Nghiên cứu xác lập một số loại hình mỏ đá quý có triển vọng công nghiệp của việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC K H O A H Ọ C T ự NHIÊN Ten dẻ tài: NGHIÊN CỨU XÁC LẬP MỘT s ố LOẠI HĨNH Mỏ ĐÁ Q CĨ TRIỂN VỌNG CƠNG NGHIỆP CỦA VIỆT NAM m MA SỐ: QGTĐ.05.01 Chủ trì đề tài: PGS.TS NGỤY TUYẾT NHUNG c c c n b ộ t h a m gia: PGS.TS NGUYỄN NGỌC KHÔI Th.s NGUYỄN THỊ MINH THUYẾT THS NGUYỄN VÃN NAM PGS.TSKH PHAN VÃN QUÝNH PGS.TS NGUYỄN NGỌC TRƯỜNG TS v ũ VÃN TÍCH ĐAI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘl_ TRỤNG ÍẢM IHONG un thư viện o m HÀ NỘI - 2008 o o o õ o v Biío cáu lõm tat (lir 1-3 trang) tiếng Việt a Ten de tài : Iiịihién cứu xác lập số loại hình mỏ đá q có triển vọng cõng nghiệp việi nam Mã sô: QGTĐ.05.01 b C hú tri dề tài : PGS.TS ngụy tuyếl Nhung c Các cán l)ộ th a m gia: PGS.TS Nguyên Ngọc Khôi T h.s Nguyễn Thị Minh Thuyếi CN Nguyễn Văn Nam PGS.TSKH Phan Văn Quýnh PGS.TS Nsuyễn Ngọc Trường TS Vũ Văn Tích d M ục tiêu Iiội d u n g nghiên cứu M ục liêu: Xác lập mộl số loại hình mỏ ngun sinh ruby, saphir có triển vọng cơng nghiệp cúa Việi nam Nội d u n g nghiên cứu: - Nghiên cứu dặc điểm khoáng vật học ngọc học corindon Iron2, số đicm lộ đá gỏ'c chứa đá quý để làm sane tỏ đặc íliểm tiêu hình chúng irong vùng Lục yên - Nghiên cứu đặc diêm nsọc học cùa corindon mó sa khoáng lân cận điếm lộ đá iiốc dê xác định nguồn cung cấp dá quv irong vùng Lục yên Đãk Tón - Dãk Nóng - Trẽn cư sớ nghiên cứu tổ hợp khoáng đá chứa corindon xác định điều kiện thành lạo đá quý mối liêm quan chúng với chất lượng ngọc - Xác định đặc điểm phân bổ đá quý vùng nghiên cứu Tìm giai pháp còng nghệ xử lý nhiệt nâng cấp chãi lượng ruby, saphir vùns 11nhiên cứu e - C ác kết q u dạt đưực: Vé khoa học: bík) cáo khoa hoc Hội nghị nước quốc tế, hài báo hài b o ỏ tlạ n a bán tháo - k c t qua ứng d ung: để xuất quv trình xử lý nhiệt nâng cấp chất lượng cho ruby, sapliir khu vực imhiẽn cứu - Kct cI LI 11 đ tạo: Số cử nhân đào lạo khuôn khố đề tài: 02 Sỏ học vién cao học dược đào tạo khuôn khổ dề tài: 01 So ntỉhiírn cứu sinh dược đề lài hỗ trợ đào lạo: 01 - Kel vé táng cường tiềm lực cho đơn vị: Đặt sỏ cho hợp tác nghiên cứu khoa học cán tham gia đềtài với sở khoa học nước ngồi thơng qua việc tham gia hội nghị khoa học quốc tế Một số mẫu đá sưu láp đá xử lý khu vực nghiên cứu làm mẫu vật trưng bày / Tinh hình k inh phí đề tài: Kinh phí dược cap: 300 tr đổng, chi theo dự toán KHOA Q U Ả N LÝ C HỦ T R Ì ĐỂ TÀI (Ký iìhi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) ras TS N g u yễn Vãn Vượng PGS TS N gụy Tuyết N h u n g T R Ư Ờ N G ĐẠI HỌ C KHOA HỌC T ự NHI ÊN HI ÊU T R U Ô N G Bão cno to m tat ( t 1-3 t r a n g ) b ằ n g t i ế n g Anil a Title of Project: Hstablisimenl of some aemstone deposit types having industrial poicniial in Vietnam Code: QG I'D.05.01 b C h air of Project: Dr Assoc Prof Nsuy Tuyet Nhunfi c Participation M em bers: Dr Assoc Prof Nguyen Nuoc Khoi M Sc Nguyen Thi Minh Thuyet B.A N°uyen Van Nam Dr Sc Assoc Prof Phan Van Quynh Dr Assoc Prof Nguyen Ngoc Truone Dr Vu Van Tich d Aims and tasks: Aim: Establishment o f some primary ruby, sapphire deposit types having industrial potential in Vietnam Tasks: - To study mineralogical and gemoloajcal proprties o f corundum hosted ill different rock Irom Luc Yen to indicate their typomorphic characteristics - To stuck ami to compare mineraloeical and ticmoloeical proprties o f corundum found ill-silli with ihe nearby alluvial deposits to define the material soufce for secondary deposits in Luc Yen and Dak Ton - Based on examining mineral paraseneses contenine, corundum to di:fiie the corundum forming condition and its relation with cem quality - To stud} the distribution rule of semstone deposits in studying region - Fixinti the lechnoloay of heal treatment of ruby, sapphire from the studying region e Results: - In the science: * A repon with all results o f ihe project * reports in International Conference and Ssmposium o f Hanoi Unive-siv of Science * articles (1 ill manuscript) - ỉn the application: proposed pattern o f ruby, saphirr heat treatments - In the education: 02 imik*rtiraduaie thesis (completed) 01 master thesis (working) doctor ihcsis (working) - In the potentiality strengthen of faculty: * To base the cooperation in the gemstone research with scientists from other countries * A set of collection samples from studying area