Trong đá quý học, một viên đá được gọi tên theo ba tầng: nhóm khoáng vật (họ lớn có cấu trúc giống nhau), loài (một khoáng vật cụ thể, xác định bằng thành phần hoá học và cấu trúc tinh thể) và biến thể (một dạng của loài đó, tách ra theo màu, độ trong hoặc hiệu ứng quang học). Ruby và sapphire là hai biến thể của cùng loài corundum. Emerald, aquamarine và morganite là ba biến thể của loài beryl.
Hiểu ba tầng này thì bạn đọc mô tả đá, phiếu giám định hay sách tham khảo dễ hơn nhiều, vì không còn ngạc nhiên khi thấy hai viên đá khác màu hẳn nhau lại mang chung một tên khoáng vật. Bài đi từ khái niệm, qua các ví dụ quen thuộc, tới những chỗ ranh giới còn tranh cãi giữa các phòng giám định.
Ba tầng gọi tên: nhóm, loài, biến thể
Tầng loài là xương sống của cả hệ thống. Một loài khoáng vật được xác định bởi hai thứ cùng lúc: công thức hoá học (trong một khoảng cho phép) và cách các nguyên tử xếp thành mạng tinh thể. Corundum là nhôm oxit kết tinh theo một kiểu nhất định; beryl là silicat của beryli và nhôm có cấu trúc vòng; thạch anh là silic điôxit với mạng riêng của nó. Cùng một loài thì có chung độ cứng, tỉ trọng, chiết suất trong một khoảng hẹp, nên phòng lab nhận ra loài trước khi bàn tới màu.
Tầng biến thể nằm dưới loài. Biến thể không đổi bản chất khoáng vật mà chỉ khác ở những thứ mắt người để ý: màu, độ trong, hiệu ứng ánh sáng. Lượng nhỏ crôm trong corundum làm ra ruby; sắt và titan trong corundum làm ra sapphire xanh lam. Cùng là beryl, có crôm hoặc vanadi thì gọi emerald, có sắt cho sắc xanh nước biển thì gọi aquamarine, có mangan cho sắc hồng thì gọi morganite.
Tầng nhóm nằm trên loài. Một nhóm gồm nhiều loài có cấu trúc tinh thể giống nhau nhưng thành phần thay thế cho nhau được. Garnet không phải một khoáng vật mà là cả một nhóm: pyrope, almandine, spessartine, grossular, andradite, uvarovite là những loài trong nhóm. Tourmaline và feldspar cũng là nhóm. Khi ai đó nói "đá garnet", câu đó mới dừng ở tầng nhóm, chưa nói loài nào.
Các loài quen thuộc và biến thể của chúng
Bảng dưới gom những loài hay gặp nhất trong trang sức và sưu tầm, kèm biến thể chính. Tên biến thể có thể khác nhau đôi chút giữa các tài liệu; đây là cách gọi phổ biến trong giáo trình đá quý học.
| Loài khoáng vật | Biến thể thường gặp | Thứ tạo khác biệt giữa các biến thể |
|---|---|---|
| Corundum | Ruby (đỏ), sapphire xanh lam, sapphire các màu khác (vàng, hồng, tím, cam, không màu), sapphire hồng cam | Nguyên tố vết: crôm cho đỏ; sắt và titan cho xanh lam; sắt cho vàng |
| Beryl | Emerald (lục), aquamarine (xanh nước biển), morganite (hồng), heliodor (vàng), goshenite (không màu) | Crôm hoặc vanadi cho lục; sắt cho xanh và vàng; mangan cho hồng |
| Thạch anh (đơn tinh thể) | Thạch anh tím, thạch anh vàng, thạch anh khói, thạch anh hồng, thạch anh trong | Sắt kết hợp tâm màu, nhôm kết hợp tâm màu, bao thể vi sợi |
| Thạch anh vi tinh thể (chalcedony) | Mã não, carnelian, onyx, chrysoprase | Màu do sắt, niken, cấu trúc dải; nhiều loại được nhuộm |
| Chrysoberyl | Alexandrite (đổi màu), chrysoberyl mắt mèo, chrysoberyl vàng | Crôm cho hiệu ứng đổi màu; bao thể kim song song cho mắt mèo |
| Zoisite | Tanzanite (xanh tím), thulite (hồng) | Vanadi cho sắc xanh tím; mangan cho hồng |
| Spodumene | Kunzite (hồng tím), hiddenite (lục) | Mangan cho hồng; crôm cho lục |
Nhìn bảng sẽ thấy một điều: màu không phải là tên loài. Một viên đá đỏ có thể là ruby, spinel, garnet, tourmaline hay thuỷ tinh. Người giám định luôn trả lời câu "khoáng vật gì" trước, rồi mới tới câu "biến thể nào".
