Bài tập cá nhân môn địa chất đại cương

Hiện nay, bước vào thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa, việc đánh giá, dự báo toàn bộ tài nguyên khoáng sản Việt Nam đã trở nên một nhiệm vụ hết sức cấp thiết để có đủ dữ liệu cho việc hoạch định chính sách, kế hoạch hóa công tác điều tra cơ bản, khảo sát, thăm dò, khai thác khoáng sản, sử dụng hợp lý tài nguyên bảo vệ môi trường phát triển bền vững, trong xu thế hội nhập vào môi trường quốc tế và khu vực.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC

KHOA: KHOA HỌC XÃ HỘI

  

Môn : Địa chất đại cương

Giảng viên: Trần Quốc Huy

Sinh viên: Bùi Thị Huệ

Mã SV: 1066070025

Lớp k13 Địa lý( QLTNMT)

khoáng sản chính, các khoáng sản đi kèm hoặc công sinh, hàm lượng, giá trị công nghiệp, quy mô khai thác ) và các tác dụng của việc khai thác tới kinh tế và môi trường của địa phương

Bài làm

Hiện nay, bước vào thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa, việc đánh giá,

dự báo toàn bộ tài nguyên khoáng sản Việt Nam đã trở nên một nhiệm vụ hết sức cấp thiết để có đủ dữ liệu cho việc hoạch định chính sách, kế hoạch hóa công tác điều tra cơ bản, khảo sát, thăm dò, khai thác khoáng sản, sử dụng hợp lý tài nguyên bảo vệ môi trường phát triển bền vững, trong xu thế hội nhập vào môi trường quốc tế và khu vực

I Khoáng sản là những khoáng chất mà con người có thể khai thác để sử

dụng trong các lĩnh vực kinh tế và trong đời sống cùng với tiến bộ khoa học kỹ thuật và công nghệ, khai thác và sử dụng khoáng sản không ngừng được mở rộng( có những loại mới được sử dụng gần đây)

Khoáng sản trong tự nhiên rất đa dạng: có thể ở dạng rắn( đa số), một số

ở trạng thái lỏng( nước khoáng, nước, dầu mỏ) và khí( khí đốt).Ngoài ra có một vài loại khí phóng xạ hoặc hơi nóng tự nhiên( rất hiếm)

Khoáng sản được biểu hiện với quy mô rất khác nhau, từ rất nhở đến rất lớn, có thể chia thành các loại như sau:

1 Điểm khoáng hoá: báo hiệu khả năng có thể phất hiện ra những tích tụ

khoáng sản không đáng kể, chưa được nghiên cứu để khẳng định

2 Điểm khoáng sản: là khu vực cố biểu hiên có những điểm quặng với

quy mô lớn, nhưngg chỉ được nghiên cứu một cách sơ lược, chưa có

đủ cơ sở để đánh giá tiềm năng, triển vọng

3 Mỏ khoáng(mỏ quặng) là khu vưc chứa khoáng sản tập trung phát

triển với quy mô đủ lớn và chhất lượng đủ đảm bảo cho việc khai thác trong điều kiên kỹ thuật, công nghệ hiện đại, nó phải đủ trữ lượng cho việc khai thác trong thời gian khá dài

4 Kiến trúc trường quặng và mỏ quặng là lĩnh vực nghiên cứu những

mối quan hệ giữa các yếu tố cấu trúc kiến tạo, quy luật phát triển của diên tích chứa quặng, là tiền đề khoa học tạo cơ sở cho viêc dự báo, thăm dò,đánh giá tiềm năng, nhằm tìm ra những loại năng lượng mới

Bản đồ khoáng sản của việt nam

II Khái quát khoáng sản tại nghệ An

Cần phải khẳng định rằng, so với cả nước, tỉnh Nghệ An có một nguồn tài nguyên khoáng sản hết sức dồi dào và phong phú

