Luận văn Địa chất các thành tạo magma kiềm và các kiểu nguồn gốc Đá quý bán quý liên quan khu vực bằng phúc chợ Đồn bắc cạn

Bang những tiến bộ khoa học kỹ thuật, cùng với sự kế thừa các học thuyết kiến tạo hiện đại đã cho phép các nhà địa chất nghiên cửu một cách chỉ tiết các đối tượng địa chất nói chung vả đ

PAT HOC QUOC GTA HA NOT TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIIOA HỌC TỰ NIIÊN

Trần Xuân Bách

DIA CHAT CAC THANH TAO MAGMA KIEM VA CAC KIEU

NGUON GOC DA QUY, BAN QUY LIEN QUAN KHU VUC

BẰNG PHÚC, CHỢ DỎN, BÁC CẠN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - Năm 2012

PAT HOC QUOC GTA HA NOT TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIIOA HỌC TỰ NIIÊN

'Trần Xuân Bách

PIA CHAT CAC THANH TAO MAGMA KIEM VÀ CÁC KIỂU

NGUON GOC DA QUY, BAN QUY LIEN QUAN KIIU VUC

BANG PHÚC, CHG DON, BAC CAN Chuyén nganh: Bia chat hoc

Mã số: 60.44.55

LUAN VAN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: T§ Nguyễn Trung Chí

Hà hội Năm 2012

CHƯƠNG 1 - ĐẶC ĐIÉM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TE NHAN VAN KHU

1.2 Đặc điểm địa hình, địa mao va hé thang s6ng sudi - 6

1.3 Đặc điểm kinh tế nhân văn no eeeiereenieoss7

CHƯƠNG 2 - ĐẶC ĐIỀM ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CÚU

2.1 Lịch sử nghiên cửu magrna kiểm khu vục lằng Phủc, Chợ Dân, Bắc Cạn 9

2.3.3 Kiến lạ0, cceeeeeiiiiiereseeasrecaeisuue TỔ

2.2.4 Khoáng sân se nieeerrerrirerrreussrieo TỔ

CHƯƠNG 3 - CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỬU 18

3.1 Cơ sở khoa học su cnnnnreieeeeerde 3.1.1 Dịnh nghĩa và phản loại đá quý, bán quý TẾ 3.1.2 Khải quát về oác kiên nguắn gốc đá quý 23

3.1.3 Quy mỗ và phân vừng triển vọng - 29

3.3.1 Phương pháp khảo sát thực dịa

3.2.3 Phương pháp nghiên cứu thạch học 3.3.3 Phương pháp phân tích hỏa học se no

3.2.4 Phương pháp phân tích khoáng vật

3.3.5 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm bên trong gủa đá quý 3.2.6 Phuong pháp phân tích Mierosond

34

dd

CHƯƠNG 4 - DAC DIEM THANH PHAN VAT CHAT CAC PA MAGMA

KIỀM KHÔI BẰNG PHUC VA NGUON GOC THÀNH TẠO

4.1 Đặc điểm địa chất và thạch học - khoáng vật

4.2, Đặc điểm địa hóa cào eie

4.3 Nguồn gốc CHƯƠNG 5 - CÁC KIỂU NGUÔN GÓC ĐÁ QUÝ

DANH MỤC HÌNH VÀ ẢNH

Hinh 1.1 Sơ đồ vị trí khu vục nghiên cứu thuộc xã Bằng Phúc, huyện Chg Đền,

linh 2.1 Sơ để địa chất khối Hằng Phủe A

Hình 3.! Sơ đổ phân bó các điểm quặng, mô đá quý ở Việt Nam - 29 Hình 3.2 Sơ dễ nguyên lý (a) và cầu tạo của kinh hiển vi ngọc học (b) 34 Tình 3.3 Thiết phân tích hiển vĩ điệu tử dò - - 35 Hình 4.1 Sơ để địa chất khối Bằng Phủe co ve se.)

Anh 4.2 - Lat méng K.920/1: Syenit nephelin cé biotit Khéi Bằng Phúc ,Chợ Đền

Anh 4.3 Lat mang K.1649/1: Jacupirangit chứa sodalit trong khéi Bing Phuc ,

Anh 4.4 lat méng K.429/12: Ijolit khdi Bing Phuc Cho Dén, Bac Can (+), 2."

mau) <90% - - 47

Ảnh 4.8 - lắt móng K.429/8: Nephelin bị cancrinit hớa (màu vang) trong Urtit khdi Tiằng Phúc Chợ Dân, Bắc Cạn Cáo khoáng vật khác gém: calcit va plagioclas (+),

Ảnh 4.11 - lát mỗng K.35E: 1jolit chia calcil trong khối Bằng Phúc Chợ Đôn, Bac

Can (4), 255 uc TH HH ngà nrrgrrdrrrirrrrrrrrreerrreeoos TÔ

Ảnh 4.12 - lat méng K.2545: Sphen (HzmiD trong TịoliL hạt rung khối Bằng Thúc

Chợ Đôn, Đắc Can (+), SẼ Hee rreaariieaeoouỗT

Anh 4.13 - mẫu khoáng tướng K 907: Pyrotin hạt nhỏ xâm tan trong đá Tịolit khối

Ảnh 414 - mẫu khoáng tưởng K.1736A: Pyrotin (hạt lớn) và caleopyrit (hat nhỏ

)xâm tân tập trưng thành đám hạt trong đá Jacupirangit Bằng Phúc, Chợ Đẻn Bắc

Hình 4.19b - Biểu dỗ K2O-Na2O phân chia kiều kiém cho tổ hợp Bằng phúc

Tình 420 - Biểu để lương quan (CaO+Fc2O3) ~ (MgO+FcO) phân biết các loại

1iolit với các dã svenit nephelin theo Nockolds (1954) cho tổ hợp Bằng Phúc 64

Hình 421 - Biên dé MgO - CaO - AlO; (mal) phan biat cdc đá ijolit với cáo đá syenit nephelin khác theo Nockolds (1954) cho tổ hợp Bằng Phúc 64

Tĩỉnh 4.32 - Biển đổ A/NK ~ A/CNK theo Shand (1943) phân chia các kiến nguồn

trúc magrna trung tỉnh, acid, kiểm cho té hop Bằng Phúc 65

Hình 4.25 - Biểu đề phản bổ các nguyên tổ đất hiểm chuân hoa với chondrit của tổ

Hình 4.26 - Biểu dé phan bố các nguyên tổ không tương, hợp chuẩn hóa với manti

linh 4.27a - liễu để tương quan cụa vẻ tuổi đồng vị của các đá magmna kiểm tổ hợp

Chg Dén - Ngôi Hiệc [K.342, K.350 - syenit nephelin; K.351 - ijolit] 70

Hình 4.77b - Biểu đỏ Lương quan các tỷ số đồng vi Sr-Nd theo FaureG.(2001) cho

Ảnh 5.1 - mẫu khoáng vat K.1163: Uvarovit trong mau trong sa thién nhién 4 sudi

‘Vang Hen efit qua khối Bằng Phúc, Chợ Đẻn, Bae Can (-) 10* 76

Ảnh 5.3 - mẫu khoáng vật K.3416: Saphir trong mẫu trọng sa thiên nhiên ở Bằng

Ảnh 5.3 - lat méng K.1653: Saphir (mau xanh tim) trén nén ‘Ti — augit trong 1joht

Ảnh 5.4 - mẫu khoảng vật K.1168: Ruby loại A trong mẫu trọng sa thiên nhiên Khudi Vang len Bằng Phúc, Chợ Dễn, Dắc Cạn Nieon (-) 4* 7 a

Ảnh 5.5 - lát mỏng K.1649: Sodalit trong TacupirangiL khối Bằng Phúc - Chợ Đồn,

Ảnh 5.6 - Mẫu mắt thường K 2652: Sodal trong đá syenit nephelin pegmatit khdi

Bằng Phúc, Chợ Đến, Bắc Cạn Ảnh: Nguyễn Trung Chỉ - PB

DANH MỤC BẰNG BIẾU

BANG 4.6: THÀNH PHAN KHOANG VAT BINH MUC ( MODAL) CUA CAC

BANG 415: TLLANIL PUAN UOA HOC (% d) CAC KHOANG VAT DAC

TRUNG CUA CAC DA KIEM KHOI BANG PHUC - CHO BON, BAC CAN 53

BẰNG 416: THÀNH PHÂN HÓA HỌC NHÓM NGUYÊN TỔ CHÍRH (%t,)

