Đặc điểm chất lượng Ruby, Saphir từ các kiểu mỏ chính ở Việt Nam

Trong những thập kỷ qua, Việt Nam đã được coi là một quốc gia có tiềm năng lớn về đá quý ruby ​​và sapphire. Tiền gửi và tiền gửi của hầu hết các loại tiền gửi corundum đã được phát hiện ở các vùng khác nhau của nước ta, trong đó quan tâm nhất là: loại tiền gửi bằng đá cẩm thạch với tiền gửi của Lục Yến và Quý Châu làm đại diện; loại tiền gửi được lưu trữ bằng metapelite với các khoản tiền gửi điển hình như Tân Hương và Trúc Lâu và loại tiền gửi liên quan đến bazan điển hình đại diện ký gửi Đăk Tôn.

Tạp chí khoa học trái đất 32(2), 137-150 6-2010 ĐặC ĐIểM CHấT LƯợNG RUBY, SAPHIR Từ CáC KIểU Mỏ CHíNH VIệT NAM NGUYễN NGọC KHÔI, NGụY TUYếT NHUNG, NGUYễN THị MINH THUYếT I Mở ĐầU Ruby, saphir với kim cơng emerald đợc xếp vào nhóm đá quý loại 1, nhóm đá quý có giá trị cao thơng trờng đá quý Ruby, saphir đợc thành tạo bối cảnh địa chất khác nhau, liên quan với nhiều kiểu nguồn gốc thành tạo nh magma, pegmatit, biến chất, biến chất trao đổi, sa khoáng Những quốc gia cung cấp nguồn ruby, saphir lớn giới Myanmar, Sri Lanka, Thái Lan, Campuchia, Madagascar, Tanzania, Australia, ấn Độ, Mỹ Ruby, saphir lÃnh thổ Việt Nam đà đợc phát nhiều nơi, mỏ lớn đà đợc khai thác Quỳ Châu, Lục Yên, Tân Hơng, Trúc Lâu, Đăk Nông, Di Linh, Cã thĨ nãi ViƯt Nam lµ mét sè quốc gia giới có gần nh đầy đủ kiểu mỏ ruby, saphir Đây tiền đề thuận lợi cho nghiên cứu sinh khoáng ruby, saphir, mở rộng tiềm đá quý, phục vụ hữu hiệu sở tài nguyên để phát triển ngành công nghiệp đá quý trang sức Việt Nam Ruby, saphir hình thành kiểu mỏ khác có đặc điểm tinh thể - khoáng vật học, ngọc học đặc trng chất lợng khác Bài báo trình bầy kết nghiên cứu đối sánh đặc điểm chÊt l−ỵng ngäc cđa ruby, saphir tõ ba kiĨu má Việt Nam : 1) Kiểu mỏ đá hoa ; 2) Kiểu mỏ đá metapelit 3) KiĨu má liªn quan víi basalt II TỉNG QUAN VỊ CáC KIểU Mỏ RUBY, SAPHIR TRÊN THế GIớI Và VIệT NAM Trong lịch sử nghiên cứu ruby, saphir đà có nhiều cách phân loại mỏ dựa tiêu chí khác nh : - Phân loại sở hình thái corindon (Ozerov, 1945), - Phân loại sở bối cảnh địa chất mỏ (R Hughes, 1990, 1997), - Phân loại sở thạch học đá chứa corindon (Schwarz, 1998), - Phân loại theo kiểu nguồn gốc mỏ (Kievlenko, 1970), - Phân loại sở thành phần hóa học corindon (Muhlmester, 1998), - Phân loại sở trình thành tạo mỏ (C Simonet, 1997, 2000) Mỗi cách phân loại có u nhợc điểm định Tùy trờng hợp cụ thể, với yêu cầu, mục ®Ých kh¸c nhau, ng−êi ta cã thĨ sư dơng kiĨu phân loại hay kiểu phân loại khác Trong thực tế, phân loại mỏ dựa nguồn gốc thành tạo kiểu phân loại phổ biến Tuy nhiên, mỏ ruby, saphir nguyên sinh việc không dễ dàng không trờng hợp mỏ đợc thành tạo nhiều trình khác (đa nguồn gốc), trình chồng lấn lên trình khác Hiện nay, mỏ ruby, saphir ngời ta hay sử dụng cách phân loại dựa theo đặc điểm đá chứa đá liên quan (hosted or related lithology), theo ®ã chóng cã thĨ đợc chia thành kiểu sau [2, 7, 10] : ã Kiểu mỏ đá hoa (marble-hosted type), ã Kiểu mỏ đá metapelit (metapelithosted type), ã Kiểu mỏ liên quan với basalt (basaltrelated type), ã Kiểu mỏ liên quan với lamprophyr