Qua khảo sát cho thấy toàn tỉnh hiện có 113 vùng mỏ khoáng sản với trữ lượng lớn, 171 điểm quặng và đá vôi được phân bổ khá đồng đều ở các địa phương trong tỉnh Một số kim loại và đá quý có trữ lượng lớn như: vàng sa khoáng ở lưu vực sông Cả, sông Hiếu với trữ lượng trên 20

tấn; Các loại đá qúy như Hồng ngọc, Bích ngọc ở các huyện Quỳ Châu, Qùy Hợp Đặc biệt Thiếc sa khoáng ở Nghệ An được đánh giá là lớn nhất Việt Nam, với trữ lượng khoảng 42.000 tấn (chiếm 30% trữ lượng Thiếc cả nước) tập trung ở các huyện Qùy Hợp, Quế Phong; Sắt với trữ lượng 1,8 triệu tấn ở Nghi Lộc, Thanh Chương Ngoài ra một số khoáng sản khác như Mangan với trữ lượng khoảng hơn 3 triệu tấn, tập trung ở các huyện Hưng Nguyên, Nam Đàn, Nghi Lộc Titani tồn tại dưới dạng Inmenit, với tổng trữ lượng khoảng 22.600 tấn, tập trung phần lớn ở Cửa Hội Bô xít có trữ lượng khoảng gần 3 triệu tấn, tập trung ở các huyện Yên Thành, Diễn Châu, Nghĩa Đàn Photphorit có trữ lượng khoảng 130.000 tấn, ở các huyện Con Cuông, Anh Sơn, Yên Thành, Quỳnh Lưu, Thanh Chương Vào thập kỷ 70 của Thế kỷ trước, các nhà địa chất đã phát hiện ở khu vực Bản Khạng ( Qùy Hợp ) có mỏ nước khoáng thuộc loại Cacbonic là loại được thị trường tiêu dùng ưa chuộng nhất, có trữ lượng 0,5 lít/giây Nước khoáng còn được phát hiện

ở một số huyện như Nghĩa Đàn, Đô Lương

Nghệ An còn có thế mạnh về đá xây dựng với trữ lượng rất lớn,

nhiều loại đá có giá trị kinh tế cao như đá trắng Quỳ Hợp trữ lượng 100m3; đá bazan có trữ lượng 260 triệu m3 ở Qùy Hợp, Nghĩa Đàn,Tân Kỳ ; đá đen trữ lượng 54 triệu m3 ở Con Cuông, Đô Lương Đặc biệt

có nguồn đá vôi trên 1 tỷ m3 ở các khu vực Anh Sơn, Quỳnh Lưu, Con Cuông,Tân Kỳ Nhiều nhất là đá xây dựng trên 1 tỷ m3 ở Hưng

Nguyên,Tân Kỳ, Quỳnh Lưu, Nam Đàn, Đô Lương, Nghĩa Đàn Đó là chưa kể hàng loạt các loại khoáng sản khác như Sét để sản xuất gạch ngói, Sét xi măng 300 triệu tấn, than mỡ 40 ngàn tấn, Than bùn 10 triệu tấn Trong những năm qua, việc khai thác khoáng sản đã được UBND tỉnh và các ban ngành chức năng chú ý đầu tư và dần đưa vào quản lý một cách tích cực hơn Do vậy sản lượng một số khoáng sản đã được khai thác năm sau cao hơn năm trước Nếu như năm 2000 tỷ trọng của ngành công nghiệp khai khoáng của tỉnh mới đạt 5,66%, thì nay đã đạt gần 7% Theo đó, công suất khai thác khoáng sản cũng không ngừng tăng, như chế biến đá trắng đạt khoảng 500.000 tấn/năm Trong đó riêng bột đá trắng mịn và siêu mịn đạt 160.000 tấn/năm Tổng công suất luyện thiếc đạt 2.500 tấn/năm 22

Quỳ Châu là một huyện vù2g cao của tỉnh Nghệ An, Việt Nam Quỳ Châu nằm trong vùng kinh tế Phủ Quỳ, trung tâm của miền Tây Bắc Nghệ

An Huyện có nhiều thuận lợi để phát triển sản xuất và chế biến nông lâm sản, khai thác khoáng sản và tiềm năng du lịch Địa hình của huyện khá phức tạp khi có hơn 72% diện tích ở độ cao trên 200 m so với mặt nước biển, bị chia cắt bởi mạng lưới sông suối dày đặc Đây là khó khăn cho Quỳ