BANG 4.23: THANH PHAN HÓA HỌC NHÓM NGUYÊN TÔ ĐẮT HIẾM (ppm)

CÁC ĐÁ XÂM NHẬP KHÔI BẰNG PHÚC - CHỢ ĐỒN 6

BẰNG 4.24: THÁNH PHAN HOA HOC CAC NGUYEN TO KHONG TUONG

HGP (ppm) CUA CAC BA XAM NHẬP KHÔI BẰNG PHÚC -CHỢ DOR 67

Bang những tiến bộ khoa học kỹ thuật, cùng với sự kế thừa các học thuyết kiến tạo hiện đại đã cho phép các nhà địa chất nghiên cửu một cách chỉ tiết các đối tượng địa chất nói chung vả đả magma kiểm nói riêng nhằm tìm ra những đặc điểm đặc trưng về thành phần vật chất, nguồn gốc, quá trình hình thành của các khoáng sản quý hiểm liên qưam, cũng rửuz việc phảt hiện ra những khu vục có triển vợng đá quý gúp phản rất quan trọng vào công tác tìm kiếm, thắm do và khái thác các loại da quý, bán quý

Vùng Bằng Phúc, huyện Chợ Đồn, Tỉnh Bắc

m xuất hiện lỗ hợp muafic- siéu mafic kiểm- sveait nephelin tuổi Trias muộn (Nguyễn Trung Chỉ và nnk,2004)

Trong vững cũng gặp được các điểm sa khoáng đá quý (saphyre, ruhy ) được

người đân khai thác tự phát, ngoài ra trong các thành tạo magma kiểm khối Bằng

Phúc bắt gặp nhiều khoáng vật spinel, sodalit granat giảu Cr (uvarovit) dat chat

lượng ngọc (Nguyễn Trung Chí và nnk, 2004) va cho đến nay chưa có công trình

nghiên cửu nào dánh giá về nguồn gốc và đặc diễm dã quý và nửa quý vùng nảy

Xuât phát từ thực tế trên, học viên đã lựa chọn để tài luận văn Thạc sÿ của

qin là: “Pia chat ede thank tao magma kiém va các kiêu nguôn gốc đá quý, bán quy lién quan khu vực Bằng Phúc, Chợ Đồn, Bắc Cạn”

Kết quả nghiên cứu của để tải sẽ góp phân làm sáng tả các kiểu ngiiên gốc đá

quý và bán quý khu vực Bằng Phúc, Chợ Đên, an Đồng thời nó côn có thể được sử dụng lắm cơ sở tải liệu, định hướng cho công tác tìm kiếm, thăm dé va

1

đánh giả tiểm năng da quý khu vực Bằng Phúc và các khu vực có hoạt động mapraa kiểm tương tự

Mục tiêu của luận văn:

- Gép phần làm sảng tố mới quan hệ giửa các yêu tố câu trúc địa chất magma

kiêm với các kiếu thành tạo và tích tụ đá quý và bán quý trong khu vực

- Xác lập các tiên để vả dẫu hiệu tim kiếm cũng như các diện tích có triển vọng đá quý và bán quý liên quan đến các thành tạo magma kiểm khu vục Bằng

Thúc, Chợ Đền,

Can 3ð làm sảng tỏ mục tiêu trên, luận văn thực hiện những nhiệm vụ sau:

- Nghiên cứu địa chất các thành tạo magma kiểm khu vực Bằng Phúc, Chợ Đồn, Bắc Cạn và các yếu tổ sinh và chứa đá quý

- Lam sang tỏ kiểu nguồn gốc của các loại đá quý và bán quý liên quan đến

các thành tạo magma kiểm 4 khu vực Bằng Phúc, Chợ Đôn, Bắc Cạn

Cơ sở tài liệu:

- Bao cáo Thạch luận vả sinh khoáng các thánh tao magma kiém Mién Bac

Việt Nam Lưu trữ Địa chất, Nguyễn Trung Chi va nk, 2004

- Tài liệu địa chất, khoáng sản khu vực nghiên cứu

~ Bản đỗ phân vùng triển vọng sinh khoảng liên quan với hoạt ding magma kiểm phần Dông lắc Việt Nam, tý lệ 1/200.000 (Nguyễn Trung Chí và nnk, 2004) Lưu trữ địa chất

- Nguồn gốc syenit nephelin vùng đồng bắc Việt Nam (Nguyễn Trung Chi va

Nguyễn Thủy Dương, 2009)

tà

'Bỗ cục của luận văn gỗi

M6 DAU

Chương 1 Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế nhân vẫn khu vực Bằng Phúc,

Chợ Đôn, Bắc Cạn

Chương 2 Đặc điểm địa chất khu vực nghiên cứu

Chương 3 Cơ sở khoa học và phương pháp nghiên cửu

Chương 4 Dac điểm thành phần vật chất các đá magma kiểm khế

Chương 5 Các kiểu nguồn gốc da quý, bán quý liên quan dến các thành tao mnagma kiêm khu vực nghiên cứu

KÉT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

CHUONG 1 - DAC DIEM DIA LY TU NHIEN, KINH TE NHAN VAN

KHU VUC BANG PHUC, CHO DON, BAC CAN 1.1 Vị trí địa lý và giao thông

Khu vực nghiên cứu thuộc địa bàn xã Bằng Phúc, huyện Chợ Don, tinh Bắc

Kạn có diện tích 47,8 km*, với tọa độ 22°15'37” vĩ độ Bắc, 10514056” kinh độ

Đông, cách thị xã Bac Kan khoảng 45 km vẻ phia bắc vả thuộc tờ bản đỏ địa hình tỷ

Khu vực nghiên cửa là một vủng biệt lập thuộc vùng sôu, vùng xa của tinh:

i

Tiắc Kạn có điều kiện giao thông đặc biệt khó khăn Dường giao thông đuy nhất

liên thị xã Bac Kan với khu vực nghiên cửu là tỉnh lộ 257 Trong địa bản xã Bằng

Phúc, hệ thống giao thông kém phát triển và chí có một con đường độc đạo nói từ đường 257 kéo đài qua xã Hằng Phúc đến Đông Phúc và nói liên với QL 3

1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo và hệ thông sông sudi

- Đặc diém dja hình, dịa mạo

Khu vực nghiền cứu thuộc vững nói cao có độ cao huyệt đổi lừ trên 300m đến trên 1500m, cao nhất là đình Phia Yêng (1516m) thuộc xã Bằng Phúc nằm phía đông bắc ving Cho Dan Cac day núi thường có phương á kinh tuyển và đồng bảo-

tây nam

Dia hinh ở đây bị phân cắt mạnh, bể mặt địa hình có độ déc không ỗn định,

đa sẽ có độ đếc khoảng 25 - 30”, nhiều nei có độ đốc đạt tới 40 - 45° và trên 15°

- Đặc diễm mạng sông suối

Trong khm vực nghiên cửn có 02 sudi chây qua : con suôi chính có tên gọi là

Khuỗi V

ng Heu chảy theo hướng tây bắc - déng nam qua ria tay tam đỉnh Pu Mon Khuổi Vàng Hen có lòng hẹp, khá dốc, quanh năm có nước Mực nước trong, suối giữa hai mùa giao động khả lớn Vào mùa khô nước trong suối khả íL, các nhánh suối thường bị cạn nước Mùa mưa lượng nước trong suối và các khc suối nhành đều tăng lên rất nhanh, có khi gây lũ bất thường liên tục trong vải ba giờ

Luu hong, thanh phan va tinh chất của nước trong suối chua được nghiên cứu,

quan tric Ria tay bac dinh Pu Mon con suối Khuổi Bó Pea bat nguồn tử trong, hang,

đá vôi chảy từ tây nam về phía đóng bắc với lưu lượng kém hơn Khuổi Vàng IIen, long suối rộng và độ đốc thoải, cung cấp lượng nước tươi tiêu cho cảnh đểng lùa của xã Bằng Phúc

- Đặc điểm khi hậu

Kim vực nghiên cứu thuộc vùng Đông Bắc Bắc Bệ, có khí hậu nhiệt đới gió

Trủa với 2 mùa rõ rệt, mùa rruưa và mùa khổ

Mùa khô từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau Trong mùa khô, nhiệt