MỤC LỤC M đầu Chương ỉ Tơng q u a n tình hình nghiên cửu mỏ đá quý corindon ò' Yên Bái \à Đ ăk Nông Chương Đặc điếm địa chất vùng mỏ đá quý corindon Lục Yên Đ ăk Tơn 10 Vị trí địa lý đặc điểm địa chất vùne mỏ đá quý Trúc Lâu 10 2.2 Vị trí địa lý đặc điểm địa chất vùng mỏ đá quỷ An Phú 16 2.3 Vị trí địa lý đặc điểm địa chất vùng mỏ đá quý Đăk Tôn 25 Chương P hương pháp luận phuoìig pháp ngliicn cứu 34 3.1 Phương pháp thu thập, tổng hợp, xù' lý tài liệu 34 3.2 Phương pháp thực địa kháo sát địa chất 34 3.3 Các phươns pháp phân tích trone phòng 35 Chng Đặc điểm tiêu hình đặc điểm chất lưọng corindon đá quý kèm tro n g vùng nghiên cứu 47 Khái quát đặc điềm corindon 47 4.2 Đặc điểm corindon vùng Trúc Lâu 51 4.2 Đặc điếm corindon đá gốc vùng Trúc Làu 51 4.2.2Đặc điềm corindon sa khoảng vùng Trúc Lâu 59 4.3 Đặc điểm corindon vùng An Phú 69 4.3.1 Đặc điểm corindon đá gốc vùng An Phú 70 4.3.2 Đậc điêm corindon sa khoáng vùng An Phú 76 4.33 Dặc điểm đá quý kèm corindon đá hoa An Phú 86 4.4 Đặc diêm corindon vùng Đãk Tôn 88 4.5 So sánh đặc điêm tiêu hình corindon cúa ba vùng Trúc Lâu, An Phú Đãi Tôn 98 i Ch trưng Điểu Uiên thành tạo mối liên quan đến chất luọng ciia ruby saphir vùng nghicn cứu Ỉ03 5.1 Phàn loại kiểu mỏ nguyên sinh corindon 103 5.2 Điều kiện thành tạo corindon eneis vùng Trúc Lâu 106 5.3 Điều kiện thành tạo corindon đá hoa vùng An Phú 110 5.4 Cơ chế thành tạo cùa corindon vùng Lục Yên 120 5.5 Diều kiện thành tạo corindon vùn? Đắc Tôn 130 5.6 Mồi liên quan chất lượng ntiọc diều kiện thành tạo 133 Chương Đặc điểm quy luật phân bố mó đá quý ruby saphir vùng Lục Yên Đắc Nơng 134 () Dai sinh khống ruby - saphir Himalaya 134 Ò.2 Câu trúc địa chât trường quặng khu vực nghiên cứu 135 6.3 Quy luật sinh khoáng 147 Chương Giải p h p công nghệ XĨV lý nhiệt nâng cấp cliất luọng ruby saphir vùng Lục n Đ ắc Nơng ì 49 7.1 rồng quan phương pháp xử lý nâng cấp chất lượns đá quý ì 49 7.2 Cư sờ khoa học plnrơng pháp xử lý nhiệt 150 7.3 Các thiết bị xử lý nhiệt 163 7.4 Tồng quan quy trình cơng nghệ xử lý nhiệt nâng cấp chất lượns rubv, saphir ì 67 7.5 Ket quà bước đẩu nghiên cửu công nehệ xử lý nhiệt ruby, saphir vùng nghiên cứu 171 Kết luận 181 Tài liệu tham khào 184 Pin lục 195 n M đần Việl Nam nằm khu vực Châu Á nhừna quốc gia có tiềm vê đá quý Myanmar Thái Lan, Campuchia, Trunc, Quốc, sanistan, Pakistan, Sri I anka Vì thế, việc phát nhừna mỏ dá quý bắl đầu vào cuối nhừna năm 80 kỷ trước, Việt Nam dã mau chỏng dược biết đến quốc gia cỏ tiềm đá quý, đặc biệt ruby saphir loại đá quý có tiiá trị cao Nhiều mỏ, điểm đá quý phát rải rác khấp đất nước Công tác vẽ lập dồ địa chất khoáng sản ỏ- tỷ lệ 1:200.000, 1:50.000, phương án tìm kiếm đá quý Tổng Cục Địa chất, Tồng công ty Đá quý Vàng, dê lài nghiên cứu cấp đà làm sán2 tỏ nhiều vấn đề tiềm năng, nauôn gốc, chắt lượng đá quý Tuy nhiên, ngành đá quý Việt Nam vần chưa thực phái triển, vần nhiều vấn đề tồn lại tranh luận, cần giải , có vấn đề lý thuyết điều kiện thành tạo mỏ đá quý mối liên quan chất lượng đá quý với điều kiện thành tao vấn dề kỹ thuật xử lý nâng cấp chai lượng đá quý, gia cône chế tác vail đề thị trường Đe tài "Nghiên cứu xác lập sổ loại hình mò đá q có triển vọna, cơng ne,h:ệp ỏ' Việt N am ” thuộc Đại học Quốc gia Mà nội mỏ' nhàm góp phần giai phân nhỏ tồn Đối lượng dề tài dược tập trung vào mó đá quý ruby saphir loại đá quý có giá trị cao phát nhiều Việt Nam Mục tiêu cùa Đe tài xác iập sổ loại hình mỏ đá quý ruby, saphir cỏ triển vọng thuộc hai linh Yên Bái Đắc Nône, đề xuất giải pháp cône, nghệ xứ \ nhiệt nham nâns, cấp chất lượnạ cho ruby saphir mỏ irons, khu vực / CHƯONG1 TÓNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN c u C Á C MỎ Đ Á QU Ý C O R I N D O N Ỏ YÊN BÁI VÀ Đ Ắ C N Ô N G Đen Việt Nam đà thườns xuyên nhẳc đến văn liệu giới đất nước cỏ tiềm đá quý, vào 20 năm trước, Việt Nam mỏ đá quv hồn tồn chưa biết đến, nguồn tài nguyên quý ì>iá vần nsủ yên tronu lòng đất Sự thay đồi khái niệm trải qua q trình Các cơng trình nghiên cứu dịa chất Đônạ Dươna bất đầu từ each trăm năm (Fuchs E., 1882) Tiếp theo, tài liệu địa chất khu vực có eiá trị cơne, trình cùa nhà địa chất Pháp Jacob Ch Dussault L (1921), Bourret R (1922), Patte E (1927), Lacroix A (1918,1933), Fromaget 1.