Trong khi đó, trên lãnh thổ Việt Nam, các thành tạo metacarbonat phân bố khá phổ biến và đến nay đã có một số công trình nghiên cứu về đá metacarbonat như: Đề tài cấp tỉnh “Nghiên cứu đá
Journal of Mining and Earth Sciences Vol 64, Issue (2023) 49 - 59 49 Initial research results on the possibility of using metacarbonate formations in Tan Lap - Cho Don - Bac Kan province as decorative stone Tu Ngoc Thi Le *, Ban Xuan To, Anh Van Thi Pham, Vinh Thi Dang, Sinh Truong Pham Hanoi University of Mining and Geology, Hanoi, Vietnam ARTICLE INFO ABSTRACT Article history: Received 04th June 2023 Revised 05th Sept 2023 Accepted 28th Sept 2023 Based on the study of the characteristics of materials, structure, textures and physical properties of metacarbonate rocks at Tan Lap area, Cho Don district, Bac Kan province, it is possible to provide the initial possibility of using these rocks as decoration stones Methods applied in the study include field investigations and sampling; sample analysis for thin-section microscopes, for the chemistry of sicilate and physical properties The results indicate that metacarbonate rocks consist mainly of marbles which are allocated within the 3rd unit of the upper part of Mia Le formation (D1ml2) The rocks are thick layered structure, granoblastic texture, fine- to medium-grained marbles Cao is the predominate chemical composition while heavy metals and radioactive elements are of very low contents The rocks are pure white, exhibiting high color fastness and gloss The outcomes of this study could serve as a scientific basis for guiding in exploration, exploitation, and utilization of mineral resources (marble) in the Tan Lap area particularly as well as in Vietnam's territory Keywords: Bac Kan, Decorative stone, Marble, Metacarbonate rock Copyright © 2023 Hanoi University of Mining and Geology All rights reserved _ *Corresponding author E - mail: lethingoctu@humg.edu.vn DOI: 10.46326/JMES.2023.64(5).06 50 Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 64, Kỳ (2023) 49 - 59 Đặc điểm thạch học, khoáng vật khả sử dụng làm đá mỹ nghệ thành tạo metacarbonat khu vực Tân Lập - Chợ Đồn - Bắc Kạn Lê Thị Ngọc Tú*, Tô Xuân Bản, Phạm Thị Vân Anh, Đặng Thị Vinh, Phạm Trường Sinh Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội, Việt Nam THƠNG TIN BÀI BÁO TĨM TẮT Q trình: Nhận 04/6/2023 Sửa xong 05/9/2023 Chấp nhận đăng 28/9/2023 Trên sở nghiên cứu đặc điểm thành phần vật chất, kiến trúc, cấu tạo tính chất lý thành tạo metacarbonat khu vực Tân Lập - Chợ Đồn - Bắc Kạn, tác giả bước đầu đưa nhận định khả sử dụng làm đá mỹ nghệ thành tạo kể Các phương pháp nghiên cứu thực phương pháp kế thừa, khảo sát thực địa lấy mẫu, phân tích lát mỏng thạch học, phân tích hóa silicat, phân tích tính chất lý, Kết cho thấy thành tạo metacarbonat phân bố vùng nghiên cứu có thành phần thạch học chủ yếu đá hoa, nằm tập hệ tầng Mia Lé (D1ml2) Đá có cấu tạo phân lớp dày, kiến trúc hạt biến tinh, kích thước hạt nhỏ đến trung bình, với thành phần khống vật chủ yếu calcit, thành phần hố học có CaO đóng vai trị chủ đạo, hàm lượng nguyên tố kim loại nặng phóng xạ thấp Đá có màu trắng khiết, có độ bền màu độ bóng cao Kết nghiên cứu làm sở