độ không khí thay đối từ 14 - 22°C, các tháng 11, 12 và tháng 1,2 có những đợt rét kéo đài nhiệt dộ hạ thấp đôi khí đến 1 - 22C; dộ am không khi thay dỗi từ 10 - 65%; đổi khi có sương mủ đến 8 - 9 giờ sáng như khu vực đèo Kéo Khem và định Pu Mon Từ cuối tháng 2 đến tháng 4 độ âm ting dan và thường có mưa nhỏ và mưa

theo lốc xoáy Lượng, mưa trung bình hàng năm khoảng 2000mm

đến 90%,

âm không khí

1.3 Đặc điểm kinh tế nhãn văn

Tân số xã Bằng Phúc vào khoảng 2220 người mật độ đạt 16 người/kmẻ Trong khu vực nghiên cứu có Bân Man là bản của người Tây với khoăng rên đưới

20 hộ gia dinh sinh sông Ngoài ra còn có khả nhiều bản láng của nhân đân các dân

tộc Tây, Nùng, Dao, Kinh sinh sống Dân số phân bỏ không đều, dân cư chả yếu

lập trung ở các thung lũng sông suối lớn, những nơi có địa bình tương đối bằng, phẳng như các thung lũng xã Bằng Phúc, Phương, Viên Trong các xã đều có trạm y

tế, trường cấp 1 - 2, có của hàng mua bán, trạm thu phát truyền hình và lưới điện

cao thế đã phủ khắp cdc ling bau

Đời sông nhân dân trong, vùng khả én dinh, hộ nghèo giảm dẫn Nên kinh tế

là nông nghiệp với nông sẵn là lúa, ngồ, chè đặc sản Công nghiệp chua phat triển, mới chỉ có vài co sở khai thác mô chỉ - kẽm, đá vôi xây dựng của doanh nghiệp tư nhân và của Nhà nước ở lân cận khu mỏ syenit nephelin Bắn Man

Đây là vùng căn cứ địa cách mạng nên an ninh chính trị vững vàng Hệ thông, quân lý hành chính thông suốt từ thôn bản đến các cấp xã, huyện, tỉnh Đời sống văn hóa xã hội phát triển khả đồng đều trong các dân tộc vả hấu như không có các

tệ tran xã liột

CHƯƠNG 2-

AC DIEM BIA CHÁT KHU VỰC NGHIÊN CỨU

2.1 Lịch sử nghiên cứu magma kiểm khu vực Bằng Phúc, Chợ Dần, Bắc Cạn

'Toàn bộ diện tích khu vực nghiên cửu nằm trong diện phân bố của khôi xâm nhập Bằng Thúc được xếp vào “T hợp xâm nhận kiểm Chợ Đâần - Ngài Biệc”

tuổi Triass muộn Cấu trúc địa chết vùng Đông Bắc Bắc Bộ nói chung, và các thành

tao magma, tram tich va bién chat néi riéng ở Bằng Phúc, Chợ Dễn đã được nhiều nhà địa chất trong vả ngoài nước quan tâm nghiên cửu, đặc biệt từ năm 1965 trở lại

day Trong đó đáng chủ ý là cáo ông trình nghiên cứu sau:

Nam 1965, công trình đo vẽ bản để dia chất miễn Bắc Việt Nam tý lệ

1:500.000 do A.B Đovjicov chủ biên đã hoàn thành và đã có những đóng góp lo

lớn trong nghiên cứu dịa chất ở khu vực Bắc Hộ Việt Nam nói chung và khu vực

tỉnh Bắc Kạn nói riêng Trong công trinh nảy các tài liệu nghiên cửa về magma ở khu vực tỉnh Bắc Kạn đã được E P Tzokh nghiên cứu có hệ thống và phân chứa khá

chỉ tiết, đã phân chua ra được các phức hệ sranitoid kiểm Chợ Đền tuổi Paleogen,

Thức hệ granitoid cao nhôm Phia Bioc và phức hệ zaafie- siêu mafic Núi Chúa đêu

củng tuổi Trias muộn Tuy nhiên, về dịa tầng còn nhiều vấn dễ chỉ đừng ở múc giả

định

Các kết quả do vé ban đỗ địa chất tờ Bắc Kạn t§ lệ 1: 200.000 do Nguyễn

Kinh Quốc là chủ biên năm 1974, dã phân chia khá chủ tiết các thánh tạo địa tảng ở Bắc Kạn, magma và xác lập phức hệ xâm nhập sienit kiểm Pia Ma tuổi Devon, cùng

Tnột loạt phát hiện mới về khoáng sẵn Trong công trình này đã xếp đá hoa vùng hỗ

Ba Bé va Chg én vao hé tang Cée X6 tudi Devon sớm - giữa

Công tác đo vẽ bản dé dia chat va tim kiểm khoáng sản tỷ lệ l: 50.000 được

tiên hành ở những giai đoạn sau, đáng chú ý là công trình đo vẽ bản đỗ địa chất tỷ lê

1:50,000 nhém to Dai ‘Thi - Phia Khao cua D6 Van Doanh nam 1983, nhom to

9

Chiêm Hóa của Đình Thế Tân năm 1987, nhỏm tờ Na Hang - Ba Bề của Nguyễn

Văn Quý năm 1992 và nhóm tờ Chợ Chu của Nguyễn Văn Giang năm 2000 Năm

2004, trên cơ sở tống hợp tài liệu và khảo sát thục địa, các tác giả thuộc I.iên đoàn

Địa chất Đông Bắc đã thành lập ban dé dia chất khoảng sắn tỉnh Bắc Kạn tý lệ 1:

100.000 Các tài liệu nảy đã làm sáng tỏ Thêm nhiều van 8 vé dia ting, magma &

vũng nghiên cứu

Cáo công trình nghiền cửu chuyên sâu về maga, kiến tạo, sinh khoáng, của các tác giá Trần Văn Trị1977; Thai Quý Lâm, 1990, Nguyễn Khắc Vinh,1990; Nguyễn Xuân Tủng và Trần Văn Trị, 1992, Trần Trọng Hoà và nnk, 1992, Nguyễn 'Trung Chí vá nnk, 2002 va 2004 đã góp phần làm sáng tỏ hơn về địa chất tỉnh Hắc

Kan trong tổng thể địa chất khu vtrc vũng Đông Bắc Việt Nam

Nhân chúng, các tác giả trong quả trình nghiên cứu dia chat hau hết déu tap

trung vào đối tượng khoáng sẵn kim loại Syenit nephelin mới chỉ được dé cập đến

trong Tnội vái ầm trổ lại đây Đặc biệt hà trong các công trình sai

am 2002 và 2004 khi nghiên cứu cóc thành tạo magma kiểm vùng Đồng,

Tiắc Báo Bộ, Nguyễn Trung Chí vã các tác giả để tài “ Thạch luận và Sinh Khoảng

các thành tao magma kicm mién Bắc Việt Nam” đã xác lập tỏ hợp mafic- siêu mafic

kiểm và syenit nephelin Chợ Dễn - Ngoi Biệc tuổi Triass muộn Trong đó lần đầu

tiên xác nhận sự oẻ mặt của các đã kiếm loạt ijolit- melteigit, jacupirangit và syenit

nephelin 6 Cho Điền làm phong phủ thêm các loại dã kiểm cỏ mặt ở Việt Nam và tiểm năng sinh khoáng của chúng Các tác giả của đề tài này (năm 2001) cũng đã để xuất sử đụng syenit nephelin “sạch” ở khối Bằng Phúc làm nguyên liệu sứ gồm và

thủy tĩnh sao cấp nhằm đa dang hóa nguồn nguyễn liệu sứ gốm truyều thống ở V

am và phục vụ sản xuất trong ước và xuất khâu

fin 2006, Viên nghiên cứu Pha chi và Khoảng sản được giao nhiệm vụ

lap dé án “ Điều tra, nghiên cứu triển vọng syenit nephelin vùng Chợ Đồn và đánh: giá khả năng sử dựng chứng làm sứ gâm cao cấp” (Trần Ngọc Thai va nnk, 2006)

1Ô

Nam 2006 - 2008 dé an trên dược thực hiện dưới sự chủ biên của TS Dang Van

Can thuộc Viện KII Dịa chất - Khoáng sản

Kết quả nghiên cứu, đặc điểm địa chi và thạch luận của tổ hợp malic- siêu mafïc kiểm - syenit nephelin Cho Dén - Ngoi Biệc và sinh khoảng của chủng củng, với tài liệu lập để an “ Điều tra, nghiên cứu triển vọng syenit nephelin ving Chợ Đẩn và đánh giá khả năng sử dụng chúng làm sử gồm cao cấp” là nguồn lải liệu

chính và là co sở khoa học, thực tiến quan trọng đề chúng tôi hoàn thành bản luận

văn: khoa học này

Hiện nay syenit nepheln vùng Chợ Đên tính Bắc Kạn đang được các nha phiên cứu và các chủ đầu tư rất quan tâm vì giá trị sử dựng và hiệu quả kinh tẻ đo

chúng đem lại khả lớn, đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất gắm, sứ, thuỷ lỉnh cao cấp