Loài được xác định bằng gì, và vì sao màu không quyết định
Khi một viên đá vào phòng lab, những phép đo đầu tiên nhằm vào tính chất của loài: chiết suất, lưỡng chiết, tỉ trọng, phổ hấp thụ, đôi khi phổ Raman. Những con số này ít bị màu làm lệch. Một viên ruby đỏ thẫm và một viên sapphire vàng nhạt cho chiết suất gần như nhau, vì cả hai đều là corundum. Ngược lại, spinel đỏ và ruby nhìn rất giống nhau mà chiết suất, tỉ trọng và kiểu quang học khác nhau rõ.
Có một trường hợp làm rõ vai trò của cấu trúc: hai khoáng vật cùng công thức hoá học mà khác cách xếp nguyên tử thì là hai loài khác nhau. Kim cương và than chì đều là cacbon thuần, nhưng mạng tinh thể khác hẳn nên một cái cứng nhất trong tự nhiên, cái kia mềm đến mức dùng làm ruột bút chì. Calcite và aragonite cùng là canxi cacbonat; aragonite là thành phần chính của lớp xà cừ ngọc trai. Hiện tượng này gọi là đa hình.
Vì loài gắn với cấu trúc, mọi tính chất "bền" của đá như độ cứng, cát khai, độ dai cũng đi theo loài. Đó là lý do người bán trung thực nên ghi tên loài bên cạnh tên biến thể: người mua biết ngay viên đá cứng cỡ nào, chịu va đập ra sao, có ngại nhiệt hay không.
Nhóm khoáng vật: khi một cái tên che cả một họ
Garnet là ví dụ kinh điển. Các loài garnet có chung khung cấu trúc lập phương, chỉ khác ion kim loại nằm ở hai vị trí trong mạng. Pyrope giàu magie, almandine giàu sắt, spessartine giàu mangan, grossular giàu canxi và nhôm, andradite giàu canxi và sắt. Tsavorite là biến thể lục của grossular; demantoid là biến thể lục của andradite.
Tourmaline là một nhóm hơn chục loài. Phần lớn tourmaline màu đẹp trong trang sức thuộc loài elbaite; tourmaline đen thường là schorl; dravite nâu giàu magie. Rubellite, indicolite, tourmaline dưa hấu là tên biến thể hoặc tên thương mại theo màu, không phải tên loài.
Feldspar là nhóm khoáng vật phổ biến nhất trong vỏ Trái Đất. Đá mặt trăng, đá mặt trời, labradorite, amazonite đều thuộc nhóm này nhưng thuộc các loài khác nhau. Gọi chung là "feldspar" thì đúng, nhưng chưa đủ để biết viên đá cụ thể là gì.
Nhóm khác "dòng đá bán ngoài chợ". Ngoài chợ, người ta hay gom theo màu hoặc theo công dụng tưởng tượng. Nhóm trong khoáng vật học thì gom theo cấu trúc. Hai cách gom này trùng nhau rất ít, nên đừng suy từ tên quầy hàng ra tên khoáng vật.
Những ranh giới còn tranh cãi giữa các phòng giám định
Tầng biến thể dựa vào màu, mà màu thì liên tục, nên ranh giới giữa hai biến thể đôi khi là một quy ước. Ranh giới giữa ruby và sapphire hồng là ví dụ hay được nhắc nhất: một viên corundum đỏ nhạt ngả hồng, phòng lab này có thể ghi ruby, phòng lab khác ghi sapphire hồng. Ở một số thị trường, sắc hồng đậm được gọi là ruby nhiều hơn; ở nơi khác người ta giữ chuẩn khắt khe hơn.
Emerald và beryl lục cũng có chuyện tương tự. Một số phòng lab chỉ gọi emerald khi màu lục đủ đậm, bất kể do crôm hay vanadi; một số khác từng yêu cầu chặt hơn về nguyên tố tạo màu. Beryl lục nhạt do sắt thường bị xếp là beryl lục, không phải emerald. Sapphire hồng cam (padparadscha) còn mơ hồ hơn, vì người ta tranh luận cả khoảng màu lẫn việc màu có bền hay không.
Với người mua và người sưu tầm, bài học thực tế là: khi tên biến thể nằm sát ranh giới, đọc kỹ dòng mô tả màu và tên tổ chức giám định. Hai tờ phiếu ghi tên biến thể khác nhau cho cùng một viên đá không nhất thiết có một bên sai; có thể hai bên đang dùng hai quy ước. Tên loài thì gần như không bao giờ lệch giữa các phòng lab nghiêm túc.
Tự xếp một viên đá vào sơ đồ ba tầng
Khi đọc về một loại đá lạ hoặc nhận một mô tả từ người bán, bạn có thể đi theo thứ tự dưới đây để biết mình đang nghe tên ở tầng nào.