kiềm (lamprophyre-related type), 137 ã Kiểu mỏ đá giống pegmatit (pegmatoid-hosted type) ã Mỏ sa khoáng (placer type) Một điều thú vị lÃnh thổ Việt Nam mỏ biểu khoáng hóa thuộc hầu hết kiểu đà đợc xác lập [9], giới không quốc gia có đợc tập trung đầy đủ kiểu mỏ nh nớc ta Trong số kiểu mỏ nói kiểu có giá trị công nghiệp chủ yếu nớc ta : ã Kiểu mỏ đá hoa, đại diện điển hình mỏ Lục Yên Quỳ Châu ã Kiểu mỏ đá metapelit với đại diện mỏ Tân Hơng Trúc Lâu ã Kiểu mỏ liên quan với basalt, gồm nhiều mỏ tỉnh Lâm Đồng, Đăk Nông, Bình Thuận ; điển hình mỏ Đăk Tôn (Đăk Nông) III CáC THUộC TíNH ĐặC TRƯNG CủA CáC KIểU Mỏ CORINDON CHíNH VIệT NAM Thông qua việc xây dựng sở liệu, đồng quy chuẩn tài liệu mỏ Việt Nam, nh mỏ tơng tự giới, đà xác lập đợc thuộc tính đặc trng ba kiểu mỏ đợc tổng hợp bảng Đây sở cho việc định hớng công tác tìm kiếm thăm dò mở réng cho c¸c khu má hiƯn cã, cịng nh− ph¸t hiƯn míi c¸c má ruby, saphir c¸c khu vùc có bối cảnh địa chất tơng tự nớc ta, tiến tới mô hình hóa chúng [1 - 5, - 10, 14] Bảng Thuộc tính đặc trng kiểu mỏ corindon Việt Nam Đặc điểm Kiểu mỏ đá hoa Kiểu mỏ metapelit Kiểu má liªn quan víi basalt (1) (2) (3) (4) KiĨu mỏ đá phiến paragneis chứa corindon ; kiểu mỏ corindon metapelit vµ metabauxit KiĨu má basalt kiỊm ; kiĨu má lamprophyr hc kiĨu má ngäc corindon đá vụn núi lửa Tên gọi khác Kiểu mỏ skarn mỏ tiếp xúc - biến chất trao đổi Sản phẩm Thành phần có ích chủ yếu mỏ gốc ruby (mầu đỏ, hồng), saphir mầu, spinel, tourmaline, amazonit Corindon chÊt l−ỵng ngäc (hiÕm) ; corindon công nghiệp najdac Ví dụ giới Việt Nam - Lục Yên (Yên Bái) Quỳ Châu - Quỳ Hợp Nghệ An) - Mogok Mong Hsu (Myanma), Jagdalek (Afganistan), Hunza (Pakistan), Ruyil vµ Chumar (Nepal) - Tân Hơng, Trúc Lâu (Yên Bái) ; Ph−íc HiƯp (Qu¶ng Nam) - Bear Trap (Montana, Mü, Gangoda Tannahena (Sri Lanka) - Di Linh (Lâm Đồng), Đăk Tôn (Đăk Nông), Ma Lâm, Đá Bàn (Bình Thuận), - Yogo Gulch (Montana, Mü) ; Braemar, Stratmore and Kings Plains Creek (New South Wales, Australia) ; Pailin (Campuchia) ; Chanthaburi (Thái Lan) Đây kiểu mỏ ruby, saphir phát triển tiếp xúc tầng đá hoa (calcit hoặc/và dolomit) với đá magma (granit, pegmatit, syenit) đá phiến (metapelit) Chúng nằm tầng đá hoa, nơi tiếp xúc đá magma Corindon có dạng tinh thể tự hình, tha hình dạng khung xơng đai biến chất khu vực cao Corindon giới hạn tầng đá biến chất đặc thù thấu kính chỉnh hợp đá gneiss đá phiến giầu nhôm đạt chất lợng ngọc Saphir ruby gặp dới dạng thể tù đá kiềm phun trào xâm nhập (ít hơn) Do trình phong hóa mạnh mẽ corindon giải phóng khỏi đá chứa đợc làm giầu tầng đất phủ Mô tả tóm tắt 138 Saphir, ruby (và zircon) bảng (tiếp theo) (1) Bối cảnh địa kiến tạo Môi trờng thành tạo Tuổi khoáng hóa Đá chứa (2) (3) (4) Nhiều mỏ corindon tiếng Đông Nam Trung gặp dọc theo đứt gẫy, đới cắt trợt phát triển liên quan với đai đụng độ hai mảng ấn - úc Âu - Các mỏ Pamir gặp tiếp xúc đá carbonat đá silicat liên quan với đới cắt trợt theo phơng cấu trúc chung khu vực Trong đá gneis corindon hầu hết hình thành đai uốn nếp khu vực tĩnh bị đứt gẫy chia cắt Najdac metabauxit liên quan gặp nhiều bối cảnh