Viên đá độc nhất vô nhị trên Trái Đất

Theo Hiệp hội Địa chất Mỹ, khoáng vật là các nguyên tố hoặc hợp chất vô cơ xuất hiện tự nhiên và không chứa carbon.

Mỗi loại khoáng vật đều là một tập hợp trong cấu trúc hình thành và có một số thành phần hóa học cực kỳ thú vị.

Do đó, dạng tinh thể của khoáng vật, cũng như các tính chất vật lý khác của nó rất khác nhau, tạo nên sự độc đáo cũng như quý hiếm riêng.

Tuy nhiên, theo Live Science, khoáng vật hiếm nhất trên Trái Đất được công nhận là kyawthuite. Cho đến nay, giới nghiên cứu chỉ biết đến duy nhất một tinh thể kyawthuite được tìm thấy ở vùng Mogok, Myanmar.

Viên ngọc độc nhất

Nằm sâu trong vùng Mogok của Myanmar, tinh thể màu đỏ cam nhỏ xíu này từng không được ai để ý. Với những người không có chuyên môn, nó trông giống như nhiều loại đá khác, được đánh bóng bằng nước và dễ dàng bị những người thợ mỏ tìm kiếm đá sapphire bỏ qua.

Phải đến năm 2010, tại thung lũng Chaung Gyi, gần Mogok, Myanmar, tiến sĩ Kyaw Thu, một nhà khoáng vật học nổi tiếng Đại học Yangon mới xác định nó là độc nhất.

Sau quá trình phân tích sâu rộng, Hiệp hội Khoáng vật học Quốc tế (IMA) năm 2015 đã chính thức công nhận kyawthuite là một loại khoáng vật mới. Ngày nay, mẫu vật duy nhất này nằm tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên của Quận Los Angeles, nơi nó được bảo vệ như một báu vật địa chất.

Cơ sở dữ liệu khoáng vật của Viện Công nghệ California (Caltech) mô tả kyawthuite là một viên đá quý nhỏ màu cam đậm 1,61 kara.

Tuy nhiên, do mẫu vật quá ít nên giới nghiên cứu cho đến nay vẫn chưa tìm được nhiều thông tin về cấu tạo và thành phần của kyawthuite.

Viên kyawthuite duy nhất từng được tìm thấy trên Trái Đất. Ảnh: Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Los Angeles.

Cho đến nay, những gì giới khoa học biết về Kyawthuite là oxit bismuth-antimon, có công thức hóa học là Bi₃⁺Sb₅⁺O₄ với dấu vết của tantalum, một kim loại hiếm có màu xám xanh độc đáo.

Với mật độ 16,4 g/cm³ và điểm nóng chảy cao lên đến 3.017 độ C, tantalum được biết đến với khả năng chống axit và đặc biệt là khả năng chịu nhiệt cao.

Khi tách riêng lẻ, những nguyên tố này không quá hiếm. Tuy nhiên, trong Kyawthuite, chúng lại được hình thành trong những điều kiện độc đáo.

Cụ thể, trong cấu trúc của Kyawthuite, antimon và oxy giống như bàn cờ nằm cạnh các nguyên tử bismuth. Mật độ của nó gấp 8 lần nước nên nó nặng hơn nhiều so với mắt thường nhìn thấy.

Kyawthuite được cho là có nguồn gốc từ pegmatite, một loại đá lửa hình thành trong giai đoạn cuối của quá trình kết tinh magma.

Địa chất của đất nước Myanmar, vốn được hình thành bởi sự va chạm của các mảng kiến tạo Ấn Độ và Châu Á, đã cung cấp nhiệt độ và áp suất cao cần thiết để hình thành các khoáng chất quý hiếm như vậy.

Myanmar - đất nước của những khoáng vật siêu hiếm

Đáng chú ý, ngoài Kyawthuite, khoáng vật hiếm thứ hai trên thế giới cũng được tìm thấy ở Myanmar với tên gọi painite xuất hiện dưới dạng các tinh thể lục giác màu đỏ đậm.

Vào năm 2005, sách Kỷ lục Guiness Thế giới công nhận Painite là loại khoáng sản quý hiếm nhất thế giới. Arthur C. D. Pain, một nhà khoáng vật người Anh, phát hiện Painite lần đầu tiên tại Myanmar vào năm 1950.

Trong vài thập kỷ, giới khoa học chỉ tìm thấy hai tinh thể Painite. Đến năm 2005, tổng số tinh thể Painite là 25, trong đó, chỉ vài tinh thể đủ lớn để con người cắt thành đá quý. Hiện nay, người ta phát hiện nhiều nơi chứa Painite với số lượng khá lớn nhưng giá của nó vẫn ở mức 9.000 USD/gram.

Mặc dù ngày nay đã có thể dễ dàng tìm thấy painite hơn trước đây, khoáng vật này vẫn cực kỳ hiếm có và cấu trúc hóa học của nó vẫn là một bí ẩn khoa học.

Cụ thể, painite là tinh thể borate, có nghĩa nó chứa boron. Trên lý thuyết, boron cực khó kết hợp với zirconium.

Ngoài Kyawthuite, khoáng vật hiếm thứ hai trên thế giới cũng được tìm thấy ở Myanmar với tên gọi painite xuất hiện dưới dạng các tinh thể lục giác màu đỏ đậm. Ảnh: Geology In.

Tuy nhiên, painite lại là khoáng vật duy nhất mà hai nguyên tố này có thể kết hợp được trong tự nhiên. Đây cũng là một bí ẩn mà giới nghiên cứu vẫn chưa thể tìm ra được lý do.

Theo George Rossman, giáo sư khoáng vật học tại Caltech và đã nghiên cứu về painite từ những năm 1980 cũng nói thêm zirconium và boron không thể tồn tại cạnh nhau với mật độ lớn như vậy. Ngoài ra, trạng thái của chúng khi gần nhau cũng không ổn định so với kết hợp cùng nguyên tố khác.

Rossman cũng đặt ra câu hỏi vì sao painite và rất nhiều loại đá quý khác, chẳng hạn như kyawthuite, lại chỉ được tìm thấy duy nhất ở Myanmar.

Khi siêu lục địa Gondwana cổ đại bắt đầu tách ra khoảng 180 triệu năm trước, Ấn Độ di chuyển về phía bắc và va chạm với khu vực ngày nay là vùng Nam Á. Áp suất và sức nóng từ vụ va chạm đã hình thành nên một kho tàng khoáng vật cực hiếm và rất nhiều trong số đó là đá quý.

Với giả thiết này, Rossman cho rằng boron trong painite và các khoáng vật borat khác có thể đến từ các vùng biển nông xung quanh khối đất mới được hình thành.

Anh Tuấn