Hổ phách – Amber

Hổ phách (Amber) là nhựa hóa thạch từ các khu rừng thời cổ đại. Hổ phách không được sản xuất từ sap (nhựa cây – dưỡng chất), mà là từ resin (nhựa – mủ thực vật). Loại nhựa thơm này có thể nhỏ giọt từ từ và chảy xuống thân cây, cũng như lấp đầy các khe nứt bên trong, các mảnh vụn như hạt, lá, lông vũ và côn trùng cũng thường bị bẫy lại bên trong hổ phách.

Màu hổ phách với 7 màu chính, 300 đới màu khác nhau. Màu phổ biến màu vàng, cam và hiếm là màu xanh lá cây, xanh dương và đỏ.

Nhựa hóa thạch dần dần hợp nhất vào các chất trầm tích và đất, chúng trải qua hàng triệu năm biến thành đá tương tự như quá trình hóa đá của đá phiến và sa thạch. Mặc dù khoảng thời gian cụ thể để xảy ra quá trình này là chưa được xác định, nhưng phần lớn hổ phách được tìm thấy trong đá trầm tích Kỷ Cretaceous và trầm tích Đệ Tam (khoảng 30 – 90 triệu năm tuổi).

Mặc dù có nhiều quan điểm trái ngược về lý do tại sao nhựa được tạo ra, nhưng cơ bản đó là cơ chế bảo vệ của thực vật. Nhựa – mủ cây có thể được sản xuất để bảo vệ cây khỏi bệnh tật và thương tích do côn trùng và nấm gây ra. Nhựa có thể được tiết ra để chữa lành vết thương như cành cây bị gãy và nhựa có mùi hoặc vị vừa thu hút vừa xua đuổi côn trùng. Ở những cây trưởng thành, nhựa cây có thể đơn giản tiết ra từ những vết nứt dọc trong vỏ cây do sức căng được tạo ra bởi sự tăng trưởng nhanh chóng.

Mối quan hệ nguồn gốc thực vật của hổ phách

Không có một loại cây cụ thể nào cho nhựa hóa thạch biến thành hổ phách. Hổ phách Kansas dường như được hình thành từ họ Araucariaceae – cây họ bách tán, được coi là một cây có khả năng tạo hổ phách trong Đại Cổ Sinh Mesozoic. Mặc dù, ngày nay cây này không tồn tại ở bán cầu Bắc, nhưng nó rất giống với thực vật hạt trần Agathis australis, hay cây thông Kauri khổng lồ được tìm thấy ngày nay ở New Zealand.

Một số loài thực vật có khả năng tạo hổ phách như: Cây lá kim như thông Norfolk, thông Kauri, cây cù tùng, cây thông đầu gối, cây bụt mọc, cây thông đỏ, cây tuyết tùng, cây bách, cây bách xù, thông tre và kim giao.

Hổ phách Baltic Amber

Các khu vực Baltic là nơi có các trầm tích hổ phách lớn nhất được biết đến, hổ phách Baltic hoặc hổ phách vàng. Chúng có niên đại từ 44 triệu năm trước (Eocene). Người ta đã ước tính rằng những khu rừng đã tạo ra hơn 100.000 tấn hổ phách. Thuật ngữ Hổ phách Baltic là từ tổng quát, do hổ phách từ mỏ than nâu Bitterfeld ở Saxony (Đông Đức) mang cùng tên. Hổ phách Bitterfeld trước đây được cho là chỉ có niên đại 20-22 triệu năm tuổi (Miocen), nhưng sự so sánh các bao thể động vật cho thấy rằng nó có lẽ là hầu hết hổ phách Baltic chính cống đã được tái trầm tích trong một trầm tích Miocen. Các nguồn hổ phách Baltic đã được liệt kê đến từ Ba Lan và Nga.

