Ngọc Opan

Ngọc Opan (tiếng Anh: Opal), còn được biết đến với cái tên ngọc mắt mèo hoặc miêu nhãn thạch, là một dạng silica vô định hình có chứa nước, với công thức hóa học là SiO₂·nH₂O. Opan đã được sử dụng từ lâu trong việc trang trí các công trình kiến trúc lớn và cung điện. Ngoài ra, nó cũng được chế tác thành trang sức quý giá, đôi khi còn đắt hơn cả kim cương và hồng ngọc. Opan là biểu tượng của cung hoàng đạo Thiên Bình.

Thành phần hóa học

Với công thức hóa học SiO₂·nH₂O, tỷ lệ thành phần của opan có thể thay đổi. Nó chứa từ 1-5% nước, thậm chí có thể lên đến 34%. Những viên opan quý thường có khoảng 6-10% nước. Khi được đun nóng, nước trong opan dễ dàng bay hơi, dẫn đến nứt vỡ, mất màu và giảm chất lượng.

Cấu tạo tinh thể

Opan thường xuất hiện dưới dạng khối đặc mịn, giống như thủy tinh và có vẻ ngoài như thạch nhũ. Nó cũng là thành phần chính trong cơ thể một số sinh vật như diatomit, gai của hải miên, và bộ xương của trùng tia, nhờ vào việc chúng tiêu thụ các dung dịch keo silit. Nhờ vào bộ xương silit, các sinh vật này đã được bảo quản dưới dạng hóa thạch, ngay cả trong các lớp trầm tích cổ xưa nhất.

Loại đá này thường hình thành các mạch nhỏ có thể dài tới 10 cm hoặc hơn, nằm trong các lỗ trống hoặc khe nứt của khối đá giàu silica. Opan cũng có thể xuất hiện dưới dạng giả hình của các khoáng vật khác.

Dưới kính hiển vi điện tử, cấu trúc của opan gồm các vi tinh SiO₂ hình cầu xếp chồng lên nhau và được tổ chức thành từng lớp. Sự giao thoa và khuếch tán ánh sáng trên bề mặt các lớp vi cầu này tạo ra hiện tượng lưỡng sắc ở opan. Mỗi viên đá opan sẽ có các màu sắc khác nhau tùy thuộc vào kích thước của các vi cầu.

Đặc tính vật lý

• Độ cứng: 5 - 5,5
• Tỷ trọng: 1,9 - 2,5; opan quý thường có tỷ trọng từ 2,1 - 2,2 (tỷ trọng của opan thay đổi tùy thuộc vào hàm lượng nước trong đá).
• Đặc tính cát khai: Không
• Vết vỡ: Hình vỏ sò

Đặc điểm quang học

• Chiết suất: 1,4 - 1,45
• Lưỡng chiết: Không
• Tính đa sắc: Không
• Độ tán sắc: Không
• Phổ hấp thụ: Không đặc trưng
• Màu sắc: Opan là loại khoáng vật tự màu, thường không màu nhưng do lẫn các tạp chất màu như Fe và những chất khác, nên có thể thấy các màu sắc khác nhau như vàng, nâu, đỏ, xanh lá và đen. Opan quý thường có màu sắc rực rỡ như cầu vồng.
• Ánh: Từ thủy tinh đến bán thủy tinh. Opan thường có ánh nhựa.

Nguồn gốc và phân bố

Opan hình thành trong các suối nước nóng và suối phun ở các vùng núi lửa (như tup silit, greyserit...), hoặc tập hợp thành thạch nhũ trắng, trong suốt, với vẻ ngoài giống ngọc. Opan thường xuất hiện trong các loại đá macma phun trào như ryolit, andezit và trachit, nơi chúng được lắng đọng trong các khe nứt ở nhiệt độ thấp. Tại Úc, opan hình thành sau các vụ phun trào trachit và bazan, trong sa thạch silic, nơi chúng được tái lắng đọng.

Tại Việt Nam, opan thường được tìm thấy ở một số tỉnh vùng Tây Nguyên. Tuy nhiên, chất lượng của loại opan này không đủ tiêu chuẩn để chế tác trang sức, chủ yếu được sử dụng để làm tranh đá quý.

Phân loại

Opan được phân chia thành hai loại chính dựa trên đặc điểm của chúng: opan quý và opan thường.