kiến tạo khác Các đá chứa hình thành bối cảnh lục địa ven lục địa, liên quan với rift, đứt gẫy sâu và/ điểm nóng vài trờng hợp chúng đợc coi nh có liên quan với đới hút chìm Hầu hết mỏ hình thành tớng biến chất cao (granulit) môi trờng biến chất động lực (đới catazona) Các đai đá trầm tích biến chất chứa tập thấu kính đá giầu nhôm, bị xuyên cắt khối xâm nhập đặc biệt thuận lợi Trong điều kiện biến chất mạnh mẽ đồng thời diễn trình nóng chẩy phần, xâm nhập magma, pegmatit, skarn hoá, biến chất trao đổi, nhiệt dịch Hầu hết mỏ hình thành tớng biến chất cao, chủ yếu granulit, môi trờng biến chất nhiệt động Các đai đá trầm tích biến chất chứa tập thấu kính giầu nhôm, vài trờng hợp bị xuyên cắt đá xâm nhập thuận lợi Corindon chất lợng ngọc đợc basalt kiềm mang lên mặt đất Loại tốt liên quan với thành tạo diatrem lớp phủ, chúng bị phong hóa nhanh không bị đá bền vững phủ lên Một lợng đáng kể corindon có mặt dòng dung nham Corindon đợc coi đồng biến chất Đá trầm tích ban đầu có tuổi tiền Cambri trẻ Các mỏ lớn giới nằm Đông Nam Trung Tuổi cực tiểu thành tạo corindon chúng nằm khoảng từ Oligocene đến Miocene Corindon đợc coi đồng biến chất Đá trầm tích ban đầu có tuổi tiền Cambri trẻ Các đá lộ bề mặt vào thời kỳ phong hóa hóa học cực thịnh thuận lợi Thờng đá chứa có tuổi Kainozoi trẻ Basalt chøa corindon ë New South Wales (Australia) cã tuæi Oligocene vµ Miocene Basalt miỊn Nam ViƯt Nam cã ti từ 17,6 đến khoảng 1,1 tr.n (Garnier et al, 2005) Điểm đặc trng khoáng hoá ruby, saphir gốc đà tìm thấy nhiều thành tạo khác : ®¸ hoa, metasomatit (skarnoid), pegmatit, syenit kiỊm giầu Al bị biến đổi Mặc dù gặp thành tạo khác nhng nhìn chung chúng phân bố tầng đá hoa có xen kẹp metapelit mức độ khác nhau, nhiều chỗ bị xuyên cắt đá xâm nhập có thành phần khác [5] Gneis đá phiến chứa corindon có liên quan với gneis silimanit-granat-biotit, đá phiến kyanit-mica, quarzit, clinopyroxenit, pegmatit, syenit xâm nhập kiềm, anorthosit, charnokit, migmatit, granit, đá phiến thạch anh - mica, granulit, aplit, đá hoa, amphibolit Các dòng dung nham, đá vụn núi lửa basalt kiềm, lamprophyr, nephelinit, basanit phonolit Các đá vụn núi lửa biến đổi hoặc/ phong hóa mạnh thờng có hàm lợng corindon chất lợng ngọc cao Các đá chứa thể tù từ Manti vỏ, có lherzolit, peridotit, gneis chøa corindon 139 b¶ng (tiÕp theo) (1) (2) (3) (4) Hình thái thân khoáng Hầu hết thân khoáng gốc có dạng đới hẹp dạng thấu kính, có chiều dầy thờng nhỏ 10 m kéo dài từ vài mét đến hàng chục mét Các tập thấu kính chứa corindon có dạng tầng không liên tục đá gneiss, chiều dầy từ 20 cm đến vài mét, dài từ hàng chục đến hàng trăm mét theo đờng phơng Các tập thờng bị biến vị mạnh Trừ diatrem họng núi lửa, thành tạo magma thờng có dạng (dyke), dòng dung nham, dòng vụn núi lửa Các dòng dung nham sản phẩm bóc mòn chúng có độ dầy dao động từ dới m đến vài mét, dài từ vài trăm mét đến hàng kilomet Các tinh thể ruby, saphir thờng có dạng lăng trụ sáu phơng, dạng thoi, dạng tháp đôi sáu phơng hình ghép chúng Ruby thờng tạo thành tinh thể riêng biệt đá hoa, syenit, thành tập hợp dạng tinh đám có kích thớc lớn pegmatit (vài centimet đến vài chục centimet) Saphir chđ u gỈp pegmatit cã kÝch th−íc dao động phạm vi rộng (cỡ milimet đến hàng trăm centimet) Các đới phân phiến thờng song song với tính phân lớp theo thành phần đới khoáng hóa corindon Tuy vậy, có xẩy trình migmatit hóa granit hóa đới corindon có dạng không dạng gân mạch Kiến trúc đá chứa corindon thay đổi từ hạt mịn, hạt đến hạt thô (gần pegmatit) Corindon có dạng tự hình, tha hình khung xơng với chất lợng ngọc thay đổi, nhng thờng không cao Tuy vËy, khèi l−ỵng cđa chóng cã thĨ rÊt lín, có lên tới hàng kilogram Trong đá phun trào, saphir ruby gặp dới dạng tinh thể dạng lỡng tháp, thon dần có hình thùng rợu Các tinh thể bị ăn mòn, số có đới mầu, chứa nhiều bao thể rắn có thĨ mäc xen víi c¸c kho¸ng vËt kh¸c Chóng cã thể có riềm phản ứng thành phần spinel Kích thớc thờng khoảng đến mm, lớn - Corindon đá hoa : tổ hợp khoáng vật đặc trng spinel, graphit, phlogopit, corindon diopsid Corindon chÊt l−ỵng thÊp chiÕm −u thÕ gneis chøa corindon, loại chất lợng ngọc thờng Các khoáng vật cã Ých chđ u lµ saphir, ruby ; ± zircon - Corindon metasomatit: khoáng vật chủ yếu calcit, phlogopit, forsterit, plagioclas, corindon, spinel, pargasit, clinohumit, pyrit, graphit Tổ hợp khoáng vật thờng gặp đá phiến gneis chøa corindon : corindon, feldspar, th¹ch anh ± silimanit ± muscovite ± biotit ± rutil ± titanit ± zircon ± apatit ± tourmalin ± magnetit ± kyanit ± calcite ± dolomite ± chlorit ± prenit ± amphibol ± pleonast ± cordierit ± saphirin ± chloritoid KiÕn tróc cÊu t¹o Thành phần khoáng vật - Corindon pegmatit khử silic : khoáng vật chủ yếu thạch anh, microclin, plagioclas, mica, thờng chứa tinh thể spinel, gặp tinh thể corindon mầu đỏ sẫm, đục đến bán - Corindon syenit kiềm giầu Al bị biến đổi : chủ yếu nephelin, feldspatitoid, corindon, mica 140 Các khoáng vật kèm đá phun trào kiỊm lµ feldspar (chđ u lµ anorthoclas), pyroxen, ± analcim, ± olivin, amphibol (kaersutit), ilmenit, ± magnetit, ± spinel, ± granat, biotit/phlogopit, spinel chrome-diopsid, zircon rutil Trong lỗ hổng có oxid silic vô định hình (opal), andesin zeolit Các bao thể rắn chđ u corindon lµ spinel (hercynit, gahnit), ilmenit, rutil, ilmenorutil, columbit, uranopyrochlorbetafit, zircon, feldspar kiÒm, plagioclas, mica, thorit, sulphide thủy tinh bảng (tiếp theo) (1) Các yếu tố khống chế khoáng hóa Nguồn gốc thành tạo (2) (3) (4) Cã yÕu tè chÝnh khèng chÕ kho¸ng hóa ruby, saphir là: 1) Các đới dập vỡ khống chế khoáng hóa metasomatit (skarnoid hoá) đá hoa ; 2) Các tiếp xúc kiến tạo khống chế khoáng hóa corindon pegmatit, syenit hình thành ranh giới tiếp xúc pegmatit/syenit đá hoa đá mafic - siêu mafic Các yếu tố khống chế thành phần hóa học đá chứa (cao nhôm, thấp silic) trình độ biến chất khu vực cao, thờng tớng granulit Các yếu tố khống chế nguyên sinh đá basalt, lamprophyr, nephelinit, basanit, phonolit dới dạng đai mạch, dòng, đá vụn núi lửa diatrem Các yếu tố nh bất chỉnh hợp, đá cổ bề mặt bào mòn cắt qua đá chứa corindon dấu hiệu định hớng để tìm kiếm mỏ thø sinh Cho ®Õn nay, vỊ ngn gèc cđa kiĨu mỏ này, đà có giả thuyết sau : Trong hầu hết