Bởi vì hổ phách Baltic chứa khoảng 8% axit succinic, nó còn được gọi là hổ phách vàng. Từ những năm 1850 người ta đã cho rằng nhựa cây mà trở thành hổ phách được tạo bởi các cây Pinites succinifer, nhưng nghiên cứu trong những năm 1980 đi đến kết luận rằng các loại nhựa có nguồn gốc từ một số loài. Gần đây người ta đã đề xuất, trên các bằng chứng của phân tích FTIR đối với hổ phách và nhựa từ cây còn sống, rằng loài cây lá kim của họ Sciadopityaceae tạo ra hổ phách. Các đại diện còn tồn tại duy nhất của họ này là thông dù Nhật Bản, Sciadopitys verticillata. Chi tuyệt chủng nhiều loài thực vật và động vật đã được phát hiện và mô tả một cách khoa học từ vùi trong hổ phách Baltic.

Hổ phách Kansas

Hổ phách Kansas được tìm thấy trong đá thời kỳ Kỷ Phấn Trắng – Cretaceous, nằm trong Kỷ Đại Trung Sinh Mesozoic. Nhựa hóa thạch và copal hiện diện trên lục địa Bắc Mỹ trong các tầng đá từ Kỷ Triassic đến hiện tại. Hổ phách lâu đời nhất được tìm thấy tại New Mexico. Mỏ hổ phách lâu đời nhất tiếp theo là trong Kỷ Phấn Trắng – Cretaceous. Các loại nhựa hóa thạch có nguồn gốc từ Bắc Mỹ phong phú nhất là từ các bang Alaska và New Jersey, Hoa Kỳ và từ các bang Alberta và Manitoba, Canada.

Môi trường lưu giữ được hổ phách

Môi trường lắng đọng cho hổ phách là biển rìa (biển nửa kín nằm cạnh lục địa). Trọng lượng riêng của hổ phách thì lớn hơn 1 một chút và nó trôi nổi trong nước mặn; do đó hổ phách thường tập trung ở các cửa sông hoặc biển, di chuyển một khoảng cách so với vị trí hình thành ban đầu. Những thân cây và nhựa có thể được vận chuyển và lắng đọng trong các trầm tích nước yên tĩnh tạo thành đáy đầm hoặc đồng bằng ở rìa biển. Gỗ và nhựa được chôn dưới lớp trầm tích và nhựa chuyển thành hổ phách, còn gỗ thì biến thành than nâu. Trầm tích sét ẩm ướt và cát là môi trường bảo quản nhựa tốt nhất vì chúng không có oxy.

Do đó, với môi trường dồi dào cây có khả năng sản xuất nhựa mủ và điều kiện chôn vùi thích hợp, hổ phách được bảo quản trong đất sét trầm tích, đá phiến và đá cát kết kết hợp với các lớp than non, than gỗ nâu. Một cách giải thích khái quát về các điều kiện lắng đọng có ở tầng chứa hổ phách Kansas là vùng biển xâm lấn hoặc biển tiến trong giai đoạn Kỷ Phấn Trắng – Cretaceous ở phía Bắc trung tâm Kansas đã dẫn đến sự lắng đọng và bảo tồn các bãi phù sa, cửa sông và đầm phá phía sau hệ thống đảo chắn.

Tính chất vật lý của Amber

Hổ phách – Amber không phải là khoáng vật. Nó có nguồn gốc hữu cơ và cấu trúc vô định hình (không có sự sắp xếp bên trong của các nguyên tử).

Thường bị nhầm lẫn với hổ phách là Copal, nhựa cây hoá thạch “non” (khoảng 100 nghìn tuổi). Copal cũng không phải là khoáng vật, có độ trong từ trong mờ đến trong suốt. Copal có màu cam, vàng và nâu. Chiết suất đơn của nó là 1,54 và phản ứng khúc xạ kép bất thường mạnh là các đặc tính nhận diện. Bề mặt của nó thường bị rạn. 