khoa học cho việc định hướng, khai thác, sử dụng tài ngun khống sản (đá hoa) vùng Tân Lập nói riêng lãnh thổ Việt Nam nói chung Từ khóa: Bắc Kạn, Đá hoa, Đá metacarbonat, Đá mỹ nghệ © 2023 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Tất quyền bảo đảm _ *Tác giả liên hệ E - mail: lethingoctu@humg.edu.vn DOI: 10.46326/JMES.2023.64(5).06 Lê Thị Ngọc Tú nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 64 (5), 49 - 59 Mở đầu Từ thời xa xưa, người biết sử dụng vật liệu quý báu thiên nhiên ban tặng vào mục đích khác để tạo nên giá trị sống Trong số đó, đá mỹ nghệ giữ vai trò quan trọng nhiều lĩnh vực Trên giới, nhiều quốc gia sử dụng đá quý, đá mỹ nghệ để làm vật phẩm phong thủy trang trí cơng trình xây dựng trọng điểm Bằng chứng nhiều sản phẩm công trình có gắn đá q, đá mỹ nghệ lưu giữ Ai Cập, Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Tại Việt Nam, sản phẩm đá mỹ nghệ sử dụng ngày rộng rãi, từ cơng trình xây dựng lớn Quốc gia Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh, ngơi chùa tâm linh lớn, trụ sở quan Nhà nước cơng trình xây dựng doanh nghiệp, nhà riêng dùng đá mỹ nghệ với mục đích làm đẹp, phong phú khơng gian sống làm việc Ở nước ta, loại đá khai thác làm đá mỹ nghệ phổ biến như: opal chancedon Gia Lai, Đắc Lắk, đá serpentin màu Kon Tum, Yên Bái, đá marble trắng màu Nghệ An, Yên Bái loại đá màu nhiều địa phương khác Tuy nhiên, việc phát hiện, khai thác, sử dụng nhóm đá metacarbonat làm đá mỹ nghệ cịn nhiều hạn chế Trong đó, lãnh thổ Việt Nam, thành tạo metacarbonat phân bố phổ biến đến có số cơng trình nghiên cứu đá metacarbonat như: Đề tài cấp tỉnh “Nghiên cứu đánh giá tiềm đá mỹ nghệ tỉnh Kon Tum phục vụ quy hoạch thăm dò, khai thác” (Nguyễn nnk., 2015) điều tra, đánh giá tổng thể quy mô, chất lượng, dự báo tài nguyên đá mỹ nghệ địa bàn tỉnh Kon Tum, tính dự báo tài nguyên đá mỹ nghệ số điểm có triển vọng đề xuất định hướng thăm dò, khai thác, chế biến sử dụng đá mỹ nghệ địa bàn tỉnh; Đề án “Nghiên cứu trình thành tạo chất lượng đá metacarbonat vùng Văn Chấn, Yên Bái” (La nnk., 2014) làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, cấu trúc địa chất, vị trí địa tầng đá metacarbonat, mối liên quan với đá vây quanh, đặc điểm thành phần vật chất tính chất lý độ nguyên khối đá để đánh giá chất lượng, khả sử dụng làm đá mỹ nghệ vùng Văn Chấn, Yên Bái; Đề tài cấp Bộ “Nghiên cứu 51 địa chất, thạch luận đá metacarbonat mối liên quan chúng với khoáng sản khu vực Tây Nghệ An khối nhô Kon Tum” (Phạm nnk., 2013-2017) làm rõ thành phần thạch học, thành phần hóa học, loại khoáng sản liên quan nguồn gốc đá metacarbonat khu vực Tây Nghệ An khối nhô Kon Tum; Nghiên cứu “Đặc điểm thành phần khoáng vật đá metacarbonat khu vực Sa Thầy, Kon Tum khả ứng dụng metacarbonat đá mỹ nghệ” (Bui nnk., 2021) làm rõ đặc điểm thành phần khống vật, tính đa dạng màu sắc, tính chất đặc trưng đá metacarbonat khu vực Sa Thầy, khả sử dụng rộng rãi lĩnh vực đá mỹ nghệ; Nguyễn (2014) xác định loại hình đá khống sản đáp ứng yêu cầu đá mỹ nghệ, đá trang trí, trang lát địa bàn tỉnh Quảng Trị, đánh giá sơ tài nguyên dự báo, khả khai thác sử dụng đề xuất định hướng khai thác chế tác sản phẩm; Đề án cấp Nhà nước “Điều tra đánh giá số