Opan quý

Loại opan này nổi bật với hiệu ứng lưỡng sắc opan (opalescence), nghĩa là khi quan sát viên đá từ các góc độ khác nhau, sẽ thấy hiện tượng giống như cầu vồng trên bề mặt của viên đá.

Cho đến thập niên 1960, người ta vẫn cho rằng hiện tượng màu sắc của opan là do sự khúc xạ ánh sáng qua các lớp mỏng của viên đá. Gần đây, nghiên cứu dưới kính hiển vi điện tử với độ phóng đại lên tới 20.000 lần cho thấy opan được cấu thành từ các hình cầu SiO₂ rất nhỏ, sắp xếp thành các lớp cực kỳ đều đặn. Màu sắc của opan xuất hiện khi đường kính của các hình cầu này nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng khả kiến. Hiệu ứng màu sắc dễ nhận thấy khi khoảng cách giữa các lớp gần bằng bước sóng của màu đó chia cho hệ số phản xạ của hình cầu. Kết quả là bước sóng bị nhiễu xạ tỷ lệ thuận với kích thước của các hạt. Ví dụ, màu đỏ đậm do các hạt có kích thước 250 nm, trong khi các màu khác do các hạt nhỏ hơn với đường kính khoảng 140 nm. Nếu khoảng cách giữa các lớp quá lớn, hiệu ứng tán sắc sẽ mất đi, và opan sẽ chuyển thành dạng opan thường.

• Nguồn gốc: Opan quý chủ yếu được khai thác tại Úc, đặc biệt ở các vùng New South Wales và Queensland, cũng có một số khai thác ở Brasil, Nhật Bản...
• Dấu hiệu nhận diện: Dễ dàng nhận biết nhờ hiệu ứng lưỡng sắc đặc trưng của opan.
• Giả và tổng hợp: Rất khó làm giả opan quý, tuy nhiên có thể gặp một số loại thủy tinh được làm giả giống opan. Do sự phổ biến, opan quý thường được chế tác thành dạng ghép đôi (doublet) hoặc ghép ba (triplet). Trong dạng ghép đôi, lớp trên thường là một tấm mỏng opan quý còn lớp dưới là opan thường hoặc onix. Dạng ghép ba có lớp trên cùng là thạch anh pha lê. Hiện nay, opan cũng đã được tổng hợp trong công nghiệp, và việc nhận biết opan tổng hợp cũng không quá khó khăn.

Opan thường

Là loại opan phổ biến, không có hiệu ứng màu sắc như opan quý và có nhiều tên gọi khác nhau trên thị trường như: agat, hyalit (không màu, trong), opan mật ong (màu vàng mật ong), opan sữa (bán trong màu trắng, ánh ngọc), chrysopa (đục, xanh táo),...

Các đặc tính cơ lý và ngọc học của opan thường tương tự như opan quý.

Ứng dụng trong cuộc sống

Người Hindu tin rằng opan có thể giúp trẻ em phát triển nhanh chóng. Theo các nhà thạch học trị liệu hiện đại, opan hỗ trợ phát triển trực giác và có ảnh hưởng tích cực đến hệ thần kinh, tuyến yên và đầu xương, đồng thời điều hòa các chức năng của cơ thể và bảo vệ chống lại các bệnh nhiễm khuẩn.

Với sự đa dạng về màu sắc, opan từ thời xa xưa đã được xem là biểu tượng của sự bất định, đại diện cho số phận thay đổi, giúp tăng cường trực giác và kích thích cảm hứng sáng tạo. Ở phương Đông, đặc biệt là ở Ấn Độ, opan đã được coi là đá của tình yêu, niềm tin và lòng nhân ái. Ánh sáng lấp lánh trên bề mặt opan làm sáng tỏ trí tuệ, xua tan những suy nghĩ u ám và nỗi sợ hãi. Các thầy pháp Ấn Độ khi nhìn vào opan có thể hồi tưởng về những kiếp trước của mình. Opan còn được coi là biểu tượng của hạnh phúc, hy vọng và tình yêu dịu dàng.

Tài liệu tham khảo

• Opal Lưu trữ ngày 2009-02-11 tại Wayback Machine
• Gemstones of Vietnam: a review Lưu trữ ngày 2009-02-11 tại Wayback Machine
• Trang Opal của ICA: Hiệp hội Đá Màu Quốc tế
• Hình ảnh của một viên opan quý với hiện tượng opalesence