Thành phần

Có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào nguồn thực vật, mặc dù tất cả đều có terpene – (C₅H₈)_n hoặc hợp chất liên kết với terpene khi nhựa hóa thạch, một số chứa acid succinic – C₄H₆O_4, borneol – C₁₀H₁₈O hay hydrocarbon có liên kết với oxy.

Màu sắc

Hổ phách có màu với các sắc độ khác nhau của: màu vàng, cam, đỏ, trắng, nâu, lục, hơi xanh, xanh đậm đến “đen” (màu rất sậm của các màu khác tạo vẻ ngoài giống màu đen).

Màu sắc cầu vồng trong hổ phách là do sự giao thoa ánh sáng của bọt khí hoặc mặt nứt căng được tạo ra trong qua trình vùng vẫy mong thoát chết của côn trùng.

Một số người tin rằng màu sắc của hổ phách có liên quan đến nguồn giống, loại cây. Những cây thông hiện nay có thể tạo ra mủ màu vàng, màu trắng, màu ngà và đôi khi là màu xanh. Các nhà khoa học tại Bảo tàng Khoa học Ba Lan tin rằng tông màu đỏ là nhựa của cây rụng lá, như anh đào và mận. Hổ phách Dominica với tông màu đỏ được cho là có liên quan đến một nguồn cây họ đậu.

Sở thích về màu hổ phách sẽ khác nhau giữa các quốc gia. Màu đỏ và màu lục trong suốt được cho là màu sắc được mong đợi nhất ở nhiều quốc gia, tiếp theo là màu vàng trong suốt. Màu cam ấm, trong suốt, dường như là màu sắc đáng mong đợi đối với nhiều người Mỹ. Màu hổ phách tự nhiên, bất kể là màu sắc gì, đều có thể chuyển sang màu nâu êm dịu sau khi tiếp xúc lâu với không khí; hổ phách tái nén ép có thể chuyển sang màu trắng khi nó được nén ép lâu năm.

Phân loại & cấu trúc

Hữu cơ & vô định hình.

Độ trong suốt

Tất cả các cấp độ từ hoàn toàn trong suốt đến hoàn toàn mờ đục, với độ đục của mây do sự hiện diện của nhiều bong bóng khí và tạp chất chứa đựng bên trong viên đá.

Độ cứng

Độ cứng từ 1 – 3.

• Hổ phách Myanmar cứng nhất ở mức 3 trên thang độ cứng;
• Hổ phách Baltic thường nằm trong khoảng 2 – 2,5;
• Hổ phách Dominican là mềm nhất ở 1 – 2;
• Hổ phách trẻ hơn về tuổi địa chất có xu hướng mềm hơn loại đã bị chôn vùi trong một thời gian dài.

Độ bền và vết vỡ 

Dai đến giòn, vết vỡ dạng vỏ sò. Đối với độ cứng thấp, hổ phách chắc, dai hơn đáng kể so với hầu hết các loại đá quý có độ cứng tương tự. Hổ phách Baltic có xu hướng chắc hơn vùng khác; Hổ phách Dominican có xu hướng giòn hơn và dễ nứt, vỡ hơn các loại khác.

Ánh

Ánh nhựa.

Trọng lượng riêng – tỉ trọng

1,05 – 1,2 (nó nổi, lơ lửng trong nước bão hòa muối hoặc nước biển). Các hổ phách cực trong suốt hoặc trong suốt thì nặng hơn. Trong khi các loại hổ phách chứa nhiều bọt khí thì nhẹ hơn.

Phát quang 

Một số mẫu có tính phát quang. Các màu phát quang phổ biến của hổ phách là xanh dương hoặc vàng. Ít thấy hơn là màu lục, cam hoặc trắng. Các loại nhựa có hàm lượng lưu huỳnh cao hơn sẽ phát huỳnh quang nhiều hơn.

Nguồn: GIA, SJC Lab, Wikipedia , World of Amber by Susie Ward Aber