Châu trong phát triển kinh tế - xã hội mà trước hết là hạn chế khả năng giao lưu giữa các xã trong huyện và mở mang diện tích đất nông nghiệp Tuy nhiên, những hạn chế trên cũng là những yếu tố giúp Quỳ Châu giữ được vốn rừng, bảo vệ môi trường sinh thái

Bản đồ huyện Quỳ Châu (Nghệ An)

Khoáng sản khi kim loại như đá quý: Granat, rubi hay saphia( Quỳ Hợp –Nghệ An)

1 Đặc điểm và nguồn gốc hình thành mỏ Quỳ Châu ( rubi và saphia)

rubi Sapphire

Rubi và saphia ở mở Quỳ Châu thành tạo từ các trầm tích sét-

cacbonat trong quá trình biến chất nhiệt đọng với sự tham gia tích cực

của các hoạt động biến chất trao đổi Giai đoạn thành tạo rubi, saphia muộn nhất còn ghi nhận được tại Quỳ Châu ở khoảng thời gian 22.1- 22.2 triệu năm, ở nhiệt độ của môi trường dao động khoảng 660 oC Rubi ở Quỳ Châu có hàm lượng Cr cao Tương quan giữa Cr với Fe và

Ti là tương quan nghịch, do vậy ở mở Quỳ Châu Rubi hông là chủ yếu Đồng thời màu đỏ rubi ở Quỳ Châu đỏ đậm và tính phát quang mạnh hơn so với rubi ở một số nơi khác như mỏ Luc Yên( Yên Bái)

Với việc phát triển tinh thể tháp đôi sáu phương có dạng “con suốt” hoặc các tinh thể kết hợp với thác đôi sáu phương và lấy trụ sáu phương tạo nên các tinh thể dạng “ thùng rượu”

Bên cạnh tổ hợp bao thể chung nhưng cũng có những điểm khác như, tại Lục Yên có hercynit, hematit, margarit và tuamalin, nhưng tại Quy Châu có anorthit, andalurit, biotit và zoisit

Vùng mỏ rubi Quỳ Châu phát triển trên cấu trúc vòm nâng Bù Khạng cũng liên quan tới các thành tạo biến chất có tuổi cổ và giàu nhôm Tại đây, rubi được khai thác chủ yếu trong các thành tạo eluvi, đeluvi khu Đồi Tỷ, Đồi Triệu, Bản Gié, Rubi gốc được phát hiện trong đá hoa tại ranh giới giữa đồi Mồ Côi và đồi Tỷ Đá hoa bao gồm chủ yếu là calcit màu xám trắng, hạt nhỏ chứa rubi, phlogopit, graphit Tại Quỳ Châu, chủ yếu gặp rubi và saphir hồng, còn saphir lam và saphir các màu khác hiếm gặp hơn Rubi Quỳ Châu thường có màu đỏ phớt tím với độ bão hoà màu cao và rất được ưa chuộng trên thị trường

2 Thành phần hoá học của mỏ Quỳ Châu

Kết quả phân tích thành phần hoá học của rubi và saphir liên quan với các thành tạo đá hoa trên hai vùng mỏ Quỳ Châu giúp phát hiện được một tổ hợp nguyên tố phụ rất phong phú, bao gồm chrom, sắt, silic, titan, vanađi, mangan, magnesi, calci, gali, germani, scanđi và kẽm Trên cả hai vùng mỏ thì các oxit tạo màu chính và có hàm lượng trội hơn cả là Cr2O3, Fe2O3 và TiO2

Trong rubi và saphir ở Quỳ Châu, hàm lượng các oxit cũng có những sự khác biệt Hàm lượng Cr2O3 dao động trong khoảng 0-2,566%, trung bình: 0,295%; hàm lượng Fe2O3 khoảng 0-2,08%, trung bình: 0,086%; hàm lượng TiO2 khoảng 0-0,230%, trung bình: 0,045%; CaO trung bình:

0,075%; MgO trung bình: 0,026%; V2O5 trung bình: 0,013%,

Rubi gốc trong đá hoa vùng mỏ Quỳ Châu được đặc trưng bởi hàm lượng

Cr2O3 và MgO cao (tương ứng là 0,295% và 1,026%) (Bảng 1); các hàm lượng Fe2O3 và TiO2 thấp (tương ứng là 0,086% và 0,045%) Hàm lượng cao của MgO chứng tỏ mối liên quan chặt chẽ với các đá hoa đolomit trong

khu vực Trên biểu đồ trường phân bố (Hình 5), rubi gốc trong đá hoa phân

bố ở một vùng riêng biệt với tỷ số Cr2O3/Ga2O3 cao, đồng thời trường phân

bố của rubi trong đá gốc và trong sa khoáng phân bố cạnh nhau, điều đó có thể lý giải nguồn cung cấp chủ yếu rubi cho sa khoáng là các thành tạo gốc trong đá hoa

Bảng 1 Hàm lượng trung bình của rubi và saphir trong sa khoáng

ở một số mỏ và điểm quặng khác nhau

SA KHOÁNG

Oxit

Miền Bắc Việt Nam Miền Nam Việt Nam Quỳ

Châu

Quỳ Hợp

Lục Yên

Tân Hương

Trúc Lâu Đăk Nông

Bình Thuận Rubi Saphirlam Rubi Rubi Saphir Saphirlam Saphirlục Saphirđen TiO2 0,045 0,348 0,050 0,178 0,243 0,035 0,022 0,048

Al2O3 99,460 99,445 99,33

0

99,490 99,450 100,43

3

100,69 7

98,14

Cr2O3 0,295 - 0,227 0,355 0,356 0,001 0,010

-Fe2O3 0,086 0,933 0,083 0,086 0,256 1,338 0,754 2,040

V2O3 0,013 - 0,011 - 0,049 0,001 0,001

-Ga2O

3

0,007 0,008 0,009 - - 0,028 0,024 0,028

Tổng 100,00

7

100,73 4

99,77 4

100,10 9

100,35 4

101,84 101,51

1

100,26 2

Như vậy, khi xem xét đặc tính của 3 oxit tạo màu chính là Cr2O3,

Fe2O3 và TiO2 ở hai vùng mỏ Quỳ Châu, ta thấy Cr2O3 luôn chiếm ưu thế cả về đặc điểm phân bố và hàm lượng, tiếp đến là Fe2O3 và TiO2

Mỏ Quỳ Châu, hàm lượng Cr2O3 cực đại nhiều khi đạt đến một vài % và hàm lượng cực đại của Cr2O3 ở Quỳ Châu cao hơn so với hàm lượng cực đại của Cr2O3 ở Lục Yên

y = -0.1176x + 0.111

R 2 = 0.0495 -0.40

-0.20 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00

Cr2O3 (%)

Hình 1 Biểu đồ tương quan giữa Cr 2 O 3 và Fe 2 O 3 trong rubi và saphir liên quan với đá hoa

y = 0.0497x + 0.0016

R 2 = 0.4053

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00

Cr 2 O 3 (%)

Hình 2 Biểu đồ tương quan giữa Cr 2 O 3 và V 2 O 5 trong rubi và saphir liên quan với đá hoa

Khi xem xét mối tương quan của Cr2O3 với Fe2O3 trong rubi và saphir liên quan với các thành tạo đá hoa, ta thấy hàm lượng Cr2O3 thường trội hơn so với hàm lượng Fe2O3 (0,295% so với 0,086% ở Quỳ Châu và

0,227% so với 0,083% ở Lục Yên) (Bảng 1) và tương quan giữa Cr2O3 và

Fe2O3 trên cả hai vùng là tương quan nghịch (Hình 1), điều đó dẫn đến kết quả là trên cả hai vùng mỏ, rubi và saphir hồng chiếm tỷ lệ cao hơn so với saphir lam và saphir các màu khác

