Ruby vùng Lục Yên có hai "tuổi" cần tách bạch: đá vôi sinh ra đá hoa đã lắng đọng từ rất lâu, còn bản thân tinh thể ruby kết tinh muộn hơn nhiều, trong giai đoạn đá bị nung ép mạnh khi mảng Ấn Độ xô vào lục địa châu Á. Các nghiên cứu xác định tuổi khoáng vật đi kèm ruby ở miền bắc Việt Nam đặt giai đoạn này vào khoảng vài chục triệu năm trước, thuộc đại Tân sinh.
Với thang thời gian địa chất, vài chục triệu năm là khá "trẻ". Nó đặt ruby Lục Yên vào cùng một câu chuyện lớn với ruby trong đá hoa ở dải Himalaya và Myanmar. Bài này kể lại câu chuyện đó ở mức phổ thông, nói rõ phần nào là kết quả đo, phần nào là cách giải thích, để bạn không bị nhầm khi nghe những con số tròn trịa như "ruby trăm triệu năm" hay "đá tỉ năm".
Hai mốc thời gian: tuổi của đá vôi và tuổi của ruby
Khi nói một viên ruby bao nhiêu tuổi, người ta thường gộp hai chuyện làm một. Chuyện thứ nhất là tuổi của lớp trầm tích ban đầu: bùn vôi, sét, muối lắng dưới biển cổ. Lớp đá này cổ, có thể hàng trăm triệu năm hoặc hơn. Chuyện thứ hai là lúc đá vôi ấy bị biến chất mạnh, nhôm gom lại và corindon kết tinh. Đó mới là "ngày sinh" của tinh thể ruby.
Hai mốc cách nhau rất xa. Một lớp đá vôi có thể nằm yên hàng trăm triệu năm, bị uốn nếp nhẹ vài lần, mà chưa sinh ra hạt ruby nào. Chỉ khi một đợt kiến tạo đủ mạnh đẩy nó xuống sâu, nung tới nhiệt độ cao, có dung dịch phù hợp đi qua, corindon mới hình thành. Rồi phải thêm một chặng dài nữa: đá được nâng lên, lớp phủ bên trên bị bào mòn, ruby mới lộ gần mặt đất.
Vì vậy, khi đọc một câu như "ruby Lục Yên hình thành cách đây hàng trăm triệu năm", bạn nên hiểu người viết đang nói về đá mẹ, hoặc đang nói chưa chính xác. Tuổi kết tinh mà các nghiên cứu đo được trẻ hơn nhiều.
Còn một cách hiểu nhầm nữa: coi tuổi của viên đá là thước đo giá trị. Một viên ruby kết tinh sớm hơn vài triệu năm không vì thế mà đẹp hơn hay quý hơn. Tuổi địa chất là thông tin khoa học, giúp hiểu vùng đất; màu, độ trong, kích thước và việc có qua xử lý hay không mới là những gì người làm nghề nhìn vào.
Mảng Ấn Độ xô vào châu Á và hệ quả ở miền bắc Việt Nam
Khoảng năm mươi triệu năm trước, mảng Ấn Độ trôi lên phía bắc và va vào lục địa Á Âu. Cú va chạm này dựng nên dãy Himalaya và cao nguyên Tây Tạng, nhưng ảnh hưởng của nó lan xa hơn nhiều. Khối vỏ Trái Đất phía đông bị ép, bị đẩy trượt sang hướng đông nam theo những đường đứt gãy lớn.
Một trong những đường đứt gãy nổi tiếng nhất là đới đứt gãy Sông Hồng, kéo dài từ Vân Nam qua miền bắc Việt Nam ra biển. Dọc theo đới này, có những giai đoạn hai khối đá hai bên trượt ngang qua nhau một quãng rất dài. Các dải đá biến chất cao như dãy núi Con Voi chạy song song với sông Hồng là dấu vết của những đợt nung ép, trượt cắt đó. Vùng Lục Yên nằm trong khu vực chịu ảnh hưởng của các quá trình này, giữa thung lũng sông Hồng và sông Chảy.
Theo cách giải thích được nhiều nhà địa chất dùng, chính các đợt nung ép, trượt cắt liên quan tới va chạm Ấn – Á đã tạo điều kiện cho những dải đá hoa chứa nhôm ở vùng này kết tinh ruby và spinel. Hướng chạy của các dãy núi, thung lũng ở Lục Yên theo tây bắc – đông nam phản ánh hướng của những cấu trúc kiến tạo ấy.