(1 °30, 1934,1941) Saurin E (1952) cơng trình sau năm 1954 cùa nhà địa chất Việt Nam Liên Xô Dọịicòv A.E (1965), Phạm Đình Long (19('8), Nguyễn Vĩnh (1972), Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao (1982) làm sáng tò nhiều diều cấu trúc địa chất, xác lập nhiều phân vị địa tầng, phát nhiêu loại khoáng sản vùng, nhiên, đá quv lại chưa ý nhiều Tuy nhién, thực cơng trình đo vẽ đồ địa chất tìm kiếm khống sàn tỷ lệ trung bình lớn, mẫu trọng sa, giã đãi mẫu thạch học nhà địa chất phát sổ đá quý, bán quý tổ hợp khoáng vật chửa đá quý việc phát zircon basalt Kainozoi Xuân Lộc Saurin E (1968), phát dấu hiệu ngọc saphir Miền Bắc Việt Nam (Nậm Yệ - H Giang, Bảng Hang Bản Cơ - Quỳ Hợp, Nsòi Biệc - Yên Bái) tập thể tác già Lê Đình Hữu, Tạ Hoàng Tinh, Nguyễn Văn Quang, Lưu Lân (1970), tổ hợp cor.ndon - manhetit (nạịơdak) đá giàu nhôm N^òi Biệc Nguyễn Vĩrh (1972) Sau này, cơng trình đo vẽ Bản dồ Địa chất Miền Nam Việt Nam, Bàn đồ Địa chất Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 (Trần Đức Lương Nguyễn Xuân Bao 1980) nhà địa chất Việt Nam phát hàng loạt điểm đá qu> - bán quý, đặc biệt đá quý - bán quý (saphir, zircon, granat ) liên quan với thành tạo núi lừa Miền Nam Việt Nam Nhừng phát sờ quan trọng để mở nhiệm vụ điều tra địa chất đá quý quy mô tồn quốc (Lê Đình Hữu, 1986) Việc phát liên tiếp mỏ đá quý Yên Bái, Nghệ An sau Tây Nguyên cho thấy tiềm đá quý Việt Nam phong phú Với kết dề tài nghiên cứu mang tính tổng quát, Đề tài KT-01-09 “Nguồn g ố quy luật phân bố đốnh giá tiềm đá quý đá kỹ thuật Việt N am ” (1995) ghi nhận Việt Nam 50 mò ruby saphir, có đến 42 mỏ ruby, 42 điểm quặng 106 điểm khống hóa corindon, phân bố giải rác khắp đất rước Tuy nhiên, mỏ Hình 1.1 Vị tri vùng nghiên cứu lởn, có giá trị kinh tế tập trang vùng lả Yên Bái, Nghệ An Tây Nguyên, đó, Yên Bái, Nghệ An nguồn cung cấp ruby, saphir màu chất lượng cao, Tây Ngun chủ yếu khai thác saphir TÌNH HÌNH NGHIÊN cứu CÁC MỎ RUBY, SAPHIR Ở YÊN BÁI Vùng Yên Bái đến tiếng giới với địa danh Lục Yên gắn liền YỞi mỏ đá quý ruby chất lưcmg cao Tuy nhiên, trước năm 80 kỹ 20, đá q vùng gần khơng đựơc biết đến, lịch sử có mót thời điểm đó, đá q tìm thấy vùng này, chứng co vùng mang địa danh Chợ Ngọc nằm cạnh hồ Thác Bà Các cơng trình nghiên cứu liên quan đến đá q khu vực Yên Bái gồm ba loại: titanium existing in numberless magnetite and ilmenite inclusions It made the corundum to be opaque.The colour is commonly pale and grey although crystals have rather big size The characteristics of Co Man corundum are similar to corundum in biotitesilIimanite gneiss from Polgahawela (Ceylon) and Sonapahar ( India) The mineral assemblage analysis refered P-T forming corundum bearing rock in Co Man between between 4.1 and 7.5 kbars and 650° and 750°c Although this primary corundum deposit local near by placer gem corundum deposit, the corundum bearing gneiss deposit could not be resources to supply gem corundum To form gem quality corundum obviously need more favourable condition Acknowledgement This paper presents the results of implementation of the Key Project QGTD 05.01, the authors would like to thank Vietnam National University for financial support to study Greifswald University for XRF analyses, Institute of Earth Science, Academia Sinica in Taipei for help in EPMA analysis, Institute of Geosciences at Gutenberg Universitete ( in Mainz) for help in Luminescence analysis References Cooray p G., Kumarapeli P.S.(I960) Corundum in biotite-siilimanite gneiss froiT Polgahawela, Ceylon Geo Mag Vol XCVI1 No 6, pp 480-487 Geological inap of Luc Yen Chau 1: 50.000 (1999) Golani P R (1989) Sillimanite-corundum deposits of Sonapahar, Meghalaya, India Metamorphosed Precambrial Paleosol Precambrial Research,43, pp 175-189 Iizuka Y (1996) The quantitative analysis of the rock-forming minerals by the electron micro-probe analyzer, pp.88-107 Ill Ph.D dissertation: Experimental study on the slabmantle interaction in subduction zones and its implications for the material recycling through the subduction zones, institute for Study of the Earth’s Interior Okayama University Misasa (Japan) li/.uka, Y, P liellwood, H.-C Hung, and E.z Dizon (2005) A non-destructive mineralogical study of nephritic artifacts from Itbayat Island, Batanes, northern Philippines Journal of Austronesian Studies 1:83-108 lvoziol, A.M (1989) Recalibration o f the gam et-plagioclase-A I2Si05-quartz (GASP) geobarometer and application to natural parageneses American Geophysical Union Spring Meeting, Baltimore, Maryland, EOS, vol 70, p 493 Kozioi, A.M., Newton R.c.