- Tách tên gọi khỏi màu. Ghi riêng ra: tên được gọi là gì, màu mô tả là gì.
- Hỏi tên khoáng vật (loài). Nếu người bán chỉ nói tên biến thể hoặc tên thương mại, hỏi thêm "đá này là khoáng vật gì".
- Kiểm xem loài đó có thuộc một nhóm lớn không. Nếu là garnet, tourmaline, feldspar, hãy biết rằng tính chất có thể dao động theo loài con.
- Đối chiếu tên biến thể với màu. Tên biến thể phải khớp với màu bạn thấy; một viên "aquamarine" màu lục đậm là chỗ cần hỏi lại.
- Ghi thêm tình trạng xử lý nếu có. Tên loài và biến thể không nói gì về việc đá có qua nung, tẩm hay nhuộm.
- Lưu cả ba tầng vào sổ ghi chép nếu bạn sưu tầm. Về sau, khi so mẫu hay đọc tài liệu, bạn sẽ khỏi lẫn tên.
Đi đủ sáu bước này, bạn có một cái tên đầy đủ kiểu "corundum, biến thể sapphire xanh lam, đã nung" thay cho một chữ "đá xanh" mơ hồ.
Tên loài trong tiếng Việt và vì sao nên giữ tên gốc
Tiếng Việt có những tên Hán Việt lâu đời như hồng ngọc, lam ngọc, ngọc lục bảo, ngọc hồng lựu. Các tên này gắn với màu nhiều hơn với loài: "hồng ngọc" ngoài chợ có khi để chỉ ruby, có khi chỉ spinel đỏ hoặc garnet. Chữ "ngọc" trong tiếng Việt cũng được dùng rất rộng, không ứng với một loài hay một nhóm nào.
Vì vậy trong ghi chép nghiêm túc, người làm nghề thường để tên khoáng vật quốc tế (corundum, beryl, chrysoberyl…) hoặc phiên âm của nó, rồi mới kèm tên Việt quen dùng. Cách ghi này tránh được tình trạng hai người nói cùng một chữ mà nghĩ tới hai khoáng vật khác nhau. Khi đọc tài liệu nước ngoài, tên loài cũng là chìa để tra cứu, vì tên biến thể và tên thương mại thay đổi theo vùng.
Ghi nhớ một câu cho gọn: loài là "nó là gì", biến thể là "nó trông thế nào", nhóm là "nó thuộc họ nào". Ba câu hỏi đó đứng sau gần như mọi tên đá bạn sẽ gặp trên trang này.
Câu hỏi thường gặp
Ruby và sapphire có phải hai loại đá khác nhau không?
Về khoáng vật học thì không. Cả hai là corundum, tức nhôm oxit kết tinh, độ cứng 9 trên thang Mohs. Ruby là biến thể màu đỏ do crôm; mọi màu khác của corundum đều gọi là sapphire, kèm tên màu nếu không phải xanh lam.
Garnet là một loại đá hay nhiều loại?
Garnet là một nhóm khoáng vật gồm nhiều loài có chung khung cấu trúc. Pyrope, almandine, spessartine, grossular, andradite là các loài hay gặp. Tính chất như chiết suất, tỉ trọng dao động theo loài, nên phiếu giám định thường ghi cả tên loài.
Tên thương mại có phải là tên biến thể không?
Không hẳn. Tên biến thể được giới đá quý học dùng rộng rãi và gắn với màu hoặc hiệu ứng. Tên thương mại do người bán đặt để dễ bán, có tên về sau được chấp nhận rộng, có tên chỉ là quảng cáo và dễ gây hiểu lầm.
Vì sao phiếu giám định có phòng lab ghi ruby, có phòng lab ghi sapphire hồng?
Vì ranh giới giữa hai biến thể dựa trên màu, mà mỗi phòng lab có thể dùng chuẩn màu khác nhau. Tên loài corundum thì không đổi. Khi gặp trường hợp này, nên đọc dòng mô tả màu và hỏi phòng lab đã dùng chuẩn nào.
Jade có phải một loài khoáng vật không?
Không. Chữ jade, tức ngọc trong cách dùng quốc tế, chỉ hai loại đá khác nhau: nephrite thuộc nhóm amphibole và jadeite thuộc nhóm pyroxene. Hai loại này cấu trúc, tỉ trọng và chiết suất khác nhau, chỉ giống nhau ở độ dai và vẻ ngoài.
Người sưu tầm có cần thuộc tên loài không?
Không cần thuộc hết, nhưng nên ghi tên loài cho từng mẫu trong bộ sưu tập. Tên loài giúp bạn tra cứu, so sánh tính chất và tránh nhầm khi hai người bán dùng hai tên thương mại khác nhau cho cùng một khoáng vật.