Người ta đo tuổi một viên ruby bằng cách nào
Không đo trực tiếp trên ruby thành phẩm. Corindon chứa rất ít nguyên tố phóng xạ, nên các phép đo tuổi thường làm trên khoáng vật đi kèm cùng lúc kết tinh: mica phlogopit, zircon, titanit nằm sát hoặc nằm trong ruby.
Dựa vào phân rã phóng xạ. Một số đồng vị phóng xạ trong khoáng vật, như kali hay urani, phân rã thành đồng vị khác với tốc độ đã biết. Đo tỉ lệ giữa đồng vị mẹ và đồng vị con, người ta tính được khoáng vật đã "khoá" lại bao lâu.
Tuổi đo được là tuổi của một sự kiện. Với mica, con số thường phản ánh lúc đá nguội xuống dưới một ngưỡng nhiệt độ nhất định, có khi muộn hơn lúc ruby kết tinh một chút. Với zircon, con số có thể phản ánh nhiều sự kiện chồng lên nhau. Nhà nghiên cứu phải đọc chúng cùng nhau.
Kết quả luôn có sai số. Mỗi con số tuổi đi kèm khoảng sai số, ví dụ cộng trừ vài trăm nghìn hay vài triệu năm. Bài phổ thông hay bỏ sai số đi, nhưng bạn nên nhớ rằng nó luôn có.
Mẫu phải được chọn cẩn thận. Nhà nghiên cứu cần chứng minh khoáng vật đem đo thật sự kết tinh cùng lúc với ruby, ví dụ một vảy mica bị kẹp trong tinh thể ruby, chứ không phải mica sinh ra trong một đợt muộn hơn. Chọn sai mẫu thì con số đẹp mấy cũng không nói đúng tuổi ruby.
Dấu vết kiến tạo bạn có thể tự nhìn thấy khi đi Lục Yên
Không cần máy móc, người đi Lục Yên vẫn thấy được dấu vết của các chuyển động vỏ Trái Đất nếu biết nhìn. Ở những vách đá hoa bị cắt bởi đường giao thông hay bờ suối, các lớp đá thường không nằm ngang mà nghiêng dốc, có chỗ uốn cong như dải lụa bị vò. Đó là nếp uốn, dấu hiệu đá từng bị ép khi còn ở dưới sâu và đủ dẻo để cong mà không vỡ.
Trong các khối đá phiến, đá gneis nằm cạnh đá hoa, các vảy mica xếp song song tạo thành mặt phân phiến, khiến đá dễ tách thành tấm. Hướng của các mặt này, nhìn trên một vùng rộng, thường khớp với hướng tây bắc – đông nam của các dãy núi. Thung lũng sông Chảy, các dải núi đá vôi tai mèo nối tiếp nhau và hồ Thác Bà kéo dài theo cùng một nhịp cũng phản ánh cấu trúc đó.
Khi ngắm những cảnh này, bạn nên đứng ở chỗ an toàn, không trèo vách đá, không đập lấy mẫu ở khu vực mỏ hay khu dân cư. Một tấm ảnh chụp vách đá uốn nếp kèm ghi chú vị trí đã là tư liệu đáng giữ cho người mê địa chất.
Ruby trong đá hoa dọc vành đai châu Á: cùng một câu chuyện lớn
Ruby trong đá hoa không chỉ có ở Lục Yên. Dọc vành đai núi trẻ từ Trung Á tới Đông Nam Á có cả một chuỗi vùng mỏ cùng kiểu. Bảng dưới chỉ đặt chúng cạnh nhau ở mức chung, không so ai hơn ai.
| Khu vực (nói chung) | Đá chứa | Bối cảnh kiến tạo | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Afghanistan, Pakistan | Đá hoa | Rìa va chạm Ấn – Á phía tây | Tuổi kết tinh khác nhau theo từng mỏ |
| Nepal, vùng Himalaya | Đá hoa | Nằm ngay trong dải Himalaya | Mỏ nhỏ, rải rác |
| Myanmar (Mogok và lân cận) | Đá hoa | Dải biến chất phía đông khối va chạm | Vùng ruby đá hoa nổi tiếng lâu đời |
| Miền bắc Việt Nam (Lục Yên, các vùng lân cận) | Đá hoa | Liên quan đới đứt gãy Sông Hồng | Được biết rộng rãi từ khoảng cuối thập niên 1980 |
| Tây nam Trung Quốc | Đá hoa | Cùng hệ đứt gãy kéo dài lên phía bắc | Có mỏ ruby, spinel nhỏ |
Chuỗi vùng mỏ này là lý do các nhà nghiên cứu hay so sánh ruby Lục Yên với ruby Mogok: chúng sinh ra trong những hoàn cảnh địa chất họ hàng gần, dù mỗi vùng có nét riêng về màu, bao thể và đá đi kèm.