loại hình khống sản để sản xuất hàng mỹ nghệ, góp phần phát triển cơng nghiệp địa phương tỉnh miền núi (Cao Bằng, Lạng Sơn, Thái Ngun, n Bái, Hịa Bình)” “Điều tra đánh giá triển vọng khả sử dụng nguồn đá mỹ nghệ phục vụ phát triển công nghiệp địa phương số tỉnh miền Trung” (Trần nnk., 2008) đánh giá số loại đá tự nhiên sử dụng để sản xuất hàng mỹ nghệ số tỉnh miền núi phía Bắc miền Trung Việt Nam Bắc Kạn tỉnh thuộc vùng trung du miền núi phía Bắc Bắc Bộ (Hình 1), có vị trí quan trọng phát triển kinh tế bảo vệ an ninh quốc phịng, có tiềm loại hình nguyên liệu đá mỹ nghệ, đá trang trí Nghiên cứu sâu có hệ thống thành phần vật chất, đặc tính cơng nghệ đá metacarbonat làm sở cho việc đánh giá tiềm sử dụng làm đá mỹ nghệ thành tạo metacarbonat khu vực Tân Lập - Chợ Đồn - Bắc Kạn cần thiết cho phát triển kinh tế- xã hội tỉnh Trong báo này, nhóm tác giả đưa kết nghiên cứu thành phần thạch học, thành phần khoáng vật, thành phần hóa học, cấu tạo, kiến trúc, màu sắc, độ nguyên khối, độ bóng thành tạo metacarbonat để làm sở khoa học cho việc nhận định bước đầu khả sửdụng làm đá mỹ nghệ chúng 52 Lê Thị Ngọc Tú nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 64 (5), 49 - 59 Hình Vị trí khu vực Tân Lập, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn Kết nghiên cứu làm sở khoa học giúp địa phương quy hoạch, quản lý khai thác sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên khoáng sản Các phương pháp nghiên cứu 2.1 Phương pháp kế thừa Nhóm nghiên cứu tiến hành thu thập tài liệu lưu trữ vấn đề kinh tế nhân văn, điều kiện địa lý tự nhiên, tài liệu địa chất, khoáng sản có liên quan đến khu vực Tân Lập - Chợ Đồn Bắc Kạn 2.2 Các phương pháp nghiên cứu ngồi thực địa Cơng tác khảo sát thực địa Tân Lập - Chợ Đồn - Bắc Kạn tiến hành nhằm quan sát địa hình, địa mạo, mơ tả thành tạo địa chất, quan sát ranh giới tiếp xúc đá metacarbonat với đá xung quanh, chụp ảnh thu thập loại mẫu đại diện (mẫu lát mỏng thạch học, mẫu khối có kích thước 20x20x20 cm) khu vực nghiên cứu Kết khảo sát nghiên cứu thực địa 19 điểm lộ lấy 25 mẫu thạch học để phân tích lát mỏng, phân tích thành phần hóa học, mẫu Lê Thị Ngọc Tú nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 64 (5), 49 - 59 khối gia công mỹ nghệ nghiên cứu tính chất lý đá khu vực Tân Lập - Chợ Đồn - Bắc Kạn 2.3 Phương pháp nghiên cứu phòng Các mẫu tiến hành gia cơng trước phân tích thạch học, thành phần khống vật, thành phần hóa học tính chất lý Các phương pháp phân tích áp dụng bao gồm: Phân tích lát mỏng thạch học kính hiển vi phân cực nhằm xác định đặc điểm thạch học, khoáng vật, kiến trúc, cấu tạo, tên đá; phân tích hóa silicat để xác định hàm lượng ơxit có mẫu đá Phân tích tính chất lý nhằm xác định thuộc tính học đá tỷ trọng, dung trọng, cường độ kháng nén, độ mài mòn, Tổng hợp thông số lý để đánh giá độ bền đá Phân tích mẫu mài láng để xác định màu sắc, hoa văn, độ bóng mẫu khối sau gia công, nguyên nhân gây màu để đánh giá độ bền 53 màu cho đá Xử lý số liệu, tổng hợp kết phân tích, đánh giá khả sử dụng làm đá mỹ nghệ thành tạo metacarbonat khu vực nghiên cứu Kết thảo luận 3.1 Đặc điểm phân bố thành tạo metacarbonat khu vực Tân Lập - Chợ Đồn - Bắc Kạn Trong khu vực nghiên cứu, thành