3.2 Đặc điểm dịa chất vùng nghiên cứu

im vực nghiên cứu thuộc phạm vi câu trúc đới Sông Lê, được câu tạo chủ

yếu bởi các thành tạo trầm tích của hệ tầng Phủ Ngữ (O-S pm) và hệ tầng Cốc Xô (Dy-Dye ex), khéi lượng rất nhỏ trầm tích hệ Dé tr va các thành tạo magma xâm nhập của phúc hệ Phia Bioc (an øb) và tổ hợp xâm nhập kiểm Chợ Đôn (cạ c3) (hình 3.1)

2.21 Dia tang

* Hệ ting Phu Nga (O-S pr)

Các thành tạo thuộc hệ tầng Phú Ngữ phân bổ ở phía đông, đông nam và nam của khu vực thấm dỏ Theo thánh phần thạch học, hệ tầng được phân chia

thành 3 tập ( Đỗ Văn Doanh và nnk 1983)

11

12

- Tập đưởi (O-8 pm}: đã phiến thạch anh-feldspat- biotit-muscovit mâu xam

sam xen lớp mỏng cát kết quarzit

- Tap giita (O-S pry): cAL kG quan

xảm phớt lục hạt nhỏ chúa

biotit, muscovit xen da phién sericit, da phién thach anh - biotit

- Tập trên (O-§ mạ): đá phiển thạch anh- serieit, đá phiển biotit-silimanit mâu xảm, xâm sâm xen cát kết quarzit xảm chứa biotit

* Hệ tầng Cốc Xô ( Dị-D;e ex)

Cáo thành tạo thuộc hệ tổng Cốc Xô chiếm phản lớn điện tích vũng Chợ Đôn chủng tạo nên một câu trúc nếp lồm lớn ở vùng trung tâm và bị các magma xâm nhập thuộc phúc hệ Phía Bioc và tổ hợp xâm nhập kiểm Chợ Đôn xuyên cất mạnh

mẽ Hệ tàng Cốc Xỏ được chia thành 2 tập:

- Tập dưới (Dị-Dạe oxy): Gém đá phiến serioit, đá phiến thạch anh serioit, đá

vôi, đá hoa dạng dai xen lớp mông hoặc thâu kính cát kết, sét vôi, đá phiến sét than,

đá phiến sihe, cát kết chứa vôi Tập dưới không xuất lộ trong khu vực nghiền cứu

- Tap trên (Dạ-D;e ex;): Đá phiên thạch anh- biotit- fenspat, cát kết đạng,

quarzit chứa biotit, đã vôi, đá họa, đá phiến seroil xen lớp mông cát kết, đá set vôi

* Hệ Đề tứ không phan chia (Q)

Các thành tạo hệ Đề tứ không phân chia phan bd đọc theo các

sông suối lớn trong vùng nghiền cứu Thành phân chủ yếu là cắt, bớt sớt, sạn cuội tảng bở rời

2.2.2 Cde thank tao magma

* Phức hé Phia Bioc (7aTn ph)

Khối Phia Bioc nim 6 phia tay bac thị trần Bắc cạn, điện tích khoang 140 dn’, trén bin dé cd dang (hdu kink hoi udn cong Phia ly bac kéo dai dén Cho Ra,

13

phía nam kéo dai dén Cho Chu va gap nhiều thẻ nhỏ kiểu vệ tình Ranh giới déng

am của khối cắt gần như vuông góc với phương cầu tạo của trầm tích hệ tầng Phú Ngữ (O-S pn) Ranh giới phía đông trốn vòng theo đường phương cầu tạo chung và

có thiếp xúc xâm nhập với trầm tich hệ tầng Phú ngữ Lại đây nhiều vét lộ trực tiếp

giữa granit và các đá sừng cho thay chân thân xâm nhập đến căm về phía tây, tây

tram Còn ranh giới phửa tây, lây ram chân thân xâm nhập rãi đốc, ngã về phía đông

"Thành phần thạch học-khoảng vật của phức hệ Phia Bioc chủ yếu gồm các

đã gramiL biolil sẫm màu, granil mica sáng mâu và các đá mạch Trong tập hợp các

đá của phúc hệ Phia Bioc, theo thành phần hóa hoc gém hai họ đá: họ granodiorit chuyển tiếp sang grarit sãm mảu, với độ kiểm bình thường, kiểu kiểm chủ yếu là K

và K-Na, độ chứa nhôm rất cao Họ các đá granit độ kiểm thấp, kiêu kiểm kal, độ

chửa nhôm rất cao Các dã granitoid của phức hệ Phia Bioc xuyên cắt và gây biển chất tiếp xúc các trầm tích Paleozoi

*'Tỗ hợp xâm nhập kiềm Chợ Đần (e¿ cử)

Các diện lộ syenit nhỏ được khoanh định chủ yếu ở vừng Tam Tao phía bắc Chợ Đổn được E.P Izokh (7965) xếp vào mệt phức hệ riêng biệt thuộc loạt

Phan Si Pan tuổi Paleogen kguyển Vĩnh va mk (7972) tạm xếp những thân nhỏ

syenit, syenit nephelin, granosyenit kiém dạng cán, đạng mạch phân bồ hai bên

, Làng Ke, Khâu Vĩ vào phức hệ Chự Đồn

của Izokh Nguyễn Kinh Quốc và Nguyễn Dúc LIän (7974) cũng đã xác nhận

bờ sóng Chây, Yên Bình, Phúc T

tính độc lâp địa chất của các thế syenit này và cho rằng chúng thuộc logt kiểm - vôi hay syendl loại bình thường Trong nhôm tờ bản đã 1:50.000 Đại Thả - Phìa Khao (Đỗ ăn J2oanh và Nguyễn Van Quyén, 1081) các diện lộ syenit khoanh định được 6 ving Tam Tao xuyên cit granitoid phite hé Phia Bioc (yaTsn pb)

được liệt vào phức hệ Chợ Đến, kế cä một vài thể nhỏ ở Khuổi Páp, bắc Bản

Cải, Hoàng Trì và chúng được xếp vào tuổi Kreta muộn - Paleogen (Kạ-E) Điều đáng hưu ý lã các tác giả của tờ bản để này cho rằng “trong vàng không gặp các

14

spenit nephelin với các khoảng vật màu kiêm tiêu biểu” (t 242- Bảo cáo dia

chất tò Dại Thị-Phía Khao) Dao Dinh Thục và rmk (1995) xếp các thành tạo xâm nhập phức hệ Chợ Đổn vào nhóm acid á kiểm đến kiểm hoặc kiêm-vỗi cao kali hay “guả bão hòa nhôm” có tuổi (Ka-H)

Tổ hợp xâm nhập kiềm Chợ Đền - Ngời Biệc được Nguyễn Trưng Chí và các cộng sự phát hiện năm 2002 và xác lập khoanh định năm 2004 rong quả trình thực hiện để tài nghiên cứu “Fhạch luận và Sinh khoáng các thành tạo magma kiểm Miễn Bắc Việt Nar

Trong khu vực nghiên cứu, các đá thuộc tô hợp tạo thành một khối khả lớn đạng đẳng thước xuất lộ ở khu vực múi Pu Mon - Ban Man thuộc xã Bằng Phúc, huyện Chợ Đồi

syenil nepheli duoc hink thành trong 03 phá xâm nhập:

- Pha 1 (veeTar cd;): Gém các đá xâm nhập mafic - siéu mafic kiém phan

bề ở trung tâm khỏi Thành phân thạch học chứ yếu là các đá jacupirangit và ijolit,

menbeigit Đặc điểm chung của các đả là: sẫm máu, cấu tạo khối, đi khi có cầu tạo đa báo; kiến trúc hạt nhỏ đến vừa; thành phần khoáng vật chi véu là điopsit với sự cô mặt thường xuyên, phổ biển của các khoảng vật kiềm nephelin, cancrinit, sodalit và các khoáng vat mau kiém la acgirin, acgirin-augit, Ti-augit va

hastingsit

- Pha 2 (EneTsr cd,): Gdn cae thé pegmatit syenil nephelin dạng Trạch, thấu kính xuyên cắt các đã pha 1 Đây la đổi tượng chỉnh để thấm đỏ quặng syenit nephelin của mỏ Dán Man, Băng Phúc Dặc điểm dia chat cac thin pegmatite syenit

nephelin sẽ được trình bày chỉ tiết ở phân san

- Pha 3 (c8Ef,r ed;}: Gồm các thé nhé da syenit kiểm, granosyenit kiểm xuyên cắt cáo đá thuộc pha | va pha 2

