(Dân trí) - Những biến đổi đặc biệt trong lòng Trái Đất có thể tạo nên các viên kim cương mang đủ sắc.
Màu sắc của kim cương tự nhiên chủ yếu được tạo ra bởi các tạp chất hóa học (như nitơ hoặc bo) hoặc những biến dạng trong cấu trúc tinh thể hình thành dưới áp suất và nhiệt độ rất lớn trong lòng Trái Đất.
Kim cương được hình thành sâu trong lòng Trái Đất, dưới nhiệt độ và áp suất cực cao khi các nguyên tử carbon liên kết thành mạng tinh thể. Màu sắc của kim cương tự nhiên bắt nguồn từ những biến đổi rất nhỏ trong quá trình tinh thể phát triển.
Trong những điều kiện đặc biệt và hiếm gặp, quá trình này có thể khiến kim cương mang màu sắc khác nhau. Chúng thường được gọi là kim cương màu tự nhiên, hay kim cương màu đặc biệt (fancy-colored diamonds).
Kim cương vàng
Nitơ là nguyên tố không phải carbon phổ biến nhất được tìm thấy trong kim cương.
Phần lớn kim cương tự nhiên chứa một lượng nitơ nhất định, nhưng thường chỉ đủ để tạo ra ánh vàng rất nhẹ trên một viên đá gần như không màu.
Thang phân cấp màu phổ biến nhất dành cho kim cương trải dài từ D đến Z. Trong đó, cấp D biểu thị kim cương hoàn toàn không màu, còn cấp Z có sắc vàng hoặc nâu dễ nhận thấy hơn.
Khi lượng nitơ bị giữ lại trong mạng tinh thể đủ lớn, viên kim cương có thể vượt ra ngoài thang màu Z và được xếp vào nhóm kim cương màu fancy. Những viên đá này có thể mang nhiều sắc độ vàng hoặc nâu khác nhau.
Mặc dù vẫn rất hiếm trong tự nhiên, kim cương vàng có số lượng lớn hơn so với nhiều loại kim cương màu khác.
Kim cương hồng
Kim cương hồng là một trong những loại kim cương màu tự nhiên được săn đón nhất, với sắc độ trải dài từ hồng nhạt đến đỏ đậm.
Khác với phần lớn kim cương màu được tạo nên bởi các nguyên tố không phải carbon, kim cương hồng mang màu sắc nhờ một hiện tượng gọi là biến dạng dẻo.
Quá trình này xảy ra khi áp suất cực lớn trong lòng Trái Đất tiếp tục nén và làm biến dạng cấu trúc tinh thể của viên kim cương, khiến nó phản xạ ánh sáng đỏ. Mức độ biến dạng càng lớn, màu hồng hoặc đỏ của viên đá càng đậm.
Tuy nhiên, áp suất cực lớn cũng có thể làm tổn hại cấu trúc tinh thể, ảnh hưởng đến độ tinh khiết và trọng lượng của viên đá. Vì vậy, kim cương hồng có chất lượng cao và kích thước lớn đặc biệt hiếm.
Phần lớn kim cương hồng từng được khai thác tại mỏ Argyle, nằm ở khu vực xa xôi phía tây bắc Australia. Tuy nhiên, việc mỏ Argyle đóng cửa vào cuối năm 2020 đã khiến nguồn cung kim cương hồng ngày càng hạn chế và giá trị của chúng liên tục tăng trong những năm gần đây.
Kim cương xanh lục
So với các loại kim cương màu khác, kim cương xanh lục được hình thành theo một trong những cơ chế đặc biệt nhất.
Màu xanh trên viên đá xuất hiện khi các vật liệu phóng xạ tự nhiên đang phân rã trong lòng đất phát ra bức xạ. Bức xạ này có thể đánh bật electron hoặc nguyên tử carbon khỏi vị trí ban đầu trong mạng tinh thể, khiến viên đá phản xạ ánh sáng xanh lục.
Kim cương xanh lam
Kim cương xanh lam nằm trong số những viên đá hiếm và hấp dẫn nhất đối với giới khoa học.
Chúng chỉ hình thành khi nguyên tố boron tự nhiên bị giữ lại bên trong mạng tinh thể kim cương.
Boron hấp thụ ánh sáng vàng và phản xạ ánh sáng xanh lam. Sự khác biệt nhỏ về hàm lượng và vị trí của các nguyên tử boron có thể tạo nên nhiều sắc độ xanh khác nhau.
Các nghiên cứu của GIA cho thấy kim cương xanh tự nhiên hình thành ở độ sâu lớn hơn nhiều so với phần lớn kim cương thông thường, có thể sâu gấp bốn lần. Chúng chỉ xuất hiện nhờ các hoạt động của các mảng kiến tạo kéo dài suốt hàng trăm triệu năm.
Tương tự việc pha trộn các màu cơ bản để tạo nên sắc màu mới, nhiều yếu tố tự nhiên cũng có thể kết hợp và tạo màu cho kim cương. Chẳng hạn, nếu một viên kim cương vừa trải qua biến dạng dẻo tạo màu hồng, vừa chứa hàm lượng nitơ cao tạo màu vàng, nó có thể mang sắc cam.
Tuy nhiên, kim cương màu tự nhiên quá khan hiếm nên số lượng mẫu vật dành cho nghiên cứu còn hạn chế. Vì thế, giới khoa học chưa thể nghiên cứu đầy đủ và xác định chính xác nguyên nhân của mọi màu sắc xuất hiện trên kim cương.
Để hình dung về độ hiếm, nếu tập hợp toàn bộ những viên kim cương nặng từ 1 carat trở lên được khai thác trong một năm, bất kể màu sắc, chúng cũng chỉ đủ để chứa trong một quả bóng tập thể dục cỡ lớn.
Trong số đó, kim cương màu tự nhiên còn khan hiếm hơn rất nhiều. Thống kê cho thấy loại đá này chỉ chiếm khoảng 0,4% tổng số kim cương được phân loại trong hai thập niên qua.
