tây Bắc – Đông Nam, tạo nên dòng chảy hình nón theo hướng Tây Nam của mỏ Mesa.

Đá bazan có độ dày khoảng 3-30m từ vị trí lỗ thông hơi hình nón đến nơi dòng chảy lấp đầy các vùng trũng tự nhiên, thuộc họ đá Gila nằm phía bên dưới, tạo nên cấu trúc trầm tích phẳng nằm ngang với nếp gấp của Thế Pleistocen.

Những dòng chảy có độ dày cao thường có cấu trúc cột thô sơ, trong khi các khu vực dòng chảy mỏng thể hiện cấu trúc hơi dẹt và đồng tâm, giúp dòng chảy trải qua quá trình nguội và cố định nhanh hơn.

Các vết nứt giữa đá bazan và đá trầm tích bên dưới cho thấy vùng bị nung nóng hoặc biến đổi nhiệt rõ ràng, do sự giãn nở của khí và áp suất hoặc hơi nước giãn nở trên bề mặt đất ướt khi dòng chảy dung nham tràn vào.

Dưới kính hiển vi, các loại đá này đã được chứng minh là Bazan Olivin. Plagioclase fenspat hay Labradorite, được hiện diện dưới dạng các thanh mảnh cùng với tạp chất Olivin và Augit ở dạng hạt hình thoi đến hạt Anhedral.

Nguồn gốc đá Peridot Mỹ

Peridot Mỹ thường được tìm thấy dưới dạng khối hình cầu, hình trứng hoặc hình bán nguyệt trong đá Bazan với kích thước từ 1cm trở xuống với chiều dài hơn 30cm.

Tại những mỏ khai thác đá quý màu mỡ, các viên đá Peridot có thể được tìm thấy cách nhau vài cm trong khối lượng Bazan lớn. Trong khi ở những mỏ đá quý thông thường, đá Peridot Mỹ thường xuất hiện ở các vị trí biệt lập, cách nhau khoảng một mét hoặc hơn.

Khối lượng khoáng chất được tìm thấy bao gồm Olivin dạng hạt với các tinh thể Peridot có kích cỡ nhỏ. Những nốt sần xuất hiện trên đá Peridot là do các mảnh vỡ bị tách ra ở độ sâu mà dung nham chảy, kéo theo đá Bazan.

Lớp vỏ Bazan bao quanh đá Peridot Mỹ chứa tạp chất Hornblende và Augite, được hình thành do sự hạn chế của magma, gây ra biến đổi hóa học và kết tinh phân đoạn trong ranh giới vùng biến đổi.

Các tạp chất bên trong đá Peridot Mỹ

Khác với các loại Peridot Việt Nam, Peridot Ý, Peridot Myanmar, Peridot Trung Quốc, Peridot Mexico và Peridot Ai Cập, Peridot Mỹ hiếm khi xuất hiện các tạp chất có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Tuy nhiên, các tạp chất bên trong viên đá này tạo nên sự thú vị và độc đáo như:

Cromit và Spinel Chromian

Các thể vùi phổ biến nhất trong đá Peridot Mỹ là các khối Euhedral từ nâu đỏ sẫm đến đen, có hình dáng bát diện của tạp chất Cromit (FeCr2O4) hoặc Chromian Spinel [(Mg1Fe)(Cr1Al)2O4].

Nhà nghiên cứu Carol Stockton thuộc Phòng thí nghiệm nghiên cứu của GIA, đã sử dụng kính hiển vi điện tử quét bằng năng lượng máy quang phổ phân tán, để thực hiện quá trình phân tích hóa học trên hai thể vùi được chọn ngẫu nhiên và phát hiện cả hai tạp chất đều là Spinel giàu Crom.

Đôi khi, nhà nghiên cứu cũng tìm thấy các thể vùi tương tự khác, có họ hàng gần với tạp chất Cromit như Chromian Spinel. Dù không có tạp chất Spinel nhiễm sắc thể nào được xác định nhưng tính chất hóa học của Cromit và Spinel Chromian đều có mặt dưới dạng thể vùi trong đá Peridot Mỹ.

Tinh thể âm

Các tinh thể âm là tạp chất phổ biến ở đá Peridot Mỹ, được tìm thấy dưới kính phóng đại qua quá trình quan sát sự ngưng tự và đóng băng các thành phần khí lỏng trong tinh thể.

Lily Pad

Các thể vùi Lily Pad là những tạp chất gắn liền trong đá Peridot Mỹ, được định hướng dọc theo một trong hai hướng phân tách không hoàn hảo, bao gồm các mặt phẳng được chỉ định và hướng phổ biến nhất cho Lily Pad.

Những sự phân tách này là quá trình vỡ ra của tinh thể âm và xuất hiện dưới dạng các đĩa hình tròn đến hình bầu dục, bao quanh một tinh thể âm trong suốt đến hơi trắng hoặc tối sẫm, tùy thuộc vào điều kiện ánh sáng.

Nhiều nhà kim hoàn đã đưa ra giả thuyết về sự vỡ của các tinh thể âm là kết quả của nhiệt và áp suất giảm dần khi Peridot được bazan đưa lên bề mặt. Khi áp suất giảm xuống và đá Peridot Mỹ được nung nóng bởi bazan, chứa đầy các tinh thể âm ở áp suất lớn hơn nhiều sẽ đẩy ra bên ngoài.

Bọt khí thủy tinh

Peridot Arizona chứa nhiều bọt khí thủy tinh trên bề mặt đá quý, được nhìn thấy bằng kính hiển vi. Sự chuyển động của các tạp chất này được thực hiện bằng cách nung nóng đá Peridot ở nhiệt độ từ 800 đến 900 độ C, giúp bọt khí tan chảy và tự do chuyển động. Tuy nhiên, sự gia nhiệt này thường dẫn đến sự nổ tung các tạp chất bên trong viên đá.

Chrome Diopside

Các tinh thể Chrome Diopside thường không được chú ý trong các tạp chất của đá Peridot Mỹ, hiếm khi có sự giao thoa với màu sắc và chỉ số khúc xạ của đá quý. Tuy nhiên, trong ánh sáng phân cực, các tạp chất này dễ dàng được bộc lộ dưới dạng các tinh thể hình tròn mờ.

Biotite

Biotite là một tạp chất hiếm có trong đá Peridot Mỹ, chỉ xuất hiện một tinh thể có kích thước nhỏ, hình Euhedral, phẳng có màu nâu mờ đục.

Màn sương khói

Màn sương khói là tạp chất có hình dáng như một lớp màn che khói mỏng bên trong đá Peridot Mỹ, được hình thành do sự hòa trộn của dung dịch rắn khi viên đá được lên khỏi bề mặt và nguội đi trong đá bazan.