Cae dé syeniloid kiểm thường có màu xám sáng, kiến trúc hạt nhỏ đến vừa,

cầu tạo khỏi, Thánh phản khoảng vật chủ yêu là mieroelin, albit, pÏagioelas, biotit néu đậm, khoáng vật màu kiểm chủ yếu lả pyroxen kiém (aegirin, aegirin-augit), auphibol kiểu (ImstingsiD Khoảng vậL phụ thường gấp lilanit, apalit

2.23 Kiên tạo Hoạt dộng kiến tạo trong khu vực nghiên cứu tương dỗi mạnh mẽ Các đứt gãy phát triển chủ yếu theo các phương đông bắc - tây nam và gắn á vĩ tuyển Tuy nhiên, trong điện tích khu vực nghiên cứu mới xác định sự cô mặt của hệ thông đứt sấy sâu Phiêng Phung - Phương Viên

Hệ thống đứt gấy sân Phiêng Phung - Phương Viên, có phương kéo dải khoảng 15 - 195° đến 20 - 200° Đây là hệ thống đút gãy hình thành truốc trias, chúng không chế hoạt động xâm nhập ctia t6 hop da magma chita cae thin quặng syenit nephelin ỏ vũng Chợ Đôn nói chung, khu thăm đỏ nói riêng

Ở phia bắc, tây bắc kimu thăm do còn có hệ thống, dứt gãy Pu Mon Hệ thông,

nảy gêm một số đút gay nhỏ phát triển chủ yếu theo phương 50 - 230° dén 70 - 250° Hệ thông đứt gẫy sinh thành muộn hơn hệ thông đứt pẫy sâu Phiêng Phung -

Phương Viên

3.3.4 Khoảng sản

Tổng hợp các tài liệu nghiên cửu cỏ trước theo nhiều tác giá cho thây các

khoáng sân được xem là có liên quan trực tiếp với mapma kiểm (chủ yếu là xâm nhập trung tính - acid kiểm) & khu vực Bằng Phúc, Chợ Đền, Bac Can bao gồm các mổ, các điểm quặng, điểm khoảng hóa về chỉ - kẽm, syenit neplielin, fluorit,

đá qui ruby, saphir với nhiều mức độ nghiên cứu khác nhau Dối với chỉ - kẽm,

16

fluorit một số dược thăm dỏ, tìm kiểm đánh giá, còn một số mö dã qui ruby - saphyr được khai thác trong các bãi bi dạc Khuổi Vàng Iien và Khuẩi Bó Pea được dự đoán có thể liên quan với các thánh tạo magma kiểm trong khu vực

nghiên gửu,

Trong khu vực nghiên cứu ngoài syenit nephelin, côn có đá quý rưby, saphir

là khoảng sản có giả nị Hiện lại trong khu vực chưa công hình nào nghiên cứu, đánh giả triển vọng của đá quý vả nứa quý Qua các kết quả kháo sát cho thấy syenit ephelin ở khu vục Bản Man có chất lượng khá tốt, có thể đáp ứng được yêu câu làm nguyên liệu để sản xuất sứ góm và thủy tình cao cấp

CHƯƠNG 3 - CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Ngoc là chất liêu tự nhiên có đủ phẩm chất về về đẹp, độ bến và độ hiếm, được dùng làm đỗ trang sức, mỹ nghệ

Dé quy la khoang vật hoặc đá có đủ phẩm chất về vẻ đẹp, độ bên và độ hiểm, được đùng làm đề trang sức, mỹ nghệ Thuật ngữ đá quý được hiếu là bao gồm ca

đá quý vá đã bán quý Việc phân chia các đá thánh hai loại: đả quý và đá bán quý được đựa trên giá trị kinh tế, trong đó đá quý có giả trị cao hơn, thường được đừng,

để gắn vào đỗ trang sức, còn đá bán quy dùng làm đồ rnỹ nghệ Tuy rhiền ngày may, người ta it 4p dung cach phan chia nay, vi gid tri một loại đá quý có thể thay đổi rất

nhiên tùy thuộc vào chất hương, cụ thế của từng mẫu, điều đỏ có thể đẫn đến trường,

hợp: một viên đã thuộc loại bán quý với chất lượng ngọc cao có thể đạt giá trị thương mại lớn hơn một viên đá loại quý nhưng cỏ chất lượng ngọc thấp

Các thuật ngữ “ngọc” và “đá quý” không bắt buộc phải hiểu là đá đã qua chế tác hay còn thô, nhưng thường được cơi là chất liệu dã qua chế tác

Từ định nghĩa trên có thế tháy thuật ngữ “ngọc” mang ý nghĩa rộng hơn, bao

gồm cả các chất liệu nguồn gúc vô cơ (thank tao lừ các phần ứng hỏa học xây ra

trong thể giới võ cơ như các quá trình địa chất) như khoảng vật, da — “đá q

cã các chất liệu nguồn gốc hữu cơ (quá trình thành tạo có sự tham gia của thể giới

18

sinh vật) như hỏ phách, ngọc trai, san hô, thậm chí cã các bộ phận cña dộng vật như

tigà vơi, xương, răng động vật,

Một chất liệu được gọi là ngọo khi đại được những tiêu chuẩn giá tn chính

sau

- Dep là tiêu chuẩn đâu tiên vả quan trạng nhật cho bắt kỳ loại ngọc nào

Chất liệu phái dẹp về nhiều phương diện, trong, dó, trước tiên và quan trọng nhất là xnàu sắc đẹp, lạ, hắp dẫn Ánh phản xạ phải mạnh, tạo độ chói hay lấp lánh khi có ánh sang chiều tới Độ trong suốt cao, cho nhiều ánh sáng đi qua, càng it cáo khuyết tật như độ vẫn đục, nút né, thì cảng tốt Miột số chất liệu được gọi lá ngọc nhờ có các hiệu ứng quang học đặc biệt làm tăng thêm vẻ đẹp của chúng như hiệu ứng sao,

mal méo, anh xa att, „ hiện lượng mũa râu

- Bẳn vững là cũng là một tiêu chí quan trọng, dễ xác dịnh giả trị của ngọc

Chất liệu ngọc phải bên về mặt cơ học và hóa học Nó phải cứng, đai, chíu được các

Ngoài ba tiêu chuẩn cơ bản kế trên, còn phải kế đến một số tiêu chuẩn khác

xihư kích thước, tính 0ú hiểu, tính gợu nhẹ, tính ổn đmh về mặt giá trị kinh tế Viên

đá thổ phải cỏ kích thước tối thiểu di dé ché tac thành sản phẩm thương mại, thường phải lớn hơn 2mm Ngoài ra, giá trị viên ngọc cảng tăng khi kích thước càng lớn Ngọc phải đáp ứng thị hiểu của con người, loại ngọc nào cảng được nhiều người ưa chuộng thi giá trị của nó cảng cao Tỉnh én dinh vé gia tri kinh tế (giả cá)

cho phép đùng ngọc như một don vị tài chính, có thế trao đối, tích lũy Tính gọn

nhệ cho phép để vận chuyển, bảo quân một loại mặi hàng có giá iri cao

* Phin logi nygc, dé quy

Có khoảng 200 loại ngọc khác nhan được sử đụng làm đỏ trang sức, mỹ nghệ, trong đỏ đa số là khoáng vật và đá (Lượng ứng với khoảng 60 khoảng vật và đá) uy nhiên, do có nhiều tên gọi cho củng một loại ngọc (phụ thuộc váo nơi khai thác, khu vực thị trường ) nên sẻ tên gợi lớn hơn nhiêu số chủng loại Trong số 200 loại ngọc này, chỉ có khoảng một nữa là phố biến, có tính truyền thống, được dùng

từ thời cổ xưa đến nay như kim cương, ruby, saphir, emerald, aquamarin, alexandriL, opal, các loại granaL (pyrop, tholobit , spinel, topaz, Iunnalin, turquois, thạch anh pha lê, amethyat, lazuit, malachit, nephrit, jadoit, ngọc trai, hỗ phách, san

hô, huyện, ngà voi, đổi mỗi, Một số loại ngọc mới được phát hiện đưa vào sử dụng chưa lâu như tanzanit, tsavorit, charoit, brazilianit, benitoit, hoặc một số loại khác chỉ dược dùng khi cỏ màu rất đẹp hoặc có các hiệu ứng quang học đặc biệt