(1988) Redetermination of the anorthite breakdown reaction and improvement of the plagioclase-garnei- Al2Si05-quartz barometer American Mineralogist 73 3-4, 216-223 Lcloup P.H.& Kiennst J.R (1993) High temperature metamorpliism in major strike-slip shear zone: the Ailaoshan-Red River (P.R.C) Earth and Planetary Science letter, I 18 pp 213-234 P hilibert J., a n d R T i x ie r (1968) Electron penetration and the atom ic number correction in electron probe microanalysis Brit J Appl Phys 2(1): 685-694 Reed S.J.B (1993) Electron Microprobe Analysis (2nd ed.) pp 326 Cambridge University Press, Cambridge Reche, J a n d M a rtin e z , F J (1996) GPT: An EXEL spreadsheet for thermobarometric calculations in metapelitic rocks Com puters & Geosciences 22(7), 775-784 13 Kretz, R (1983) Symbols for rock-forming minerals American Mineralogist 68, 7 279 T r a n Ngoe Q u a n , Nguyen Van Nam , Ly Ba Tien a n d o th e rs (1988) The origin o f industrial corundum deposits in Red River zone Geology and Mineral Resources, V o lu m e (in Vietnames) 14 ậl HỌC QUOC GIA HA NỌI ỈTNAMNATIONAL UNIVERSITY, HANOI ypiM ỳ&mịỳ ISSN D866- 8612 «khSKr V olu m e 23, N o , 2007 VNU Journal of Science, Earth Sciences 23 (2007) 153-159 Characteristics of corundums from Phuoc Hiep occurrence (Quang Nam Province) N g u y e n N g o e K h o i, N g u y T u y e t N h u n g , N g u y e n T hi M in h T h u yet*, P h a n V an Q u y n h College of Science, VNU R eceived 24 June 2007 Abstract P huoc H iep coru n d u m occurrence has been discovered recently in the Central part of Vietnam (Quang Nam Province), Common protoliths in the region are high-grade metamorphic rocks (typically o f am phibolite-granulite facies), such as garnet-bearing am phibolites, g n e isse s and schists, intruded by ig n eo u s form ations of different com p osition and age To date, the rubies and fancy sapphires have been found in secondary, m ostly alluvial deposits The corundum crystals occur as broken, from m oderate- to w ell-rounded, fragments, but rem ains of the original habits are often present Their size ranges from 3x5 m m to 20x30 mm, so m etim es to 100x120 mm Most of corundum pieces are of purplish pink to purplish red, w ith a sm all proportion o f light to dark blue For the first time, the g em ological characteristics o f Phucic H iep corundum s are described in detail in this paper C om m on g em ological properties of P huoc H iep coru n d u m s are norm al for rubies and sapphires elsew h ere in the w orld The m ost notable features are lam ellar and p olysynth etic (deform ation) tw in n in g, low transparency (do to high fracturing alon g tw in n in g planes), color zon in g an d secondary, fluid, "fingerprint" inclusions Based on the sim ilarity in tectonic settings, geological environm ents, gem ological and geochem ical characteristics of corundum s, Phuoc H iep occurrence can be grouped into the m etapelite-hosted type o f corundum d ep o sits in Vietnam , w h ich include Tan H u on g and True Lau d ep osits in the North Vietnam Keywords: Corundum; Geological settings; Crystallography; Gcmological properties; Mineral assemblage In troduction im portance The m ain ruby m ining areas in Vietnam are: and sapphire Vietnam now is considered as a country w ith big potential for gem stones M any kinds of gem stones have been found and m ined in different areas of the country A m ong these gem stones, ruby and sapphire are of most • Luc Yen, Tan Huong and True Lau in the north; • Q uy C hau in the centre; • D ak Ton, Ma Lam, Da Ban in the south Phuoc Hiep occurrence, w hich has been discovered recently, is located in Phuoc Son District, Q uang N am Province, approxim ately 70 km from southw est of Da N ang C ity (Centra! ^C o rresponding author Tel.: 84-4-5587061 E-mail: nm thuyet@ vnu.edu.vn 153 154 Nguyen Ngoe Khui et / VNU journal o f Science, Earth Sciences 23 (2007) 153-Ĩ59 part of Vietnam) Until now, no any data have been published on the co ru n d u m s from this area Geological settings The locations, w h ere rubies and sapphires w ere discovered, coincide w ith the tectonic origin valleys These valleys occur as depression belts along the fault system s Investigation w orks in the area h av e show n that rubies and sapphires are found in ground, alluvial and first-order terrace sedim ents of Thu Bon River and its