Opan

Opan (tiếng Anh: Opal), còn gọi là ngọc mắt mèo hoặc miêu nhãn thạch, là một chất rắn hydrat hóa vô định hình có thành phần chính là silic (công thức hóa học: SiO2·nH2O). Opan từ lâu đã được biết đến và sử dụng trong việc trang trí các đền đài và cung điện. Bên cạnh đó, một khối lượng lớn opan cũng được dùng làm đồ trang sức. Trang sức đá opan có giá trị cao, thậm chí còn quý hơn cả kim cương và hồng ngọc. Opan là biểu tượng của chòm sao Thiên Bình trong cung hoàng đạo.

Thành phần hoá học 
Với công thức hoá học SiO2·nH2O, opan có tỉ lệ thành phần không cố định. Nó chứa từ 1-5% nước, đôi khi có thể lên đến 34%. Loại đá opan quý thường chứa khoảng 6-10% nước. Khi nung nóng, nước trong opan rất dễ thoát ra ngoài kèm với việc bị nứt vỡ, mất màu và giảm độ tinh khiết.

Cấu trúc tinh thể 
Opan thường thấy ở dạng khối đặc khít giống thủy tinh, bề ngoài như thạch nhũ. Opan cũng là thành phần chính trong cơ thể của một số sinh vật như xác diatomit, gai của hải miên, bộ xương của trùng tia do các giống này ăn các dung dịch keo silit. Nhờ có bộ xương silit, các sinh vật đó được bảo quản thành hoá thạch, ngay trong các lớp trầm tích thời cổ nhất.

Loại đá này thường tạo thành các mạch nhỏ nhiều khi tới 10 cm hoặc hơn, dạng viên nhỏ bên trong các lỗ trống hoặc khe nứt trong các khối đá giàu silica. Ta cũng có thể gặp opan ở dạng giả hình của các khoáng vật khác.

Dưới kính hiển vi điện tử, cấu trúc của opan bao gồm các vi tinh SiO2 ở dạng hình cầu nằm chồng khít lên nhau và sắp xếp theo từng lớp. Sự giao thoa và nhiễu xạ của ánh sáng trên bề mặt các lớp vi cầu này đã làm cho opan có hiện tượng lưỡng sắc. Phụ thuộc vào kích thước của các vi cầu mà mỗi viên đá opan sẽ cho các màu khác nhau.

Tính chất vật lý 
 Độ cứng: 5 - 5,5
 Tỷ trọng: 1,9 - 2,5; loại opan quý thường có tỷ trọng trong khoảng 2,1 - 2,2 (tỷ trọng của opan thay đổi tuỳ thuộc vào lượng nước trong thành phần).
 Cát khai: Không
 Vết vỡ: Vỏ sò

Tính chất 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 á khoáng vật có màu tự sắc, bình thường chúng không màu nhưng do lẫn các tạp chất mang màu, nhất là Fe và một số tạp chất mang màu khác nên chúng có các màu khác nhau vàng, nâu, đỏ, lục và đen. Opan quý thường có màu sặc sỡ như cầu vồng.
 Ánh: Thủy tinh tới bán thủy tinh. Loại opan thường thông thường có ánh nhựa.

Nguồn gốc và phân bố 
Opan đọng trong các suối nhiệt dịch và suối phun ở các khu vực núi lửa (tup silit, greyserit...), hoặc tập hợp thành những thạch nhũ trắng, trong suốt, có quang thái ngọc. Opan thường sinh ra từ các loại đá macma phun trào như ryolit, andezit và trachit, nơi chúng được lắng đọng trong các lỗ hổng ở nhiệt độ thấp. Ở Úc, opan sinh ra sau phun trào trachit và bazan, trong sa thạch silic mà chúng được tái lắng đọng.

Ở Việt Nam thường phát hiện opan tại một số tỉnh thuộc Tây Nguyên. Tuy nhiên, chất lượng của loại opan này không thích hợp cho việc sản xuất hàng trang sức, chỉ để làm tranh đá quý.

Phân loại 
Người ta phân loại opan ra làm hai loại dựa vào đặc điểm của chúng là opan quý và opan thường.

Opan quý 
Đặc trưng nổi bật của loại opan này là hiệu ứng lưỡng sắc opan (opalescence), tức là khi ta quan sát viên đá ở các góc khác nhau sẽ thấy hiện tượng như cầu vồng xuất hiện trên bề mặt viên đá.