“hư hiệu ứng sao, mit méo, vi du: scapolit, titanit, apatit, andaÌusit,

Có nhiều cách phân loại ngọc và đã quý dựa trên các tiêu chỉ khác nhau: nhằm đáp ứng các mục tiêu sử dụng khác nhau, ví dụ phân loại theo điều kiện thành tạo (nguồn gốc), theo giá trị thương mại hoặc lĩnh vực sử đụng, theo thành phần héa học, Dưới đây giới thiện một số kiểu phân loại tương đối thông dụng,

- Phân loại ngọc, đá quỷ trên cơ số nguồn gốc

Tựa vào nguồn gốc (điều kiện thành tạo) ngọc được phân chia thank:

Ngọc có nguôn gốc võ cơ là săn phẩm của các phân ứng hỏa học trong qua trình địa chất xây ra trong tự nhiên, bao gồm các khoáng vật và đá, có thê là đơn tĩnh thể hoặc tập hợp đã tính thể, có thế là dơn khoảng (một loại khoảng vất nhưng cũng có thể là đa khong (nhiêu loại khoảng vật) Chúng lả các đá quý Các đá quý xảy có thể phân chia cụ thẻ hơn thành lớp, nhóm, đựa vào điệu kiện địa chất thành

tạo.

Ngọc cô nguồn gốc bữu cơ dược thành tạo trong, tự nhiên với sự tham gia của thể giới sinh vật, thành phần thường là chất hữu cơ lẫn vô cơ, như ngọc trai, san hô, thể phách, huyền, thân cây hóa đá,

Một số nhà ngọc học cũng xếp các loại ngọc làm từ các bộ phân của động vật như xương, răng, sừng, vô vào nhóm ngọc có nguồn gốc hữu cơ

- Phân loại đồ quỷ theo giá trị thương mai

Tá quý được phân chia thành hai nhóm: đá quý và bán quý

Nhdom d& guy: kim cuong, emerald, ruby, saphir Vao nhóm này, có Hắc, có

nơi còn thêm ngọc trai đen, jadeit hoang gia, alecxandrit Đá quý thường được dùng,

để chế tác các đỗ trang sức cao cấp như nhấn, vòng, hoa tai, hoặc gắn vào các bão vật tượng trưng quyên lực như vương miễn, tượng,

Nhóm đá bán quý: tất cả các loại ngọc còn lại, có giả trị thấp hơn

Đúng ra, việc phân loại lrên cũng không hoàn toàn là bắt biển, ở một số thời diém, ở một số nơi, giá trị cae da quý thay dỗi Ở Việt Nam, theo quy ché quan ly

của Nhà nước, chỉ coi 4 loại đá la kim cương, ruby, saphir, emerald là đá quý thực

sự, tắt cả các đá cởn lại dược coi là đã bán quý

Như đã nói ở trên, cách phân loại này ngày nay it được dùng, vì giá trị của nó tủy thuộc rất nhiền vào chất lượng từng mẫu vật Tuy nhiên, trong thương mại, theo truyền thống và thói quen các thuật ngữ dá quý, dả bán quý vẫn dược sử dụng

- Phân loại đủ quýt theo lĩnh vực sử đựng

Đá quý dược phản chúa thành các nhóm, dưới nhóm lả bậc theo thử tự giá trì thương mại giám dân (theo Kievlenco, 1983) Việc phân loại nảy thực chất dựa vào chất lượng ngọc, chủ yếu là vẻ đẹp và đồ bên Nhóm I gầm các đá màn đẹp, ánh

21

mạnh, độ cửng, cao, độ trona cao, dược dùng gắn vào các dỗ trang sức cao cấp Các

đá nhóm 3 thường mềm và duc ding làm để mỹ nghệ, trang trí, tac trong,

Nhóm 1 Đá trang,

Bac 1 Kim cuong, emerald, ruby, saphir lam

Bac 2 Alecxandrit, saphir man, opal quý màu đen, jađeit hoàng gia

Bac 3 Demantoit, spinel, opal quỷ máu tring, opal fia, aquamarin, topaz, rhodolit, turmalin

Bac 4, Peridot, zircon, beryl ede mau ving, lục, hồng, kunzit, biua (tarquois), amethyst, pirop, almandin, đá mặt trăng, đá mặt trời, chrysopra, citrin

Cáo đã quý có thể phân chia theo các lớp khoảng vật dựa trên cơ sở hỏa tỉnh thê (thành phân hỏa học và câu trúc tỉnh thể) Kiểu phân loại này chỉ áp dụng cho đá

quý là khoáng vật

1) Lớp nguyễn tó tự sinh: kim sương

2) Lép sulfur: sphalerit, pyrit

3) Lop oxyt: thach anh, chaleedon, opal, zincit, corindon, hematit, rutil,

anata, casiterit, spinel, ganit, chrysoberyl

4) Lớp halogenua: fuori

5) Lớp cacbonat: calcit, rhodocrozit, smisonit, 4gonit, malachit, azurit

6) Lop sulfal: thạch cao

7) Lop wolframit: sheelit

8) Lớp phosphat: berylonit, apatit, amblygonit

9) Lớp silieat: olivin, granat, zircon, andalusit, silimanit, topaz, epidot, jadeit, spodumen, serpentin, tale, feldspar, sodalit, lazurit

3.1.2, Khdi quat vé cdc kiéu nguon gic dé quy

Đá quý là một trong những loại khoảng sẵn được loài người biết đến và sử dung lâu đời nhất Là một loại sản phảm dặc biệt của quả trình địa chất, dà quy được hình thành sinh ra vả phát triển qua các thười kỷ địa chất diễn ra trong lòng đất và lrên bề mặt Trái Đất Do đó nguồn gốc thành tạo đá quý cũng như nguồn gốc thành tạo mỏ đả quý rất phong phú vả phức tạp, bao gồm các thành tạo nội sinh: ragma, peprnatit, khí hóa — nhiệt địch, các thành tạo ngoại sinh: phong hóa, trằm

tích và các thành tạo biên chất: trầm tích-biển chất, biên chất nhiệt động, biên chất trao đỗi, siêu biến chit,

33

- Các kiểu nguẫn gốc đá quý

Trái đất được coi có tuôi là 4,5 tỷ năm, suất khoảng thời gian đó, Trái đât đã

trãi qua một quá trình tiến hóa, nhiều hoại động địa chất đã xây ra, đẫn đến một câu: trúc như ngày nay gồm 3 lớp dòng tâm có thản phan vật chất và tính chất khác nhau Trong củng là nhân, độ dây 3470km, ngoài cùng là vỏ, độ đây đao động từ 5 đến 70km, giữa là lớp manli Vỏ là phần cứng của Trải đất và cũng dược cfu Lao Lit nhiều lớp có thành phần khác nhau Có 2 kiểu vó: vó lục địa và võ đại dương, đều

có lớp trên cùng là trầm tích, đưới cùng là basall, riêng vô lục địa còn thêm lớp gianit ở giữa Các lớp này dược câu tạo từ các đá magma, trằm tích và biển chất, khác nhau về thành phần khoảng vật, phương thức kết hợp vá điều kiện thành tạo Trong đó, khoáng vật là những hợp chất hỏa học được thánh tạo trong quả trình địa chất, có thành phần tương, dối ôn dịnh và có những tính chất hóa lý xác dinh Vào giai đoạn đầu khí hình thành Trái đất, tất cả đá đều là magma, là sản phẩm nguội lạnh của dưng thể nóng chây tên là magma, có thành phản chủ yêu gồm 8 nguyên tô trong số hơn LÚ0 nguyên tổ hỏa học được phát hiện Tảm nguyên tổ nảy bao gồm O,

