Kim cương là loại đá quý hình thành ở độ sâu lớn nhất hành tinh, khoảng 150 - 200km, nhưng vẫn không khó khai thác bằng ngọc lục bảo.
Kim cương và ngọc lục bảo là hai trong số những loại đá quý được ưa chuộng và đắt giá nhất. Xét về tổng trữ lượng đã biết, ngọc lục bảo hiếm hơn. Có 49 mỏ ngọc lục bảo, theo một bài đánh giá năm 2019 trên tạp chí Minerals năm 2019. Trong khi đó, có khoảng 1.000 cấu trúc đá chứa kim cương, dù chỉ có 82 mỏ kim cương đang hoạt động, theo nghiên cứu trên tạp chí Reviews in Mineralogy and Geochemistry năm 2022. Tuy nhiên, rất khó để so sánh số lượng kim cương với các loại đá quý khác vì ngành công nghiệp kim cương vốn phát triển hơn.
Vòng cổ kim cương và ngọc lục bảo từng thuộc về nữ minh tinh Elizabeth Taylor được trưng bày tại Bảo tàng Victoria và Albert ở London năm 2014. (Ảnh: Rob Stothard/Stringer)
Mỗi năm có 100 - 150 triệu carat, tương đương khoảng 20 - 30 tấn kim cương được sản xuất trên toàn thế giới, theo cơ quan Tài nguyên Thiên nhiên Canada. Trong khi đó, theo dữ liệu nghiên cứu thị trường năm 2022 của công ty khai thác mỏ Gemfields (Anh), khoảng 6 - 9 tấn ngọc lục bảo được sản xuất vào năm 2015 từ các quốc gia sản xuất chính (Colombia, Zambia, Ethiopia, Madagascar, Brazil).
Theo Gemfields, việc theo dõi sản lượng toàn cầu của bất kỳ loại đá quý nào khác ngoài kim cương rất khó vì các mỏ phân tán trên toàn cầu và chủ yếu do những công ty nhỏ khai thác. Nhưng những con số này không thể phản ánh đầy đủ câu chuyện địa chất. Cả kim cương lẫn ngọc lục bảo đều hình thành qua những quá trình phức tạp.
"Với cả hai thứ này, bạn cần một tập hợp những điều kiện địa chất độc đáo để tất cả kết hợp với nhau một cách chính xác", Evan Smith, nhà khoa học nghiên cứu cấp cao tại Viện Đá quý Mỹ, chia sẻ.
Với kim cương, các điều kiện này bắt đầu từ sâu trong lớp phủ, lớp giữa của Trái Đất. Theo nghiên cứu trên tạp chí Gems & Gemology năm 2018, kim cương hình thành ở độ sâu 150 - 200 km dưới lòng đất, là loại đá quý hình thành sâu nhất hành tinh.
Kim cương hình thành dưới dạng những tinh thể carbon đơn lẻ. Giới địa chất cho rằng điều này xảy ra khi có sự thay đổi về áp suất, nhiệt độ, hoặc một phản ứng hóa học nào đó làm nguội đá phủ nóng chảy chứa carbon, Smith cho biết.
Để kim cương lên đến độ sâu mà con người có thể khai thác, cần có một vụ phun trào núi lửa hiếm gặp, gọi là kimberlite, hình thành từ magma ở độ sâu khoảng 170 - 300 km dưới lòng đất. Trên đường dâng lên bề mặt, kimberlite có thể đi qua một khu vực có kim cương và cuốn chúng lên.
Kim cương phân bố khá đồng đều trong các cấu trúc kimberlite nên có thể dễ dàng khai thác theo quy mô lớn, Smith giải thích. Nhưng không thể làm tương tự với ngọc lục bảo.
Ngọc lục bảo hình thành trong những cấu trúc địa chất phức tạp hơn, phù hợp với khai thác quy mô nhỏ và bằng tay. Ngọc lục bảo là phiên bản xanh lá cây của khoáng vật beryl, mang màu sắc này do được bổ sung chromium và/hoặc vanadium. Beryllium, nguyên tố chính trong beryl, tập trung trong đá magma của vỏ lục địa. Chromium và vanadium phổ biến hơn ở lớp vỏ lục địa trên. Để ngọc lục bảo hình thành, các môi trường địa chất riêng biệt này phải gặp nhau.
"Bạn cần hai yếu tố trên phản ứng để tạo ra ngọc lục bảo", Chris Tacker, nhà nghiên cứu địa chất tại Bảo tàng Khoa học Tự nhiên Bắc Carolina, chia sẻ. Điều này thường xảy ra khi đá chứa beryllium hoặc beryl tiếp xúc với đá trầm tích như đá vôi, đá phiến sét, hoặc khi magma chảy qua những môi trường đá xung quanh và hấp thụ chromium. Vì lý do này, ngọc lục bảo thường được tìm thấy trong "vùng va chạm" như núi, nơi các mảng kiến tạo va chạm và các môi trường địa chất khác nhau gặp gỡ.
Những điều kiện địa chất tạo ra kim cương và ngọc lục bảo đều đặc biệt, nhưng về khả năng tiếp cận của con người, chắc chắn ngọc lục bảo vẫn hiếm hơn.