So với các nguyên tố khác thì hàm lượng V2O5 thường thấp hơn và chênh nhau không đáng kể ở cả hai vùng mỏ (trung bình: 0,011% ở Lục Yên và 0,013% ở Quỳ Châu) Tuy nhiên, V2O5 là nguyên tố tạo màu tím và sự có

mặt của chúng cũng ảnh hưởng đáng kể đến màu sắc của rubi và saphir Khi xem xét tương quan giữa Cr2O3 và V2O5, ta thấy chúng thể hiện mối tương quan thuận chặt chẽ (Hình 2) Như vậy, có thể thấy rằng V2O5

thường đi cùng với Cr2O3 và đã làm cho màu đỏ của rubi ở cả hai mỏ thường có ánh phớt tím

Hàm lượng trung bình của Fe2O3 và TiO2 trong rubi và saphir Quỳ Châu

và Lục Yên gần như tương đồng (0,086% ở Quỳ Châu và 0,083% ở Lục Yên đối với Fe2O3 và 0,045% ở Quỳ Châu và 0,050% ở Lục Yên đối với TiO2) (Bảng 1) Trên cả hai vùng mỏ, nếu không xét đến những mẫu có hàm lượng tăng đột biến, thì hàm lượng Fe2O3 phân bố tương đối đồng đều Khi xem xét tương quan của Fe2O3 với TiO2 ta thấy, trên cả hai vùng mỏ, tương quan giữa Fe2O3 với TiO2 là thuận và hai nguyên tố này liên quan chặt chẽ với nhau (Hình 3)

y = 0.0313x - 0.0072

R 2 = 0.1817

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2

Hình 3 Biểu đồ tương quan giữa Fe 2 O 3 và TiO 2 trong rubi và saphir liên quan với đá hoa

Hình 6 Đặc tính phân bố của rubi và saphir trong sa khoáng

theo tỷ lệ Cr 2 O 3 /Ga 2 O 3 và Fe 2 O 3 /TiO 2

Trên biểu đồ trường phân bố thì saphir liên quan với bazan phân bố ở một khu vực riêng biệt so với rubi và saphir thuộc các kiểu nguồn gốc khác Saphir miền Nam thường có tỷ số Fe2O3/TiO2 cao và tỷ số

Cr2O3/Ga2O3 thấp (Hình 6)

3 Các tính chất vật lý và quang học

3.1 Tính chất vật lý

- Cát khai: Ruby, saphia không có cát khai, nhưng có thể tách theo một số

hướng nhất định

- Vết vỡ: vỏ sò

- Độ cứng: Ruby, saphia có độ cứng tương đối là 9 (theo thang Mohs), chỉ đứng sau kim cương Độ cứng của ruby, saphia cũng biến đổi theo các hướng khác nhau

- Màu vết vạch: trắng

- Tỷ trọng: Ruby: 3,95 - 4,05, thường là 4,00

Saphia: 3,95 - 4,03 , thường là 3,99

3.2 Tính chất quang học

- Độ trong suốt: Từ trong suốt đến đục

- Ánh: Mặt vỡ thường có ánh thuỷ tinh; mặt mài bóng thường có ánh từ thuỷ tinh đến gần ánh lửa

- Tính đa sắc: ruby: mạnh; đỏ phớt tía/ đỏ da cam

 Chiết suất: 1,766 - 1,774

- Lưỡng chiết suất: 0,008

- Độ tán sắc: 0,018

- Phổ hấp thụ: Ruby: 6942,

 Tính phát quang: Ruby : mạnh, đỏ phớt tím (huỳnh quang khác nhau theo những vùng mỏ) Saphia: Không có sự phát huỳnh quang đặc trưng cho mọi loại

saphia, nó phụ thuộc vào màu sắc và xuất xứ của viên đá

- Các hiệu ứng quang học: Hiện tượng ánh sao là đặc trưng nhất, hiện tượng mắt mèo thì ít gặp hơn Ngoài ra còn gặp hiệu ứng đổi màu (hiệu ứng Alexandrit), màu viên đá thay đổi từ lam đến tía hoặc hiếm hơn từ lục đến nâu phớt đỏ

