Loại khoáng chất nào hiếm nhất trên Trái Đất?

Không phải là kim cương, có hai loại khoáng chất được phát hiện ở Myanmar được giới nghiên cứu coi là hiếm nhất trên thế giới, với chỉ một số mẫu được tìm thấy tính trên đầu ngón tay.

Khoáng chất phân bố khắp mọi nơi trên hành tinh của chúng ta, từ những hạt sỏi lấp lánh trong cát cho đến những viên ngọc ẩn sâu tại những nơi không ngờ tới.

Theo Hiệp hội Địa chất Mỹ, khoáng chất là các nguyên tố hoặc hợp chất vô cơ tự nhiên không chứa carbon. Mỗi loại khoáng chất có trật tự trong cấu trúc bên trong và đặc tính hóa học độc đáo. Dạng tinh thể và các tính chất khác của khoáng chất có thể khác nhau.

Vậy loại khoáng chất nào hiếm nhất trên Trái Đất?

Đó không phải là kim cương, dù loại khoáng sản này hiếm có và có giá trị không kém bất kỳ loại đá quý nào.

Thay vào đó, khoáng chất hiếm nhất chính là Kyawthuite, theo Live Science. Cho đến nay, chỉ có một tinh thể Kyawthuite được phát hiện ở vùng Mogok của Myanmar. Điều này có nghĩa là, nó không tồn tại ở bất kỳ địa điểm nào khác trên Trái Đất, làm cho nó trở thành loại khoáng chất hiếm nhất hiện nay.

Cơ sở dữ liệu khoáng chất của Viện Công nghệ California mô tả Kyawthuite như một viên đá quý màu cam sậm nhỏ (chỉ nặng 1,61 karat), được Hiệp hội Khoáng chất Quốc tế chính thức công nhận vào năm 2015. Tuy nhiên, hiểu biết về Kyawthuite vẫn còn hạn chế.

Khoáng chất hiếm thứ hai trên thế giới là Painite, xuất hiện dưới dạng tinh thể lục giác màu đỏ đậm (mặc dù có một số trường hợp ngoại lệ có màu hơi hồng). Mặc dù ngày nay con người có thể dễ dàng tìm thấy Painite hơn trước đây, nhưng khoáng chất này vẫn rất hiếm và cấu trúc hóa học độc đáo khiến Painite vẫn là một bí ẩn khoa học.

Năm 1952, nhà sưu tập và buôn bán đá quý người Anh Arthur Pain đã mua hai viên pha lê đỏ thẫm ở Myanmar. Ông Pain nghĩ rằng những viên pha lê này là hồng ngọc, loại đá quý phổ biến ở Myanmar. Ông không biết rằng chúng thực sự là một loại hiếm hơn nhiều.

Painite (được đặt theo tên của Arthur Pain) đôi khi được khai thác cùng với hồng ngọc và các loại đá quý khác, điều này cũng là lý do cho sự nhầm lẫn ban đầu của ông Pain. Ông đã tặng chúng cho Bảo tàng Anh vào năm 1954 để tiếp tục nghiên cứu. Một mẫu Painite khác cũng được tìm thấy tại Myanmar vào năm 1979, và tính đến năm 2001, chỉ có ba mẫu Painite được biết đến.

Hiện nay, Painite phổ biến hơn trước. Chúng ngày càng được phát hiện nhiều hơn và đặc biệt là vào năm 2005. Painite có thể được khai thác nhiều ở hai vùng Wet Loo và Therein Taung của Myanmar.

Đối với mẫu Painite đầu tiên được tìm thấy, chuyên gia George Rossman, giáo sư khoáng chất học tại Viện Công nghệ California, đã tiến hành nghiên cứu kỹ lưỡng. Thông tin về cấu trúc của Painite sau đó được công bố trên tạp chí Khoáng chất học vào năm 2018.

Dựa trên điều này, sau khi kiểm tra kỹ lưỡng, chuyên gia Rossman đã xác định thành phần cấu tạo painnite. Ông cũng phát hiện ra một sai sót trong phân tích của các nhà khoa học tại Bảo tàng Anh: cấu trúc hóa học của painnite không tương thích với kết quả của Rossman.

Mặc dù các chuyên gia tại bảo tàng này đã xác định chính xác các thành phần như nhôm, boron, canxi và oxy, nguyên tố zirconi lại bị thiếu. Một điều khác mà Rossman phát hiện là nguyên nhân của màu đỏ; painnite chứa một lượng nhỏ vanadi và crom có thể làm cho nó giống như một viên hồng ngọc.

Nhưng điều gì khiến painnite trở nên hiếm hoi? Một phần lý do nằm ở việc painnite chỉ xuất hiện tại Myanmar, và thứ hai, quá trình hình thành của nó chứa những điều đặc biệt.

Painnite là một tinh thể borat, có nghĩa là nó chứa boron. Tuy nhiên, painnite cũng chứa zirconi. Trong hóa học, boron khó liên kết với zirconi. Thực tế, painnite là khoáng chất duy nhất mà hai chất này được tìm thấy kết hợp tự nhiên. Mặc dù lý do vẫn không rõ ràng, zirconium và boron chưa từng được tìm thấy cùng nhau với nồng độ đáng kể, theo chuyên gia Rossman.

Các nhà nghiên cứu cũng cho rằng các nguyên tố này có sự liên kết không ổn định với nhau, so với các nguyên tố khác mà chúng có thể kết hợp.

'Theo kiến thức của tôi, chưa có ai thực hiện một nghiên cứu nghiêm túc về những gì cần thiết để hình thành painnite. Tôi cũng chưa thấy ai cố gắng tổng hợp nó trong phòng thí nghiệm', chuyên gia Rossman phân tích.

Một câu hỏi đặt ra: Tại sao các khoáng chất hiếm nhất thế giới như painite hoặc kyawthuite lại chỉ được phát hiện ở Myanmar, mà không phải ở bất kỳ nơi nào khác trên trái đất?

Theo quan điểm của giáo sư Rossman, câu trả lời có thể nằm ở sự biến đổi địa chất của Trái Đất hàng chục đến hàng trăm triệu năm trước.

Khi siêu lục địa cổ Gondwana bắt đầu phân tách khoảng 180 triệu năm trước, Ấn Độ di chuyển về phía bắc và va chạm với khu vực ngày nay là Nam Á. Áp suất và nhiệt độ từ sự va chạm đã tạo ra một kho báu của các loại đá quý, nhiều trong số đó là các loại đá quý. Boron trong painite và các khoáng thạch khác chứa borat có thể có nguồn gốc từ vùng biển xung quanh khối đất mới hình thành.

Tham khảo Live Science