Topaz

Topaz hay hoàng ngọc là một khoáng vật silicat của nhôm và flo có công thức hóa học là Al2[SiO4](F,OH)2. Lần đầu tiên topaz được sử dụng làm đá quý trong đồ trang sức năm 1737 do Henekel (khi ông mô tả mỏ Saxon) bởi lẽ topaz có độ cứng tương đối cao, ánh thủy tinh tương đối mạnh và đặc biệt là có màu sắc đa dạng. Tên gọi của Topaz bắt nguồn từ chữ Hy Lạp là topazos có nghĩa là tìm kiếm, theo ngôn ngữ Phạn cổ topaz có nghĩa là lửa. Trước đây, một số loại đá quý có màu vàng, thậm chí cả những loại màu lục cũng được gọi là topaz.
Cấu trúc tinh thể.
Các thành phần nguyên tố trong topaz gồm: Al2O3 chiếm 62-48%; SiO2: 39,0 - 28,2%; F: 13 - 20,4%; H2O: 2,45%. F &amp; OH có thể thay thế cho nhau vì vậy topaz không có OH sẽ có công thức là Al2F2SiO4 và không có F là topaz hydroxyl Al2(OH)2SiO4.
Đối với topaz không màu, màu lam, màu nâu loại giàu F thường có các bao thể hang hốc chứa 2 hoặc 3 pha. Các hang hốc thường có dạng giọt nước và dạng bóng, một trong chúng có thể là khí CO2.
Ngoài ra còn có các bao thể rắn như: anbit dạng tấm, apatit, brucit, muscovit, fluorit, gotit, granat, hematit...
Topaz kết tinh theo hệ trực thoi với các yếu tố đối xứng: 3L23PC. Các dạng tập hợp thường gặp là lăng trụ có các khía sâu chạy song song với chiều dài tinh thể. Dạng tinh thể hoàn chỉnh 2 tháp hiếm gặp mà thường có một tháp dạng vòm còn đầu kia là mặt cát khai cơ sở do nó bị vỡ tách ra từ đá gốc. Các tinh thể đẹp chỉ thấy trong các hốc, chúng có nhiều mặt hoàn hảo, kích thước lớn (có khi nặng tới 25 – 32 kg). Dạng phổ biến nhất là lăng trụ với các hình đơn [110]; [120]; [041] song diện [001], lưỡng tháp [111], [223]...
Do tính cát khai hoàn toàn theo mặt cơ sở nên topaz thường được mài cắt có chiều dài của hình oval hoặc hình giọt nước chạy theo chiều dài tinh thể sẽ có khuynh hướng nứt đôi viên đá thậm chí bị vỡ làm 2 phần. Những viên có màu đậm trung bình được mài cắt kiểu emơrôt (cắt bậc).
Độ cứng tuyệt đối: 1427 kg/mm².
Các tính chất quang học.
Những viên màu đỏ vàng (màu Sherry) cho 3 màu: vàng mật ong, vàng đỏ, vàng hồng nhạt.
Màu lam: màu lam, hồng nhạt, xanh lam.
Các phương pháp xử lý và tổng hợp.
Topaz thường bị nhạt màu đi khi nung ở nhiệt độ cao. Topaz màu đỏ nâu của Brasil chuyển sang không màu ở nhiệt độ 450 °C, nhưng khi nguội nó chuyển sang màu hồng cá hồi đến màu đỏ tím tuỳ theo màu sắc ban đầu và độ mạnh của nhiệt độ. Topaz không được tổng hợp cho mục đích công nghiệp.
Nguồn gốc và phân bố.
Topaz phổ biến trong các thành tạo pegmatit, cộng sinh với tuamalin, fluorit, thạch anh, berin, felspat. Đôi khi cũng gặp topaz trong các mạch nhiệt dịch.
Các mỏ nổi tiếng ở Brazil (bang Minas, Gerais); Mỏ Lapaz của Mehico có nguồn topaz màu vàng; ở Mỹ có mỏ topaz màu hồng, vàng và xanh lam rất đẹp. Một số nước khác cũng khai thác nhiều topaz như Úc, Myanmar và đặc biệt là ở Nga khai thác nhiều topaz màu lam, màu lục ở vùng núi Ural.
Ở Việt Nam, topaz được tìm thấy trong pegmatit ở Thạch Khoán, Vĩnh Phú , đi cùng với thạch anh, berin và một số khoáng vật khác. Topaz vùng Xuân Lệ, Thường Xuân, Thanh Hoá cũng có nguồn gốc pegmatit, cộng sinh với aquamarin và thạch anh. Topaz Lâm Đồng trong pegmatit cộng sinh với felspat, thạch anh.
Phân biệt topaz với các đá tự nhiên và đá tổng hợp.
Phân biệt với đá tổng hợp.
Topaz tổng hợp đã được làm để cho mục đích nghiên cứu lý thuyết chứ không phải để thăm dò thị trường. Quá trình đã được thực hiện do tác dụng của axit hydrofluosilic trên Si và Al với sự có mặt của H2O ở nhiệt độ 500 °C.
Loại đá được gọi là topaz tổng hợp chính là sapphire tổng hợp có màu thích hợp với màu sắc của topaz.