Giải mã nguồn gốc bí ẩn của đá sapphire

Trong nhiều năm qua, đá sapphire đã được tìm thấy trong các ngọn núi lửa lớn như Eifel. Tại đó, magma từ lớp vỏ của Trái Đất dâng lên lớp vỏ ngoài trong một khoảng thời gian dài, tạo ra các dung dịch giàu natri và kali. 

Tuy nhiên, cũng có những viên sapphire được tìm thấy bên dưới các lòng sông dưới dạng các tinh thể bền vững đã bị rửa sạch khỏi các khối đá rắn chắc

Điều này khiến nguồn gốc chính xác của đá sapphire vẫn là một ẩn số trong mắt các nhà địa chất.

Trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học một lần nữa khẳng định những viên đá màu xanh lam này được tạo thành từ quá trình hoạt động của núi lửa, khi các quá trình cực đoan làm nóng và nén oxit nhôm trong lớp vỏ, tạo thành dạng tinh thể gọi là corundum- khoáng chất chính cấu thành nên sapphire.

Việc những viên đá sapphire được tìm thấy trên bề mặt Trái Đất, dưới lòng sông… là do chúng được dâng lên theo dòng magma, trong một hệ thống giống như thang máy thủy lực.

Để đưa ra kết luận này, nhóm nghiên cứu đã thu thập 223 viên sapphire siêu nhỏ từ núi lửa Eifel, và áp dụng phương pháp phổ khối lượng ion thứ cấp để tiến hành phân tích.

Họ tập trung vào đặc điểm chính của loại đá này, bao gồm tỷ lệ rutile và zircon bị mắc kẹt trong đá sapphire khi chúng hình thành, và tỷ lệ của các đồng vị oxy trong oxit nhôm.

Bằng cách nghiên cứu tỷ lệ của các đồng vị nêu trên, các nhà nghiên cứu đã xác định rằng các viên sapphire ở Eifel đều xuất phát từ khoảng 7km bên dưới lòng đất.

Trong khi đó, phương pháp định tuổi uranium-chì cho thấy chúng hình thành cùng thời điểm với sự hoạt động của núi lửa, thứ rốt cuộc đã đưa chúng lên bề mặt.

Các nhà nghiên cứu cũng xác định được rằng màu xanh "trứ danh" mà đá sapphire sở hữu có nguồn gốc từ titanium và sắt nhuộm corundum. Nếu trong thành phần của đá chỉ gồm sắt, nó sẽ tạo nên sapphire màu vàng, hoặc màu xanh lục.

Trong khi đó, thành phần chromium bên trong đá ruby làm chúng có màu đỏ.