tributaries The area of the Phuoc Hiep occurrence is w here are distributed m etam orphosed volcanosedim entary form ations, w hich include garnetbearing am phibolites, biotite plagiogneisses, quartz-plagioclas-biotite schists w ith disthene, quartz-feldspar-biotite-pyroxene-gam et, actinolite -trem olite, talc-trem olite schists, trem olite m arbles (Kham Due F orm ation - PR2kd) These rocks w ere m etam orphosed to am phibolite- granulite facies with w idespread developm ent of m igm atization processes The m agm atic rocks include granitogneisses (Chu Lai C om plex - yPRi cl), apodunites, apoperidotites, apopyroxenites (Hiep Due C om plex - SPZ hd), granodiorites, leucogranites, pegm atites (Dien Binh Com plex - yỗPZ| db) and younger form ations The m etam orphic rocks of Kham Due Form ation, granitogneisses of C hu Lai Com plex and ultram afic rocks of Hiep Due Complex were intruded by magmatic rocks of Dien Binh Complex and younger m agm atic form ations, form ing m etasom a tic zones with the characteristic, talctrem olite-actirnolite-asbestos-serpentine-gam etruby-sapphire, m ineral assem blage (Fig 1) All the geologic form ations in the area belong to Kham Due zone w hich extends along east-west direction and w hich is influenced by stages of tectonic activities from Late Proterozoic until present The gem stone occurrence is controlled by main, northw est-southeast, fault system s (oldest) and m eridian fault system s (youngest) Fig G eneralized geological m ap of I’hu oc H iep occurrence Nguyen Ngoe Khoi et al / VNU journal of Science, Earth Sciences 23 (2007) 153-159 Characteristics of Phuoc Hiep corundum 155 The size ranges from 3x5 mm to 20x30 mm, som etim es to 100x120 mm For im plem enting this research project, we surveyed Phuoc H iep occurrence in N ovem ber of 2005 year D uring this time, w e had selected corundum sam ples from Thu Bon River alluvial sediments using a sifting pan and also purchased from local individual gem diggers (Fig 2) J D H t f L Fig C orundum crystals from Phuoc Hiep occurrence Fig L ozenge-shaped Phuoc H iep corundum fragm ents Fig Lots o f Phuoc H iep coru n d u m s selected from the g e m locality 3.1 Crystallography and visual appearance Most of the co ru n d u m pieces appeared rounded or tum bled, w ith no indication of the original crystal form The crystals occur as broken fragm ents, the original habits rarely are observed w hich resem ble short hexagonal prism s (Fig 3) Som e pieces are lozenge­ shaped, broken fragm ents, form ed parallel to rhom bohedral faces of the crystals (due to deform ation) (Fig 4) Fig Different color varieties o f Phuoc H iep corundum s M ajority of stones, w hich are selected from this locality, are pink to light pink with violetish or brow nish overcastted colorations Nguyen Ngoe Klĩoi ft 156 III / VNU journal of Science, Earth Sciences 23 (2(X)7) 153-Ỉ59 The m ain color varieties are red to pink, blue to light blue, som e stones show irregular color d istributions (color zoning, color spots, etc, ) O ther colors are grey, colorless or sm oky (Fig 5) Alm ost all stones show low to m edium transparency, although tran sp aren t pieces are found d u rin g the trip to this area Low transparency is d u e to high fracturing of stones 3.2 Gemological Properties For the first time, gem ological properties of two m ain color varieties of Phuoc H iep co ru n d u m s are given (Table 1) They w ere found to be consistent w ith corundum in general [3, 4, 6, 7Ị 3-2.2 Microscopic Features a Color zoning Color zoning is not a typical feature of Phuoc H iep corundum s In som e pieces it is observed in the form of irregular color d istribution (color patches, color spots, etc., see Fig 5) C olor of these patches m ay be blue to bluish, grey to colorless b Twinning D eform ation tw inning (Fig 6), w hich occurred after coru n d u m crystals had form ed, is very characteristic for corundum s from this area This phenomenon is the main cause of high fracturing (and low transparency) of these corundum s where fractures occur along twinning planes parallel to rhom bohedral faces of the crystals after their formation This feature is very sim ilar to that of corundum s from Tan H uong and True Lau deposits in N orth Vietnam [6, 7) c Inclusions Due to low transparency of m ost corundum pieces, it was very difficult to identify all kinds of