5 Khai thác mỏ rubi Quỳ Châu

ngay từ thời đầu tiên hoạt động khai thác ồ ạt và trái phép của dân đã diễn ra trên một diện tích rộng thuộc các xã Châu Bình, Châu Hồng,…với các điểm mỏ nổi tiếng như đồi Tỷ (nơi phát hiện được những viên có giá trị tiền tỷ) và đồi Triệu (nơi phát hiện những viên có giá trị tiền triệu) (tên các địa danh này do giới đào

đá đặt) Về mặt chất lượng, ruby mỏ Quỳ Châu thuộc vào loại ruby đẹp nhất trên thế giới (tương đương với ruby mỏ Mogok của Mianma) Màu đẹp, độ bão hoà màu cao và độ tinh khiết cao Tại đây khai thác được viên ruby nặng 56cts và bán đấu giá được 560.000USD vào năm 1994

Rubi C2, gồm 108 viên,khối lượng 71,35ctr

Rub

y Quỳ Châu (VIGEGO khai thác năm 1996)

Hố Tỷ (hiện tại) nơi hàng trăm người dân đã bị chôn vùi vào năm 1992

Lịch sử khai thác tại khu vực đồi Tỷ mang nhiều đau thương và chết chóc Vào đầu những năm 90 tại đây mỗi ngày có hang nghìn người từ các nơi kéo đến đào

đãi để mong được đổi đời và chúng nằm ngoài tầm kiểm soát của các cơ quan chức năng Để rồi một vụ sập hầm đau thương đã xảy ra khiến hơn 100 người bị vùi lấp

ở độ sâu hơn 80 mét

Những cận cảnh khai thác rubi

Khai thác thủ công

Chợ đá quý Quỳ Châu năm 1998

Khai thác mỏ Quỳ Châu

Ruby cabochon

6 Gía trị kinh tế

Rubi Quỳ Châurất có giá một viên đá hình lục lăng (sáu cạnh) màu tiết bồ câu nhỏ bằng đầu đốt tay út (trọng lượng khoảng 0,2 gam) lên giới thiệu cho tôi nghe: Viên đá đỏ này được chị mua vào tháng 6-1992, từ một phu đá trúng được

ở Đồi Tỷ Nó là viên Hồng Ngọc độc nhất còn lại ở thị trường đá Quỳ Châu hiện nay

Đá Rubi lục lăng màu tiết bồ câu là loại cực hiếm, cực quý và cực đắt từ trước đến nay Nó được dân chơi đá gọi là vua của tất cả các loại vua đá Rubi Hiện nay, một viên Rubi lục lăng màu tiết bồ câu nặng khoảng 0,6 gam có trị giá gần 5kg vàng ròng Còn các loại Rubi có giá trị thấp hơn theo thứ tự như Rubi màu

đỏ nhạt (thường gọi là Rubi hoa mười giờ), Rubi màu hồng nhạt (Rubi màu mặt trời), Rubi màu trắng, màu tím, màu xanh, màu thạch anh đen Tuỳ theo màu sắc, trọng lượng mà mỗi viên đá Rubi có giá trị tương ứng

Vì là loại đá tiền tỷ nên một số kẻ đã tìm cách làm Rubi nhân tạo để lừa đảo những người thiếu kinh nghiệm, người say đá hoặc người có máu đổi đời trong chốc lát Từ năm 1991 đến nay, trên địa bàn Nghệ An đã có hàng trăm người vấp phải Rubi nhân tạo mà tán gia bại sản

Những viên đá đỏ đủ loại Viên Rubi đắt nhất trong số này có giá 800 triệu đồng, còn viên rẻ nhất là 1,8 triệu Ở địa bàn hai huyện Quỳ Châu, Quỳ Hợp (tỉnh Nghệ An) còn có khoảng 8 đại gia vẫn tiếp tục nghề buôn bán đá đỏ Dù không sôi động, náo nhiệt như trước đây, nhưng thị trường đá đỏ vẫn âm ỉ cháy Dân chơi đá hoặc người có máu làm giàu vẫn mạo hiểm lùng sục chọn mua cho mình những viên đá vua bạc tỷ