Từ dưới sâu lên mặt đất: chặng đường ít người kể
Ruby kết tinh ở độ sâu cỡ mười kilomet hoặc hơn. Để con người thấy được nó, khối đá chứa ruby phải được nâng lên, còn lớp đá phủ phía trên phải bị bào mòn đi. Quá trình nâng lên gắn với chính các chuyển động kiến tạo đã sinh ra ruby, còn bào mòn là việc của mưa, sông suối, nhiệt độ ngày đêm qua hàng triệu năm.
Ở vùng nhiệt đới ẩm như miền bắc Việt Nam, đá hoa bị nước mưa có tính axit nhẹ hoà tan khá nhanh theo thang địa chất. Các khoáng vật bền như corindon, spinel không bị hoà tan, chúng ở lại và tích tụ trong đất đỏ, khe nứt, hang hốc, rồi bị nước cuốn xuống thung lũng. Nhờ vậy, có những chỗ mật độ đá quý trong đất cao hơn nhiều so với trong đá gốc ban đầu.
Nói cách khác, nếu va chạm lục địa là "nhà máy" sinh ra ruby, thì khí hậu và phong hoá là "băng chuyền" mang ruby đến gần tay người. Thiếu chặng thứ hai, ruby vẫn nằm sâu trong đá và không ai biết đến.
Những điều còn đang được nghiên cứu
Có mấy chuyện mà bài phổ thông nên nói thẳng là chưa khép lại. Thứ nhất, các phép đo tuổi ở những điểm mỏ khác nhau trong vùng không hoàn toàn trùng nhau; có thể có nhiều đợt kết tinh, hoặc các phép đo phản ánh những sự kiện khác nhau. Thứ hai, vai trò cụ thể của các lớp muối cổ, của dung dịch nóng và của biến dạng trượt cắt trong từng mỏ vẫn đang được bàn.
Thứ ba, ranh giới giữa vùng Lục Yên và các vùng ruby khác ở miền bắc, như khu vực Yên Bái cũ phía tây, về mặt địa chất là liên tục hay tách biệt cũng còn những cách nhìn khác nhau. Khi đọc một tài liệu nói chắc nịch về tuổi chính xác, bạn nên xem nó dẫn nghiên cứu nào, đo trên khoáng vật nào, sai số bao nhiêu.
Những chỗ còn mở như vậy không làm câu chuyện kém hấp dẫn; chúng cho thấy địa chất vùng đá quý Việt Nam vẫn là một lĩnh vực sống, có người đang làm việc trên thực địa và trong phòng thí nghiệm.
Câu hỏi thường gặp
Ruby Lục Yên có già hơn ruby Mogok không?
Không nên so như vậy bằng một con số. Cả hai đều liên quan tới các chuyển động kiến tạo sau va chạm Ấn – Á, tuổi kết tinh đo được ở từng mỏ khác nhau và có sai số. Nói chung chúng là họ hàng gần về hoàn cảnh hình thành.
Đới đứt gãy Sông Hồng có còn hoạt động không?
Các tài liệu địa chất và động đất xếp đây là một đới đứt gãy lớn, có hoạt động trong lịch sử địa chất gần. Mức độ hoạt động hiện nay là chuyện của cơ quan chuyên môn về động đất; bài này chỉ nói về vai trò của nó trong sự hình thành đá quý.
Vì sao không đo tuổi trực tiếp trên ruby?
Corindon có quá ít nguyên tố phóng xạ để đo tuổi chính xác bằng các phương pháp thông thường. Người ta đo trên khoáng vật kết tinh cùng lúc như mica, zircon, titanit, rồi suy ra thời điểm ruby hình thành.
Vài chục triệu năm là lâu hay nhanh?
So với đời người thì rất lâu, nhưng so với tuổi Trái Đất khoảng 4,5 tỉ năm thì khá trẻ. Nhiều mỏ đá quý khác trên thế giới có tuổi hàng trăm triệu hoặc hơn một tỉ năm.
Hướng các dãy núi ở Lục Yên nói lên điều gì?
Các dãy núi, thung lũng chạy theo hướng tây bắc – đông nam phản ánh hướng của các cấu trúc uốn nếp, đứt gãy trong vùng. Nhà địa chất dựa vào hướng này để theo dấu các dải đá hoa và đá biến chất khác.
Có thể tin con số tuổi ghi trên giấy giới thiệu của người bán không?
Nên nghe như lời giới thiệu, không như kết quả đo. Phòng giám định không ghi tuổi địa chất của từng viên đá; con số trên tờ quảng cáo thường là cách nói chung, có khi nhầm giữa tuổi đá mẹ và tuổi ruby.