Sĩ, AI, K, Na, Ca, Mg, Fe được gọi là nguyên tổ tạo đả, tạo nên 99% cáo đã trên Trai dat Trong quả trình nguội lạnh, dụng thể mapma xây ra sự phân dị, kết quả tạo

xiên các đá raaama có thành phản hóa học, khoáng vật khác nhau Dung thẻ maema

có thể nguội lạnh trong các điều kiện khác nhau: trong lẻng Trái đât với nhiệt độ, áp

suất giảm từ lừ, lạo nêm các đó magma xâm nhập, hoặc phạm trào lên mặt đất, trong quả trình hoạt động, nủi lửa, vợi nhiệt dộ, áp suất giảm đột ngột, tạo nên cac da mragma phun trio Ở giai đoan cuối của quả trình kết tỉnh magma, dung thé magma trở nên rất giàu các chất bắc và những kim loại hiểm, từ dụng thẻ mày kết tĩnh nên một loại đá đặc biệt có kích thước hạt lớn và chứa nhiều khoảng vật quý hiểm, gọi

là Pepmatit Nếu đang thể magma kết tỉnh ở độ sau nhỏ, ở giai đoạn cuối (hậu

mapma), các chất khi thoát ra ngoài mạnh mẽ, do áp suất bên ngoài thấp, gây các biến đổi mạnh cho dé vay quanh Giai đoạn này được gọi là khi thành nhiệt địch, sự

tiển đối tại ranh giới tiếp xúc với đá vây quanh xây ra mạnh nhất khi da có thành

phân kháo với magrna, có thể tạo thành các đá skam, đã greisen, Tiết theo, khi

24

nhiệt dộ hạ xuống dưới 400°C (nhiệt độ tới bạn của nước), dung thể trở thành dung, địch nhiệt độ cao, quá trình tạo khoáng xây ra ở giai đoạn này được gọi là nhiệt địch

Cac da tram tích được thành tạo từ các đó có trước, bị phá hủy bởi các quả

trình hóa lý (quá trình phong hóa) xây ra trên bê mặt Trải Dat Qua tinh nay thục tiện chủ yếu nhờ năng lượng của taặt lrời nên được gọi là quá Irinh rigoại sinh,

khảo với hoạt động của magra nhở năng lượng bên trong lòng Trải đất, được gọi là

quản trình nội sinh

Cáo đá biển chất là sắn phẩm của quả trình nội sinh, do biển đổi (quả trình tiến chất) chủ yếu ở trạng thái rắn các đá có trước, đưới táo đựng của nhiệt độ (trên

300°

p sual, dung địch biên chải Quá trình này xây ra chủ yếu do các đá bị chôn vii xuống sâu, hoặc tiếp xúc với các thể magra xâm nhập nhiệt độ cao hoặc

Hiên quan với các hoạt động kiến tạo (trượt, xiết ép, hút chìm )

Trong số hơn 3000 khoáng vậi, có khoảng 100 khoảng vật đủ chất lượng cân thiết dùng làm đã quy Các đá quý có thể gặp trong các đá khác nhau

Các đã phun trảo, đo kết tính nhanh, tỉnh thế thường rất nhỏ, nên các đá này

không thể nói là nguồn quan trọng cho đả quý Tuy nhiên, có những ban tỉnh có thể liên quan với những thành tạo đưới sâu, được đưa nhanh lén mặt đất bởi dung thể

phim trào, lá những khoáng vật đá quý có chải lượng, vỉ dụ peridot rong basalt, đá

mặt trăng, thủy tỉnh tự nhiên Cũng có khi, do các chất khí thoát ra ngoài mạnh mẽ

khi đụng thẻ trào lên mặt đất, đá phu trảo thường chứa nhiên lỗ tróng, sau đỏ được

dung địch nhiệt địch lắp đây và kết tình, tạo nên cáo tình thế đẹp, vi dụ chalecdon,

chất lượng cao, vi dy zircon, saphù, pyrop, Kim cương trong các ống nỗ

kimberlit, lamproit cũng là ví dụ điền hình cho kiểu thành tạo này

Cáo thân pcgrnatiL có kích thước nhỏ hơn các khôi xâm nhập nhiều lần nhưng thường lại là những kho chứa nhiều loại dã quý kích thước lớn, chất lượng cao Pegmatit không chỉ chứa các khoáng vật tạo đá chất luỷongj ngạc như feldspar (âmzormt, đó mặt trăng, dá muật trời), thạch anh (không màu, mẫu hồng) mà còn chữa các khoảng vật chứa nguyên tổ hiém nbu beryl cdc mau, chrysoberyl, eucla (Be), lurmalin (B, Li, Rb, CS), topaz: (E), spodumen (T4), apatit (P), Trong nhiều khoang tróng của các thin pepmatit co thể gặp nhiều loại đá quý với nhiều máu khác nhau, vi vậy, sẽ chẳng có gì lạ nếu nỏi pegmatit chủa các túi ngọc,

Tên quan với quá trình khí hóa nhiệt địch, với các quá trình biển chất trao đổi, skam có thể gắp các loại đả quý như granat, diopxit, cpidot, idocla, ruby, saphir, lazurit, spinel, BeryL đặc biệt là emerald cũng có thế liên quan với kiểu Thành tạo biến chất Irao đổi

Các mạch nhiệt địch có thể cung cấp nhiều loại đả quý đẹp như rhodochrosit,

thodonit, castterit, fluorit, calcit, amethyst, Emerald cht long ngọc cao được tim

thấy cùng với fiuorit, albit, barit, pyrít trong cde mach nhiét dich & Colombia

Cáo quả trình biển chất cho các loại đá quý như ruby, saphir, spinel, pargasit,

granal, audalusil, kiarnt, staurolil, iolit, chrysoberyl,

Số lượng các dá quý được thành tạo trong quá trình ngoại sinh co phan it hon

so với quá trình nội sinh, Các quá trình kết tính từ đụng địch thật, dung địch keo, phản ứng ưrao đối có thể cho khoảng vật dả quý nihu turquois, azurit, malachil,

chrysocola, chaleedon, opal cáo loại, trong, đó có opal quý:

Cáo quá trình địa chất thành tạo đã quý trên diễn ra liên tục trong lịch sử hình thành và tiến hĩa của vẻ Trái đất, liên quan trực tiếp đến các hoạt động magma — kiển tạo xây ra trong các thời kỷ và tại các khu vực nhất định của võ Trái đất

Vi dụ, tổng hợp kết quả nghiên cửu của nhiều tác gia về diễu kiện hĩa lý, điều kiện thạch địa đồng lực mơi trường hình thánh các loại đá quỷ cho thay kim cương được hình thành trong các đã nnagimn siêu maÄe kiểm của manH được kumberiit bất tù và đưa lên bê mặt trong, quá trình plxum nổ, hoặc xâm nhập vào tẳng, trên của võ Trải ĐấL Những thể kimberliL chứa kim cương được phát hiện ở các mỏng kết tính tiền Cambri (craton cd), phan bén trong của craton cổ và đới hồi sinh Ruby và saphir trong vỏ Trải Dắt được hình thành trong béi cảnh magma +iển tạo phức tạp hơn Quá trình địa chất dẫn đến hình thánh ruby và saphir điển ra liên quan trực tiếp với các mapma kiểm bởi vi oxyt nhỏm (Al;O;) thường hỏa tan tốt trong các dung thể silicat giàu kim loại kiểm như Na và K Quá trình kết tính ALO; tr do ở dạng cơindon từ đung thể silicat được diễn ra nhờ cĩ sự gân gũi về đặc điểm địa hịa học với các khống, vật nhĩm siHicat kiểm nhu feldspar kiểm vả feldspartit Nhém khống vật corinđen cũng được hình thành khi magma axit — kiểm và kiểm xâm nhập vào mơi trường đá vây quanh trong đĩ giàu các hợp phần

chất bốc và kim loại kiệm, kiểm thé rat

khử silic vả tự làm giàu Al,O; Sản phẩm của quả trình là tố hợp khống vật cảng

“háo” silic Quá trình này gọi là qué tinh

sinh đặc trưng: feldspar kali — ralri, phiogogiL (bioliQ và cơrindon

Cáo loại đá quý khác như emerald, topaz, thạch anh, tumalin, được hình thành trong mỗi quan hệ mật thiết với mapma axit giàu chất bốc xâm nhận lên các

mỏng kết tĩnh tiểu Cambri và Craton trễ đới xiết ép,

* Phân loại nguồn gốc mớ đá quý

Ta mét sin phẩm của các thành tạo dịa chất, mỗ đá quý cĩ nguồn gốc phong, phú, được nhiều nhá địa chất nỏi tổng trên thể giới nghiên cửu và tổng hợp thánh kinh điển như Fesman (1962), Dan (1966), Schuman (1981), Kieplenoo (1983),

37

Từ những nguồn tải liệu trên, có thé dua ra hai nhỏm nguồn gốc thuần túy hình thành các mỏ đá quý trong thiên nhiên:

Trong mỗi kiếu nguồn gốc còn được chỉa ra thành các phụ kiểu nhỏ hơn, chỉ

tiết hơn Vị dụ: kiểu nguồn gdc magma cén duge phân chia thành phụ kiéu magma

mafic va siéu mafic kiém, phu kigu magma axit — kiểm,

We

Nhóm II Các mê nguồn gốc ngoại sinh

Nguồn gốc phang hóa tàn tích

Nguồn gốc phong hóa thấm học

Nguồn gốc trầm tích cơ học (sa khoáng)

Nguân gốc trầm tích hóa học và sinh — hóa học

Nhém mỏ nguồn gốo ngoại sinh hiôn có vai trò quan trong trong rgảnh công nghiệp khai thác và cung cấp khối lượng lớn đá quý trên thị trường thể giới trước

đây và bây giờ

Với mục dích làm rõ hơn các yếu tổ dịa chất có ảnh hưởng quyết dịnh tới sụ tình thành va phan bé các mỏ đá quý, khi phân loại mõ, nhiều nhà nghiên cửu còn

© = Thanh he da clita

e = Gia tri sit dung

3.1.3 Quy mô và phân vùng triển vọng Việt Nam được xếp vào những nước có tiêm năng về đả quý, đặc biệt là đá quý nhóm corindon Những khu vực triển vọng, những mỏ đá quý quan trọng nhật

của Việt Nam được dẫn ra ở hình 3.1

‘So đổ phân bố các mỏ, điểm quậng đá quý của Việt Nam

Hình 3.1 Sơ đề phân bồ các điểm quặng, mỏ đá quý ở Việt Nam

29

Trong số các mỏ, các diém quặng và các biểu hiện khoảng hóa đá quý dã được phát hiện trên lãnh thê nước ta, ruby và saphir chiếm nhiều nhất IIiện nay, theo đánh giá của nhiều hả nghiên cứu trong và ngoài nước, Việt Nam là một rong những quốc gia có tiêm năng lớn nhất về ruby, saphir Ruby, saphir thude các kiểu

nguồn gốc kháo nhau đã được phát hiện và khai thác ở nhiều khu vực trong nước

(Tác Yên, Nghệ An, Tây Nguyên),

3.2 Phương pháp nghiền cửu

#421 Phương phản khão sát thực địa

Công tác khảo sát thục địa đã được tiền hành trên diện tích khu vực xã Bằng,

phúc, Chợ Đên, Bắc Cạn Trong quá trình khảo sát thực địa đã

- Nghiên cứu vả mô tả chỉ tiết dặc diễm phân bó của các thành tạo dịa chất có treng khu vực nghiên cứu (bao gồm các phân

động kiến lao, hoại động biến chất, vô phong hóa và hệ thông sông suối ) phân

¡ địa tầng, các thành tạo magma, hoạt

tích vả xác dịnh mối liên quan giữa các thành tao magma kiểm với các kiểu nguồn góc đá quỷ, bán quý trong vùng

~ Mô tả bằng, mắt thường, mô tá chỉ tiết, chụp ảnh các yếu tổ dịa chất, quan

hệ của các thành tạo địa chất ngay tại vết lộ

~ Thu thập các luại mẫu phục vự cho công Lác nghiên cứu trong phòng thí nghiệm như các loại mẫu thạch học, mẫu khoáng vật, mẫu ngọc học, mẫu bao thể, nấu micresond (EPMA), vv

2 Phương pháp nghiên cứu thạch học Thương pháp nghiên cứu thạch học có ý nữa quan trọng trong việc xác định tên dá, các tổ hợp khoáng vặt cộng sinh của dối tượng nghiên cứu Kết quả phân tích thành phần khoảng vật dưới lát mỏng, định hướng cho phân tích microsond (EPMA) xác định thành phân hóa học của khoáng vật

30

Phản lớn các mẫu thạch học trong bảo cảo này do chỉnh tác giá thu thập ngoải thựo địa, được gia công, phân tích tại Phòng nghiên cứu Khoáng vật và Dịa chất Đồng vị - Viên Khoa học Địa chất và Khoáng sẵn Các lát mỏng mài theo đứng chiêu chuẩn (dây 0,03mm), không, phú lament và được phân tich dưới kính biển vĩ phân cục (xác định thành phản thạch học, đặc điểm các khoáng vật như tính chất

điết

quang học, nát tương đổi, tính đa at khai, song tinh, mau giao thoa, gdc

tất, dộ nỗi, vv ) Các khoảng vật cản nghiên cứu thành phần hỏa học sẽ dược

khoanh định và phân tích EPMA (trên chính cùng một lát méng)

3.23 Phuong phip phén tich hoa hoc

= Phun hap huỳ tia X F

Neguyén lù của phương pháp: Sử dụng, chùm tia X với nguồn năng lượng lớa

chiêu trực tiếp vàa mẫu nhằm kích thích cáo electron trong nguyên tử bị bắn phá nhây lên các trúc năng lượng cao hơn Khi các elecrơn từ mức nũng lượng cao trở

vẻ mức năng lượng cũ thì nỏ phát ra một năng lượng dưới dạng tia X Với mỗi nguyên tử của một nguyên tổ sẽ ứng với phố đặc trưng bởi bước sóng xác định

Trên co sở phố đặc trưng, cường đô của chúng và sơ sảnh với phố của mẫu chuẩn

để tỉnh hàm lượng của các nguyên tổ cỏ trong mẫu

Ứng dụng của phương pháp: Xác định hàm hượng các nguyên tỗ có trong,

mẫu đá, cho phép phát hiện và xác định hàm lượng nhiều nguyên tổ tạo đá, đặc biệt

là các nguyên tổ vết với hàm lượng thắp

= Phương pháp quang pho hap thu

Phương pháp nảy cho phép xác định các nguyễn tổ kiểm, kiểm thể, Sb, Bi,

Tl, Ag, Sn, Co, Ni, Pb, Zn, Cd, Hạ, Mo, Se, Te Mẫu được chuyển sang dạng dung dịch, tiếp theo dược đốt trong ngon lia Su hap thu các tia phát xa tỉ lễ với hảm lượng nguyên tổ trong rnấu Các phổ được giú nhận dưới dạng biểu dé va ham

lượng các nguyên tổ cần tìm được tính toán theo mẫu chuẩn

31

- Phương pháp phân tích hỏa silicat toán phan

Thương pháp này xáo định thành phản hóa học các nguyên tế tạo đá chính của đã raagrna dựa trên việc hỏa tan mẫu đưới đụng dụng dịch, sử dụng các hóa chải

cần thiết dễ tỉnh toàn ham lượng nguyên tổ

324 Phương pháp phân tích khoảng vật

- Phương pháp nhiễu xạ tia X (phương pháp nhiều xạ Rơnghen)

Cơ sở của phương pháp : Phương pháp ronghen câu trúc được đùng đề xác

định khoáng vật trên cơ sở các giá trị cường độ (J), khoảng cách mặt mạng (da) kỷ hiệu hệ mat mang (hkl) và cáo thông số â mạng,

Tia X, do Wihelm Conrad Roemtgen phải hiện nam 1895, chỉ chiếm muội

lượng nhỏ trong bức xạ điện tử, có độ đải bước sóng trong khoảng 0,2 100A Phd tia X động trong nghiên cứu tình thể có bước sóng xắp xỉ TẢ

Điện tử trên đường di chuyển với tốc độ lớn gặp vật căn (anode trong, ông, rơnghen) sẽ bắn nhá bẻ

điều kiến chân không với anode được làm từ muội số kim loai niu: Mo, Cu, Fe Dudi

ặt của nó và tại đó phát sinh tia X Trong ống ranghen có

thể điện lớn giữa hai cục, điện tứ sinh ra sẽ bắn vào lim loại của anode, Ban chất

của tia X phụ thuộc vào kim loại của anade va vao thể điện giữa hai cực

Khi một chủm tia X chiếu vào lính thể làm cho các điện tử đáo dộng với cùng tân số như của tia tới Những điện tử bị kích thích này hắp thụ một phần năng lượng của bức xạ ronghen và trở thành nguồn phát sóng ruới của búc xạ rơnghen cùng tan số, cùng bước sóng, Nói chung các sóng phát sinh nảy triệt tiểu nhau, nhưng trong vải hướng nhất định chúng tăng cường lẫn nhau, tac hiệu img giao thoa Đó là nhiều xã

Khi tia X chiều lên vật chất nó sẽ bị nhiễu xạ bởi mang tinh thé Su nhiễu xạ của chim tia ronghen tuan theo định luật Vulf-Bragg,

32