Mãi cho tới thập niên 1960 người ta vẫn cho rằng nguyên nhân của hiện tượng này là do sự khúc xạ ánh sáng trên các lớp bề mặt rất mỏng của viên đá. Tuy nhiên gần đây bằng việc nghiên cứu cấu trúc của opan dưới kính hiển vi điện tử ở độ phóng đại đến 20.000 lần cho thấy opan được cấu tạo bởi các hình cầu SiO2 rất nhỏ sắp xếp thành các lớp cực kỳ đều đặn. Màu của opan sẽ xuất hiện khi đường kính của các quả cầu này nhỏ hơn các bước sóng khả kiến. Điều kiện dễ nhiễu xạ có màu là khi khoảng cách giữa các lớp xấp xỉ bằng bước sóng của màu đó chia cho hệ số phản xạ của hình cầu. Hệ quả là bước sóng nhiễu xạ sẽ tỷ lệ thuận với kích thước của các hạt. Ví dụ, màu đỏ đậm tạo bởi các hạt kích thước 250 nm, các màu khác tạo ra bởi cá hạt nhỏ hơn với đường kính cỡ 140 nm. Khi khoảng cách giữa các hàng cầu quá lớn thì hiệu ứng tán sắc sẽ không còn nữa khi đó chúng trở thành loại opan thường.

 Nguồn gốc: Opan quý được khai thác nhiều ở Úc, tại các vùng New South Wales và Queensland, một số khác cũng được khai thác ở Brasil, Nhật Bản...
 Dấu hiệu nhận biết: Rất dễ nhận biết bởi hiệu ứng lưỡng sắc opan.
 Giả và tổng hợp: Khó có loại đá nào làm giả opan quý. Tuy vậy đôi khi cũng gặp một số loại thủy tinh được làm giả opan và khá giống với tự nhiên. Do được ưa chuộng nên opan quý thường gặp ở dạng ghép đôi (doublet) và ghép 3 (triplet). Ở dạng ghép đôi phần trên thường là một tấm mỏng opan quý còn phần dưới là opan thường hoặc onix. Ở dạng ghép 3 thì lớp trên mặt thường là thạch anh pha lê. Hiện nay opan cũng đã được tổng hợp trong công nghiệp bởi một số nhà sản xuất, tuy nhiên dấu hiệu để nhận biết opan tổng hợp cũng không khó lắm.

Opan thường 
Là loại opan khá phổ biến và không có các hiệu ứng màu như ở opan quý và chúng mang một số loại tên khác nhau trên thương trường như: agat, hyalit (không màu, trong), opan mật ong khi chúng có 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 cũng tương tự như opan quý.

Ứng dụng trong đời sống 
Người Hindu cho rằng, opan có thể giúp cho trẻ em mau lớn. Các nhà thạch học trị liệu hiện đại cho rằng, opan phát triển trực giác và có ảnh hưởng tốt tới hệ thần kinh, tuyến yên và đầu xương, và opan điều hòa tất cả các chức năng của cơ thể và bảo vệ chống bệnh nhiễm khuẩn.

Nhờ có sự phong phú về màu sắc mà từ thời cổ opan đã là biểu tượng của sự thất thường, tượng trưng cho số phận hay thay đổi, nó làm cho trực giác trở nên tinh nhạy và giúp tạo ra cảm hứng. Ở Phương Đông, nhất là Ấn Độ, opan từ lâu đã được coi là đá của tình yêu, sự tin tưởng và lòng trắc ẩn. Bằng ánh lấp lánh trên bề mặt viên đá opan soi sáng trí tuệ, xua đuổi những ý nghĩ u tối và sợ hãi. Khi nhìn vào opan những thầy pháp Ấn Độ hồi tưởng những hóa thân của mình trước kia. Opan là biểu tượng của hạnh phúc, hy vọng và tình yêu trìu mến dịu dàng.

Tham khảo

Liên kết ngoài 

 Opal 
 Gemstones of Vietnam: a review 
 ICA's Opal Page: International Colored Stone Association
 Ảnh của một viên opan quý với hiện tượng opalesence

Đá quý
Biến thể của thạch anh
Thủy tinh trong tự nhiên
Biểu tượng quốc gia Úc