inclusions N evertheless, mica and chlorite inclusions (Fig 7) have been identified in som e corundum crystals Frequently encountered are secondary fluid inclusions along cracks ("fingerprints"), and "iron stains" as goldenbrow nish rusted patches 3.2.2 Chemical Properties Q ualitative X-ray fluorescence analysis of som e corundum sam ples from Phuoc Hiep area has revealed the presence of Cr, Fe and Ti as the mam coloring trace elem ents Because in Vietnam w e have no facility for quantitative EDXRF analysis, their contents for different color varieties have been analyzed by EPMA m ethod (Table 2) As it can be seen from this table, the pink to red variety contains generally higher content of chrom ium (0.002 - 0.276, av 0.136wt%), some sam ples contain high content of iron, whereas Ti, V, Mn are found in m inor am ounts The blue to light blue variety appears to contain higher iron content (0.090 - 0.964, av 0.327wt%) Table Standard gem ological properties of Phuoc H iep corundum s C olor Variety Property P ink to lig h t red Blue to light blue D efin ite, y ello w ish pink / violetish pink Definite to w eak, blue / greenish blue L o n g -w a v e u v D efinite, light red Inert uv Inert to very w eak Inert C h rom iu m Can not be evaluated 1.768- 1.774 1.770- 1.772 Pleochroism Fluorescence S h ort-w av e A b sorp tion spectra R efractive in d ex n„ ne B irefringence Specific gravity -1 6 62 -1 0 -0 0.008 - 0.009 3.90 - 4.03 3.92 - 4.02 Nguỵen Ngoe Khoi et al / VNU journal of Science, Earth Sciences 23 (2007) 153-159 157 Table A verage contents of trace elem en ts in Fhuoc H iep corundum s by EPMA analysis C olor variety Trace elem en ts FeO Ga^o TijO v 2o Cr2Oj MnO Pink to light red 0.087-0.175 0-0.027 0.006-0.043 0-0.087 0.002-0.276 (27 points / sam p les) M ean: 0.125 Mean: 0.003 Mean: 0.020 Mean: 0.005 Mean: 0.136 0-0.021 Mean: 0.006 Blue to light blue 0.090-0.964 0-0.021 0.001-0.482 0.001-022 0.006-0.528 0-0.011 (11 poin ts / sam p les) M ean: 0.327 Mean: 0.005 Mean: 0.096 Mean: 0.006 Mean: 0.177 Mean: 0.007 Science, VNU) The characteristic UV-VIS absorption spectra of different color varieties of Phuoc H iep corundum s are show n in Fig 8-10 Fig D eform ation tw in n in g in P h u oc Hiep Fig UV-V1S-NIR absorption spectra obtained from corundum (nicol: +; d = 1.2 m m ) red to pink variety (sam ple PH4) Fig ƯV-VIS-NIR absorption spectra obtained from red to pink variety w ith blue sp ot (sam p le PH6) Fig C hlorite and mica in clu sio n s in P huoc H iep corundum (nicol: +; d = 1.2 m m ) 3.2.3 Spectroscopic Features To reveal spectroscopic properties of Phuoc H iep co ru n d u m s, we h av e investigated their ab so rp tio n spectra using Shim adzu UV-VIS spectro p h o to m eter (m odel ƯV-2450) supplied by C enter for M aterial Sciences (College of Fig 10 UV-VIS-NIR absorption spectra obtained from blue sp ot (sam ple PH6) 158 Nguyen Ngoe Khoi et al / VNU journal o f Science, Earth Sciences 23 (2007) 153-159 Pink to red variety show s various shades of red, pink, violetish to orangey pink that cause slightly different absorption patterns Sam ple PH4 (p u re pink) ap p e ars to show absorption peaks caused only by C r3* at 412, 556 and 694 nm (Fig 9), while sam ple PH (light red w ith blue spot) show s peaks caused both by C r3* (412, 556 and 694 nm) and FeJ" (388 run, see Fig 9) With the same sam ple PH6 we also obtained spectrum for blue spot (Fig 10) Besides the absorption pattern w hich contains ban d s and peaks typical for blue sap p h ires from elsew here (Fe27 T i band at 565 run, FeJ7 F e peak at 450 run) we can see also an absorption peak caused by Cr3+ at 412 run sapphires from Phuoc H iep occurrence are red to blue color, low to m edium transparency, m edium to big size, lam ellar and polysynthetic (deform ation) tw inning and secondary, fluid, "fingerprint" inclusions 3.3- Mineral assemblages U ntil now, no any o utcrops of corundum bearing hard rocks h av e been found in this area N evertheless, w e have purchased som e sam ples of corundum s in m atrix from the local gem dealers (Fig 11) The typical m ineral assem blage, which w e could determ ine in these specim ens, is corundum , plagioclase and mica (Fig 11, 12) Fig 12 C orundum , p la g io d a se assem b lage (d = 0.6 mm , nicol: +) Based on the characteristics in tectonic settings, geological environm ent and properties