tạo metacarbonat thành phần tập 3, phân hệ tầng Mia Lé (D1ml2) (Trần, 2000) Đá metacarbonat nằm phần cao địa tầng, đồng thời lộ bề mặt địa hình (Hình 2), nằm ổn định cắm phía Đơng Đơng Nam với góc dốc thoải khoảng 15÷300, chiều dày lớp đá metacarbonat khơng ổn định, phụ thuộc vào bề mặt địa hình (Hình 3) Hình Sơ đồ địa chất - phân bố đá metacarbonat khu vực Tân Lập 54 Lê Thị Ngọc Tú nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 64 (5), 49 - 59 Hình Mặt cắt địa chất theo đường AB qua khu vực nghiên cứu 3.2 Đặc điểm thành phần vật chất thành tạo metacarbonat khu vực Tân Lập - Chợ Đồn – Bắc Kạn 3.2.1 Đặc điểm thạch học khoáng vật Đặc điểm thành phần thạch học khoáng vật thành tạo metacarbonat khu vực nghiên cứu xác định phương pháp phân tích lát mỏng thạch học, kính hiển vi phân cực, Phịng thí nghiệm Thạch học - Bộ mơn Khống Thạch Địa hóa - Trường Đại học Mỏ - Địa chất Kết phân tích 14 mẫu lát mỏng thạch học thành tạo metacarbonat khu vực Tân Lập - Chợ Đồn - Bắc Kạn cho thấy: Thành phần thạch học thành tạo metacarbonat vùng nghiên cứu chủ yếu đá hoa màu trắng, kích thước hạt nhỏ đến trung bình Thành phần khống vật chủ yếu calcit (90÷100%), flogopit (0÷9%), thạch anh (0÷3%), dolomit (ít), khống vật quặng (ít); thành phần khống vật trung bình thể Hình Hình Biểu đồ hàm lượng thành phần khoáng vật đá metacarbonat màu trắng khu vực Tân Lập - Chợ Đồn - Bắc Kạn Theo kết phân tích lát mỏng thạch học, khống vật đá metacarbonat màu trắng có đặc điểm chi tiết sau: - Calcit: Calcit có hàm lượng 90÷100%, phân bố không đồng đá Calcit thường gặp dạng tinh thể tha hình, kích thước tinh thể chủ yếu từ 0,5÷1,5 mm, đơi lên tới mm loại đá hoa hạt vừa Calcit phổ biến song tinh liên phiến, nicon khoáng vật khơng màu, độ thấp, có tượng giả hấp phụ, nicon khống vật có màu giao thoa trắng bậc cao, có cát khai hồn tồn theo hệ thống với góc cát khai 750 (Hình 5) Trong đới cà nát dập vỡ calcit thường có màu xám bẩn, theo khe nứt đơi gặp ổ thạch anh, vảy sericit màu giao thoa loang lổ - Flogopit: Flogopit đới dập vỡ gần vị trí tiếp xúc với granitoid Flogopit thường gặp tinh thể dạng tấm, kích thước nhỏ 0,4÷0,6 mm Dưới nicon khống vật có màu phớt vàng, có quan sát thấy cát khai hệ thống, nicon khống vật có màu giao thoa bậc 3, tắt đứng (Hình 5) - Thạch anh: Thạch anh có mặt với hàm lượng thấp hầu hết mẫu, dạng tha hình, tạo thành dạng ổ, chấm trịn rải rác hạt calcit với kích thước < 0,1 mm Dưới nicon không màu, bề mặt sáng, độ trung bình, nicon có màu sáng trắng bậc (Hình 5) - Dolomit: khu vực nghiên cứu, dolomit có mặt mẫu CĐ11/2 với hàm lượng thấp, dạng vi hạt, kích thước < 0,1 mm, quan sát thấy số khống vật có góc nhọn hình thoi, nicon có màu giao thoa trắng bậc cao - Khoáng vật quặng: Khoáng vật quặng (chủ yếu khoáng vật sulfur) gặp vài mẫu dạng hạt nhỏ nằ.m rải rác đá, với hàm lượng thấp từ hạt đến vài hạt Dưới kính hiển vi có màu đen, khơng thấu quang Lê Thị Ngọc Tú nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 64 (5), 49 - 59 55 Hình Một số ảnh phân tích lát mỏng thạch học thành tạo metacarbonat khu vực Tân Lập - Chợ Đồn - Bắc Kạn (a) Lát mỏng CĐ 11/2 Đá hoa hạt vừa, cấu tạo khối, kiến trúc hạt biến tinh Thành phần khoáng vật gồm : calcit (cal), thạch anh (Q), dolomit, flogopit (fl) khoáng vật sulfur (b) Lát mỏng CĐ 11/4 Đá hoa hạt vừa, cấu tạo khối, kiến trúc hạt biến tinh Thành phần khoáng vật gồm chủ yếu calcit, thạch anh vi hạt Như vậy, thành phần thạch học thành tạo metacarbonat vùng nghiên cứu chủ yếu đá hoa màu trắng, với thành phần khống vật chủ yếu calcit, khống vật cịn lại thạch anh, flogopit, dolomit khoáng vật quặng chiếm hàm lượng thấp Khoáng vật quặng sulfur đá khống vật có hại cho đá mỹ nghệ có hàm lượng nhỏ, nên khơng ảnh hưởng tới trình chế tác chất lượng sản phẩm đá trình sử dụng 3.2.2 Thành phần hoá học thành tạo metacarbonat khu vực Tân Lập Thành phần hoá đa lượng Thành phần hoá đa lượng thành tạo metacarbonat màu trắng khu Tân Lập - Chợ Đồn Bắc Kạn xác định qua mẫu phân tích hóa tồn phần, phịng phân tích Trung tâm Triển khai cơng nghệ khống chất Kết phân tích cho thấy thành phần hoá học đá hoa trắng khu vực nghiên cứu có CaO, MKN, Al2O3, SiO2, MgO, Fe2O3 với hàm lượng (%) chênh lệch tổ phần, thành phần hố học trung bình oxit thể Hình Dựa vào kết phân tích hố học Bảng tiến hành nghiên cứu thống kê Kết nghiên cứu thống kê dẫn Bảng Từ thông số đặc trưng thống kê thành phần hoá học mẫu đá metacarbonat màu trắng khu vực nghiên cứu, đưa số nhận xét sau: Hình Biểu đồ thành phần hố học đá hoa trắng Tân Lập - Chợ Đồn - Bắc Kạn Thành phần hoá học đá hoa trắng (CaO, MgO, MKN, SiO2, Al2O3 Fe2O3) có độ lệch (A) độ nhọn (E) nhỏ 3, nghĩa chúng phân bố theo luật chuẩn - Hàm lượng CaO: từ 55,17÷55,51% trung bình 55,38% với hệ số biến thiên 0,30%, nghĩa chúng phân bố đồng đá - Hàm lượng MKN: từ 43,52÷43,72%, trung bình 43,65% với hệ số biến thiên 0,18%, nghĩa chúng phân bố đồng đá - Hàm lượng MgO: từ 0,17÷0,24%, trung bình 0,22% với hệ số biến thiên 13,53%, chúng phân bố không đồng đá, có nghĩa có mẫu khơng có hàm lượng magie Tuy nhiên mẫu lấy phần thấp tập đá vơi trắng hàm lượng MgO cao lên - Hàm lượng SiO2: từ 0,12÷0,20%, trung bình 0,15% với hệ số biến thiên 22,11%, nghĩa chúng phân bố đồng đá 56 Lê Thị Ngọc Tú nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 64 (5), 49 - 59 Bảng 1: Bảng kết phân tích, thống kê thành phần hóa học đa lượng đá metacarbonat khu vực Tân Lập - Chợ Đồn - Bắc Kạn TT Số hiệu mẫu CĐ 11/2 CĐ 11/3 CĐ 11/5 CĐ 11/5-2 CĐ 11/6 SiO2 0,20 0,16 0,12 0,15 0,12 Thành phần hoá học (%) Fe2O3 CaO 0,01 55,17 0,01 55,24 0,01 55,51 0,01 55,48 0,01 55,51 Al2O3 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 MgO 0,21 0,23 0,24 0,24 0,17 MKN 43,52 43,64 43,72 43,68 43,70 Bảng Thông số đặc trưng thống kê thành phần hoá học đá metacarbonat màu trắng khu Tân Lập Thông số Giá trị nhỏ Giá trị lớn Trung bình (%) QP sai Độ nhọn (E) Độ lệch (A) Hệ số biến thiên (V%) CaO 55,17 55,51 55,38 0,16 -2,71 -0,69 0,30 MgO 0,17 0,24 0,22 0,03 1,58 -1,43 13,53 - Hàm lượng Al2O3: < 0,01%, nghĩa chúng có hàm lượng thấp phân bố đồng đá - Hàm lượng Fe2O3: 0,01% Thực tế quan sát oxyt sắt bám vào khe nứt đá vôi trắng đới dập vỡ bị đất phủ lên Thành phần nguyên tố Với đặc điểm thành phần hóa học đá hoa trắng khu vực nghiên chủ yếu CaO, oxit Al2O3, SiO2, MgO có hàm lượng thấp, hàm lượng oxit gây màu Fe2O3 thấp (0,01÷0,02%), nguyên tố bất lợi cho đá mỹ nghệ Fe (có hàm