of corundum s, Phuoc Hiep occurrence can be grouped into the m etapelite-hosted type of corundum deposits in Vietnam [1, 2, 5, 8] A lthough Phuoc H iep ruby and sapphires have low to m edium quality, w hich are suitable m ostly for cabochons, but with big size and quantity, they can be considered as a potential source of gem m aterial for Vietnam , especially when appropriate heat treatment technology is applied [9] O u r results are only initial System atic and com prehensive investigation should be done in a near future Fig 11 C orundum , m u sco vite, p lagioclase Acknowledgements assem blage (d = 1.5 cm) Discussion and conclusion The m ost prom inent features of rubies and This p ap e r presents the results of im plem entation of the Projects w ithin the fram ew ork of the Fundam ental Research Program funded by Vietnam M inistry of Science and Technology, and the Key Project Nguyen Ngoe Kiwi et III / VNU journal of Science, Earth Sciences 23 (2007) 153-159 QGTD 05.01 "Establishm ent of som e gem stone deposit types having industrial potential in Vietnam", funded by Vietnam National U niversity, Hanoi Vietnam, Gem A Cemology 27 (1991) 136 [5] Nguyen Viet Y et al On the forming origin of sapphire and ruby in Vietnam, journal of Geology B/23 (2004) 110 (in V ietnam ese) [6] Pham Van Long, Nguyen Ngoc Khoi, Tran Kim Hai, Typomorphic characteristics o f Vietnam rubies and sapphires, Final report of the Scientific References [1] P.G Cooray, 159 Project, Vietnam M inistry of Industry, 2001 (in p.s Kumarapeli, Corundum in Biotite-sillimanite G neiss from near Polgahaw ela, Ceylon, Geological Magazine x c v n (1960) 480 [2] C h.A H auzenberger, T Hager, w H ofm eister, v x Quang, G.W.A Rohan Fernando, Origin and form ation of gem quality corundum from Vietnam, Proceedings o f the 2nd International Workshop on Geo- and Material-Science on Getnminerals of Vietnam, Hanoi, 2003 [3] R.w Hughes, Corundum: ruby and sapfthire, W hite Lotus, 1991 [4] R.E Kane et al Ruby and fancy sapphire from V ietnam ese) [7] Pham Van Long, Research on the crystallomineralogical and •ịemological characteristics of rubies and sapphires from Luc Yen and Quy Chau deposits, PhD Thesis, College of Science, VNU, 2003 (in V ietnam ese) [8] G.J Simandl, s Paradis, Corundum in Alum ina-rich Metasediments, in Selected British Columbia Mineral Deposit Profiles, Volume 3, Industrial Minerals, 1999 [9] T Themelis, The heat treatment of ruby and sapphire, Gemlab Inc., USA, 1992 VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY, HANOI JOURNAL OF SCIENCE EARTH SCIENCES Vol 23, No 3, 2007 CONTENTS Tong Dzuy Thanh, On some significant unconformities in the Paleozoic and Mesozoic stratigraphy of North Viet Nam 137 Nguyen Dinh Minh, Building a GIS database for ecotourism development in Ba Vi District, H a Tay Province, Vietnam 147 Nguyen Ngoe Khoi, Nguy Tuyet Nhung, Nguyen Thi Minh Thuyet, Phan Van Quynh, Characteristics of corundums from Phuoc Hiep occurrence (Quang Nam Province) 153 Vu Thanh Ca, A numerical model for the simulation of wave dynamics in the surf zone an d near coastal structures 160 Nguyen Thanh Lan, Tran Nghi, Dang Mai, Dinh Xuan Thanh, Characteristics of Q u aternary sed im en tary facies in relation to w ater bearing capacity of aquifers and aquicludes in th e Red River Delta, Vietnam 170 Vu Due Minh, Nguyen Ba Duan, Some results of discovering old vestiges in the vicinity of Kinh Thien Temple 177 Ta Hoa Phuong, Two Frasnian/Famennian boundary sections in Vietnam 187 Dang Mai, Vu Thanh Lan, Quantitative distribution of groundwater chemical com ponents in th e Red River Delta based on frequency analysis 194 V I Ệ N K H O A H Ọ C CÔNG NGHỆ VIỆT NAM ISSN « 8 - lĩ Tạp chí CÁC KHOA HỌC VỀ TRÁI ĐẤT (T 29) 2007 HÀ NỘI TẠP CHÍ CÁC KHOA HỌC VỀ TRÁI ĐÂT Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam Tổng biên tập : TRẦN TRỌNG HỒ Phó tổng biên tập : NGUYÊN VĂN GIẢNG Hội biên t ậ p : Lê Đức An, Lê Duy Bách, Nguyền Văn Cư, Nguyẻn Đinh Dương, Nguyễn Địch Dỹ, Trương Quang Hải, Huynh Thi Minh Hằng Ị, Nguyễn Văn Hoàng, Vu Cao Minh, Trấn Nghi, Phùng Văn Phách, Nguyễn Hổng Phương, Bùi Công Quế, Nguyẻn Thị Kim Thoa, Cao Đình Triểu, Phan Trọng Trịnh, Nguyễn Đinh Xuyên Biên tập kỹ thuật: Vũ Tự Tiến TẠP CHÍ CÁC KHOA HỌC VÊ TRÁI ĐẤT 29(3) - 9-2007 MỤC LỤC l Nguyẻn N ản Giàng, Lé Ngoe Thanh L Vỏ Thanh Sơn, Lưu V iệt Hùng, Hoàng Thái Lan Hiệu sử dụng tổ hợp tài liệu dịa vật lý tìm kiếm tầng chứa nước dải cát khô Nam Trung Bộ Ảnh hưởng dòng điện ngược xích đạo lên biến thiên từ thành phần thảng đứng z trôn lãnh thổ Việt Nam s 201 liên quan v i tầng đ iện ly J Ngô Thi Lư, Nguyền VSn Đắc 193 Quy trinh phưrmg pháp hiộii chuản thông thiết bị ghi cár trạm địa chấn Việt Nam 208 Lé Duy Bach Ngỏ Gia Thắng, Cao Đình Triểu Đặc điếm kiến tạo Pliocen - Đệ Tứ vùng đông nam thềm lục địa Việt Nam 218 Nguyễn Hổng Phưưng, Pham Thê Truyén Xây dựng m ô hinh nguổn tuyến đánh giá dộ nguy động clất Việt Nam 228 ỉ Nguyễn N ản Dương, Nguyên Văn Lương Nguyễn Thi Minh Thuyết, Ngụy Tuvẽt Nhung, Nguyễn Ngọc Khỏi Tnrờng ứng suất kiến tạo chuyến động đại vỏ Trải đất đới hút chim Manila lân cân Măn hoá kiểm hoá tảng dát mặt nuôi tôm huyên Cái Nước (Cà Mau) Điéu kiện nhiệt độ - áp suất thành lạo đá hoa chứa đá quý vùng mò Lục Yên > Hà Quans Hãi Biến động lòng sổng Đổng Nai hoạt đ ộng khai thác cát 10 Phạm Quang Sơn, Nguyền Tiến Cơng, Vũ Thị Thu Hồi Diẽn biến vùng ven biển tỉnh Nam Định Ninh Binh trước ỉ Nguyền Thọ, Nguvển Thanh Hùng Nguyền Ba Minh 249 254 261 sau có cơng trinh thủy điện Hồ Bình qua phân tích thơng 267 tin vịẻn thám GỈS 11 Nguyền Như Trung, Nguyển Văn Nghĩa, 239 Dự báo xâm nhập mặn nước ngẩm vùng Hải Phòng bảng phương pháp mơ hình hố điện trở địa chát thuỷ văn 277 TH Ô N G BÁO KHOA H Ọ C 12 Nguyền Xuân Khiên, Trán Tân Văn Công vièn Địa chất - di sản địa chất với vững ITIUC tiêp phát triẽn bén Tin bún 284 288 Tồ soạn : 70 phô' Trán Hưng Đạo, Hà Nội Điện Thoại : 04-9.422825,04.2149037 T Ĩ M TA I CÁC C Ơ N C TR ÌN H NCKH CỦA CẢ NHÂN (Bài háo báo cáo Hội n g h ị khoa học ) PíỊÙnh: Dịu c h ấ t ; Chuyên ngành: Khống rật học - Ngọc học M ìĩieister w Vu Xuan Ọuana Nauv Tuyet Nhunạ Qiníầne Xue (2006) Ccm-Potcntial ot' the Red River Shear Zone Proceedina o f 3rd AOGS /nnunl M edina, pp 905/1202 Nĩuy Tuvct Nhuno Nauyen Thi Minh Thuyet, Vu Nooc Anh, Nauven Van him (2006) Gem minerals in rare metal pegmatit from Luc Yen mining area (-iorih Vietnam) Proceeding of 3rd AOCiS Annual Meeting, pp 900/1202 hiuvcn Ntioc Klioi Ngu\ Tuvet Nhung Phan Van Quynh Nguyen Thi Ninh I luiycl (2006) Phuoc Hiep occurrence - A new source o f aem cM'utuluins from meiapelite - hosted deposit type in Vietnam Proceeding of tie 1st International Gem and Jewelry Conference 6-9 December 2006 Binekok and Chanthabury, Thailand, pp.40 A Kịun Tuyet Nhuna, Nguyen Van Nam Nguyen Ngoc Khoi, Phan Van Qivnh Nguyen '['hi Minh Thuyet, Vu van Tich (2006) Characteristics o f ort-indum from primary deposit in True Lau area (Northern Vietnam) Poccedina o f the 1st International Gem and Jewelry Conference 6-9 li'cemher 2006 Bangkok and Chanlhabury, Thailand, pp.69 Nzuvii-n Văn Nani (2006) Đặc điểm tinh thể, khoáng, vật học ruby, Siphir ironti ilá iiổe trnu sa khoáng khu vực Trúc Lâu Ký yếu Hội Nahị kion liọc Khoa i)ịa chai Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, 2006, tr 75­ 8' Ngu vồn Thị Minh Thuyết, Ngụy Tuyết Nhung, Nguyền Ntiọc Khôi (2006) Dẻu kiện nhiệt độ - áp suất thành tạo đá hoa chứa đá quý vùng mỏ Lục Yên K> veil Mội Níihị Khoa học Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa Học Tự Niièn 2006 ir 20-30 Nau\ Tuvel Nhmiỉì Nau yen Van Nam Nguyen Nsoc Khoi, Phan Van Ui\nl\ Nguyen Thi Minh Thuyet Vu Van Tich (2007) Characteristics o f e*runđum IVom primary deposit in True Lau area (Northern Vietnam) (Bản Uão) Niiincn I hi Minh Thuyết Nẹụ> Tuvểt Nhunạ N ull)ồn Níiọc Khơi Diêu kiện nhiệt độ - úp siiál thành tạo tlá hoa chứa dá quý vùrm mò Lục Yên Tạp chí Các khoa học Trãi Đất s ố (2007) N ììuncii N iịoc Khoi Nau_\ Tuvet Nhuna Nsuyen í hi Minh Thuyet Phan Van Ọuvnli Characteristics o f corundums from Phuoc Hicp occurren (ỌimiìiiNamProvince) l ạp chí Khoa học (2007) Đại học Quốc Gia Hà ... Văn Nam PGS.TSKH Phan Văn Quýnh PGS.TS Nsuyễn Ngọc Trường TS Vũ Văn Tích d M ục tiêu Iiội d u n g nghiên cứu M ục liêu: Xác lập mộl số loại hình mỏ ngun sinh ruby, saphir có triển vọng công nghiệp. .. nhiều mỏ, điểm đá quý toàn lãnh thổ Việt Nam dặt yêu cầu thiết làm rõ tiềm năna đá quý đất nước Một đề tài nghiên cứu “Nẹuồn gốc, quy luật phân bố đánh giá tiềm đá quý - đá kỹ thuật Việi Nam "...1 Biío cáu lõm tat (lir 1-3 trang) tiếng Việt a Ten de tài : Iiịihién cứu xác lập số loại hình mỏ đá q có triển vọng cõng nghiệp việi nam Mã sô: QGTĐ.05.01 b C hú tri dề tài : PGS.TS