lượng thấp), khơng có kim loại màu nguyên tố phóng xạ cho thấy đá tinh khiết Xét phương diện thành phần hóa học, đá hồn tồn sử dụng để chế tác đá mỹ nghệ 3.3 Đặc điểm kiến trúc cấu tạo đá Việc nghiên cứu làm rõ đặc điểm kiến trúc, cấu tạo đá quan trọng để đánh giá độ bền độ nguyên khối đá Kết phân tích lát mỏng thạch học cho thấy thành tạo metacarbonat (đá hoa trắng) khu vực nghiên cứu có cấu tạo khối, kiến trúc hạt biến tinh, kích thước hạt nhỏ đến trung bình Thành phần hố học (%) SiO2 Fe2O3 0,12 0,01 0,34 0,02 0,15 0,01 0,03 1,58 -1,43 22,11 - Al2O3 < 0,01 < 0,02 < 0,01 - MKN 43,52 43,72 43,65 0,08 2,36 -1,54 0,18 Theo kết khảo sát cho thấy, đá hoa màu trắng khu vực nghiên cứu có cấu tạo phân lớp dày, phổ biến từ 1,5÷3 m Các đá có hướng cắm đơn nghiêng phía đơng nam, với góc cắm thoải Tại khu vực Nà Lược, Nà Lịn ảnh hưởng hoạt động kiến tạo hoạt động magma nên đá có tượng bị dập vỡ Tuy khe nứt hầu hết lấp đầy calcit thứ sinh, ảnh hưởng đến tính lý, tính khơng đồng mặt học Từ đặc điểm nêu cho thấy tính nguyên khối độ thu hồi khối đá có kích thước > m3 thấp, nhiên ảnh hưởng tính tốn độ ngun khối khối có kích thước > 0,1 m3 tính tốn khai thác chế tác đá mỹ nghệ theo Thông tư 05/2020/BTNMT độ nguyên khối đá để làm đá mỹ nghệ 3.4 Tính chất lý Xác định thông số lý giúp cho việc đánh đánh giá độ bền đá Trong khu vực nghiên cứu, mẫu đá metacarbonat màu trắng làm thí nghiệm xác định tính chất lý Kết thí nghiệm xác định thơng số lý thể Bảng Kết phân tích cho thấy: đá metacarbonat màu trắng có độ ẩm 0,03÷0,07%, trung bình 0,05%; độ hút nước 0,23÷0,36%, trung bình 0,27%; khối lượng thể tích khơ bão hồ 2,7÷2,8 Lê Thị Ngọc Tú nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 64 (5), 49 - 59 57 Bảng Thông số lý mẫu đá metacarbonat màu trắng khu Tân Lập TT TT Số hiệu mẫu CĐ 11/4-3 CĐ 11/6-2 CĐ 11/2-2 CĐ 11/3-2 CĐ 11/5-3 Trung bình Số hiệu mẫu CĐ 11/4-3 CĐ 11/6-2 CĐ 11/2-2 CĐ 11/3-2 CĐ 11/5-3 Trung bình Độ ẩm khơ gió Wkg Độ hút nước Whn % 0,03 0,07 0,06 0,04 0,06 0,05 % 0,23 0,25 0,36 0,26 0,23 0,27 Cường độ nén Bão hồ, Khơ, nk nbh kG/cm 699 668 686 655 1080 986 645 596 596 476 741,20 676,20 Cường độ kéo, k kG/cm2 45 47 78 39 47 51,20 g/cm3, trung bình 2,72 g/cm3; khối lượng riêng từ 2,72÷2,84 g/cm3, trung bình 2,74 g/cm3; độ lỗ rỗng từ 0,74÷1,41% trung bình 0,87%; cường độ kháng nén khơ 596÷1080 kG/cm2, trung bình 741,20 kG/cm2 bão hồ 476÷986 kG/cm2, trung bình 676,20 kG/cm2; cường độ kháng nén từ 39÷78 kG/cm2, trung bình 51,20 kG/cm2; hệ số kiên cố 6,0÷10,8, trung bình 7,44; hệ số biến mềm 0,80÷0,96, trung bình 0,91; lực dính kết 85÷160 kG/cm2, trung bình 112,0 kG/cm2; góc ma sát 38035’÷39059’, trung bình 39037’ Với tính chất lý cho thấy đá metacarbonat màu trắng khu vực Tân Lập có độ bền định, thuận lợi cho việc chế tác, việc sử dụng sản phẩm đá mỹ nghệ từ loại đá 3.5 Tính chất phóng xạ Trong tự nhiên hầu hết nguyên tố phóng xạ thường nằm khoáng vật màu, đá trầm tích, loại đá thuận lợi cho khống vật phóng xạ cư trú, phải đá giàu vật chất hữu cơ, loại đá thường có màu đen Đối với đá metacarbonat màu trắng, tinh khiết khu vực nghiên mô tả có khả có đặc tính phóng xạ cao Đặc tính nhóm đá hoa Khối lượng thể tích khơ bão hồ bh g/cm 2,70 2,70 2,70 2,70 2,80 2,80 2,70 2,70 2,70 2,70 2,72 2,72 Hệ số kiên cố, f 7,0 6,9 10,8 6,5 6,0 7,44 Hệ số biến mềm, k 0,96 0,95 0,91 0,92 0,80 0,91 Khối lượng riêng g/cm3 2,72 2,72 2,84 2,72 2,72 2,74 Độ lỗ rỗng n % 0,74 0,74 1,41 0,74 0,74 0,87 Lực dính kết, C Góc ma sát trong, kG/cm2 110 115 160 85 90 112,00 Độ 39047’ 39018’ 39010’ 39059’ 38035’ 39037’ thường có đặc tính phúng x thp trung bỡnh t 12ữ15 àR/h iu ny kiểm chứng kết đo xạ đường máy CPII.68 số đề tài nghiên cứu trước khu vực này, kết cường độ phóng xạ dao động khoảng từ 15÷16 µR/h (Đỗ nnk., 2005; 2007) Kết hoàn toàn thấp, phù hợp với loại đá hoa thường gặp lãnh thổ Việt Nam Với cường độ phóng xạ vậy, đá metacarbonat màu trắng khu vực Tân Lập hồn tồn khai thác, sử dụng làm đá mỹ nghệ 3.6 Đặc tính mỹ thuật Đặc tính mỹ thuật đá thể qua tiêu chí màu sắc, hoa văn độ bóng Đặc điểm tiêu chí nhóm tác giả xác định phương pháp nghiên cứu mẫu mài láng Kết nghiên cứu thấy đá metacarbonat màu trắng khu Tân Lập có đặc tính mỹ thuật sau: Màu sắc đá hoa trắng khu vực Tân Lập chủ yếu màu trắng, có vị trí phớt xanh, đồng (Hình 7a, 7c) Qua nghiên thành phần khống vật kết hợp với quan sát mẫu mài láng, nhóm tác giả cho màu trắng màu tự sắc đá, tức màu khoáng vật calcit 58 Lê Thị Ngọc Tú nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 64 (5), 49 - 59 Hình Đá metacarbonat màu trắng Tân Lập trước chế tác (a, c) sau chế tác, mài bóng (b, d) Màu tự sắc màu ổn định, khơng bị thay đổi theo thời gian, đá hoa trắng khu vực nghiên cứu có độ bền màu, màu trắng tinh khiểt đồng làm tăng giá trị đá sử dụng làm đá mỹ nghệ (Hình 7b, 7d) Vân hoa đá hoa trắng khu Tân Lập chủ yếu Tuy nhiên, số lượng nhỏ đá phân bố phần thấp tập hệ tầng Mia Lé (D1ml2), đá có vân màu xám loang lổ, đơi có gân màu hồng, đỏ oxyt sắt lắng đọng vào khe nứt Các gân thẳng ngoằn nghèo Các vân, gân màu đỏ màu tự sắc Độ bóng đá hoa trắng khu Tân Lập cao, đồng Theo kết phân tích từ mẫu mài láng, đá có độ bóng 85÷92%, độ bóng phụ thuộc vào số đầu mài (số đầu mài nhiều độ bóng cao) Nhìn chung đá hoa trắng khu vực Tân Lập Chợ Đồn - Bắc Kạn có màu sắc, hoa văn độ bóng tốt, đá sử dụng làm đá mỹ nghệ Kết luận kiến nghị Từ kết nghiên cứu thành phần vật chất, kiến trúc, cấu tạo, tính chất lý, đặc tính mỹ nghệ thành tạo metacarbonat màu trắng khu vực Tân Lập - Chợ Đồn - Bắc Kạn, rút số kết luận ban đầu sau: - Các thành tạo metacarbonat khu vực Tân Lập - Chợ Đồn - Bắc Kạn có thành phần thạch học chủ yếu đá hoa màu trắng (đá hoa trắng) - Thành phần khoáng vật chủ yếu calcit, khoáng vật cịn lại: thạch anh, flogopit, dolomit khống vật quặng chiếm hàm lượng thấp - Thành phần hóa đa lượng chủ yếu CaO, oxit Al2O3, SiO2, MgO có hàm lượng thấp, hàm lượng oxit gây màu Fe2O3 thấp Thành phần nguyên tố chủ yếu Ca, Mg, Si, Al, Ti thấp Nhất nguyên tố bất lợi cho đá mỹ nghệ Fe (có hàm lượng thấp) vắng mặt nguyên tố kim loại màu, kim loại quý, kim loại nguyên tố phóng xạ - Đá có kiến trúc hạt biến tinh, với kích thước hạt nhỏ đến trung bình, cấu tạo phân lớp dày, độ nguyên khối độ thu hồi đạt yêu cầu, tính chất phóng xạ thấp, có màu sắc ổn định, hoa văn độ bóng tốt Các tính chất lý cho thấy đá có độ bền chịu tác dụng ngoại lực Với tất đặc điểm nêu làm sở khoa học cho phép nhóm tác giả bước đầu nhận định rằng: thành tạo metacarbonat khu vực Tân Lập - Chợ Đồn - Bắc Kạn hồn tồn có khả Lê Thị Ngọc Tú nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 64 (5), 49 - 59 sử dụng để chế tác đá mỹ nghệ Tuy nhiên, kết nghiên cứu bước đầu, cần có nghiên cứu giai đoạn để có thêm sở khoa học cho việc đánh giá tiềm đá mỹ nghệ thành tạo metacarbonat khu vực Tân Lập nói riêng tồn tỉnh Bắc Kạn nói chung Lời cảm ơn Cơng trình nghiên cứu phần đề tài NCKH cấp sở “Đặc điểm thạch học đá metacarbonat địa bàn tỉnh Bắc Kạn khả sử dụng làm đá mỹ nghệ”, mã số T22-22 Trường Đại học Mỏ - Địa chất tài trợ Trong trình thực nghiên cứu, tác giả nhận giúp đỡ từ đề tài cấp tỉnh “Khảo sát, đánh giá nguồn tài nguyên du lịch tự nhiên phục vụ phát triển ngành du lịch tỉnh Bắc Kạn”, mã số: 5.2022.06 Đóng góp tác giả Lê Thị Ngọc Tú, Tô Xuân Bản, Phạm Trường Sinh - khảo sát thực địa khu vực Tân Lập, Chợ Đồn, Bắc Kạn, thu thập mẫu phân tích hồn thiện đồ, sơ đồ địa chất; Lê Thị Ngọc Tú, Phạm Thị Vân Anh Đặng Thị Vinh - phân tích mẫu xử lý số liệu; Lê Thị Ngọc Tú - xử lý số liệu biên tập viết Tài liệu tham khảo Bui, N K., Pham, H T., Pham, M., & Le, P D (2021) Mineral characteristics of metacarbonat in Sa Thay, Kon Tum and potential use for gemstone VNUHCM Journal of Natural Sciences, 5(2), 1086-1100 Đỗ, Đ T., Lê, T M., Phan, V S., Nguyễn, A B., Đỗ, V N., Phạm, T V A., Lê, T.C., Phạm, T S., Hà, T N., Đinh, V D., Phan, V S (2007) Đánh giá tiềm đá ốp lát tỉnh Bắc Kạn Đề tài cấp tỉnh, Sở TN-MT tỉnh Bắc Kạn Đỗ, Đ T., Đặng, V B., Phan, V N., Lê, T M Nguyễn, 59 V B., Đỗ, V N., Nguyễn, V C., Phạm, T S., Hà, T N., Phạm, V S., Phạm, T V A., Đinh, V D., Phạm, T H (2005) Điều tra, đánh giá chất lượng, trữ lượng đá vôi trắng phục vụ quy hoạch, khai thác sử dụng hợp lý có hiệu địa tỉnh Bắc Kạn Đề tài cấp tỉnh Sở TN-MT tỉnh Bắc Kạn La, M S., Nguyễn, T D., Trần, Q P., Trần, V T., Phạm, D C (2014) Nghiên cứu trình thành tạo chất lượng đá metacarbonat vùng Văn Chấn, Yên Bái Sở TN-MT tỉnh Yên Bái Nguyễn, H Đ (2014) Đánh giá tiềm đá mỹ nghệ, đá trang trí địa bàn tỉnh Quảng Trị đề xuất hướng khai thác sử dụng Luận văn thạc sĩ khoa học Trái đất, Đại học Huế Nguyễn, K G., Lê, T D., Phạm, T V A., Phạm, T H., Trương, A Q., Hà, T N., Phạm, T S., Nguyễn, T T., Ngô, X Đ., Nguyễn, H T., Lê, T N T., Phạm, A C (2015) Nghiên cứu đánh giá tiềm đá mỹ nghệ tỉnh Kon Tum phục vụ quy hoạch thăm dò, khai thác Đề tài KHCN cấp tỉnh Sở KHCN tỉnh Kon Tum Phạm, T V A., Le, T D., Nguyễn, K G., Phạm, T S., Nguyễn, H T., Hà, T N., Phạm, V T., Hoàng, B Q., Trần, L C., Trần, V D (2017) Nghiên cứu địa chất thạch luận đá metacarbonat mối liên quan chúng với khoáng sản khu vực Tây Nghệ An khối nhô Kon Tum Đề tài NCKH cấp Bộ mã số B2013-02-13 Thông tư số 05/2020/TT-BTNMT, Quy định kỹ thuật thăm dò, đánh giá trữ lượng đá khối sử dụng làm đá ốp lát mỹ nghệ Trần, T H., Ngô, T P., Nguyễn, V Y., Phạm, T D., Trần, Q H., Trần, T A., Trần, V A (2008) Điều tra đánh giá triển vọng khả sử dụng nguồn đá mỹ nghệ phục vụ phát triển công nghiệp địa phương số tỉnh miền Trung Đề tài cấp Nhà nước Trần, V T (2000) Sách tra cứu phân vị địa tầng Việt Nam Lưu trữ Cục Địa chất khoáng sản Việt Nam, Hà Nội