trờng hợp đá trầm tích biến chất chứa corindon đợc cho đà hình thành trình biến chất đẳng hóa đá giầu nhôm, có thành tạo bauxit hình thành điều kiện phong hóa nhiệt đới Các đới biến đổi nhiệt dịch chứa sét, alunit diaspor đá xâm nhập nh syenit nephelin anorthosit đợc coi thành tạo tiền biến chất thuận lợi Một số mỏ đợc cho hình thành tập trung cao nhôm thành tạo liên quan với trình siêu biến chất nh migmatit granit hóa Một vài giả thuyết đà đợc đề xuất để giải thích nguồn gốc thành tạo chứa saphir Nhng hầu hết mô hình đa cho đá kiềm đóng vai trò lôi chuyển tinh thể corindon ngoại lai (xenocryst) đà hình thành trớc lên mặt đất giống nh kimberlit đa kim cơng lên Bất kỳ đá núi lửa có tiềm mang saphir (basalt kiềm, kimberlit, lamproit, lamprophyr) phát sinh từ độ sâu phải lớn độ sâu thành tạo saphir Hiện cha có thống thành tạo magma sinh corindon chất lợng ngọc Corindon hình thành : - Do biến chất đẳng hóa đá carbonat nguyên thủy (protolith) có chứa bauxit hình thành điều kiện phong hóa nhiệt đới ẩm; - Do tơng tác đá hoa với dung dịch nguồn gốc biến chất có độ muối cao (muối hòa tan từ tầng evaporit xen tầng đá vôi), nguyên tố cần thiết để tạo ruby nh Al, Cr, V đợc giải phóng kết tinh thành ruby tầng đá hoa ; - Do tác dụng khử silic đá hoa (và đá bazơ khác nh amphibolit, serpentinit) pegmatit dung dịch pegmatit, syenit ; - Do hoạt động biến chất trao đổi ranh giới đá xâm nhập (nguồn gốc sâu nóng chẩy phần) đá carbonat ; - Theo chúng tôi, mỏ thuộc kiểu đa nguồn gốc, khoáng hoá sản phẩm tổng hợp hoạt động biến chất, xâm nhập magma, pegmatit, skarn hoá, biến chất trao đổi giầu chất bốc hoạt động nhiệt dịch - Quá trình biến chất đá giầu nhôm ; - Quá trình kết tinh dung thể thành phần syenit dung thể thành phần felsic cha bÃo hòa dới sâu ; - Các phản ứng tiếp xúc xâm nhập siêu mafic - mafic với đá trầm tích biến chất giầu Al vỏ lục địa sâu ; - Biến chất trầm tích giầu Al vỏ đại dơng hút chìm, 141 bảng (tiếp theo) (1) Các kiểu mỏ liên quan (2) (3) (4) Kiểu mỏ corindon đá metapelit (metapelithosted) Các mỏ silimanit Các mỏ sa khoáng corindon granat hình thành từ mỏ Các mỏ graphit dạng gân mạch, mỏ pegmatit chứa muscovit, thạch anh feldspar hình thành bối cảnh địa chất tơng tự Cã thĨ lµ ngn cung cÊp corindon ± zircon ± kim cơng cho kiểu mỏ sa khoáng thành tạo chứa corindon khác Hầu hết mỏ corindon đá metapelit cung cấp corindon công nghiệp, loại chất lợng ngọc thờng Các mỏ sa khoáng eluvi aluvi liên quan thờng chứa lợng corindon chất lợng ngọc cao hơn, dễ khai thác Hiện giới ngời ta chủ yếu khai thác mỏ sa khoáng liên quan với kiểu mỏ Những thành phần có ích saphir, ruby zircon Saphir, ruby thờng có chất lợng thấp đến trung bình thờng tối mầu (chứa hàm lợng sắt cao) Cả saphir, ruby zircon phải xử lý phơng pháp khác nhau, chủ yếu xử lý nhiệt Kiểu mỏ corindon đá pegmatoid Kiểu mỏ sa khoáng Các yếu tố kinh tế Hầu hết mỏ corindon đá hoa giới chứa ruby, saphir có chất lợng ngọc cao nhất, tiếng mỏ Mogok Myanmar Quỳ Châu Việt Nam Ngoài ruby, saphir, mỏ cho nhiều thành phần có ích khác nh spinel, tourmalin, amazonit, amphibol (pargasit), humit, sodalit Cho ®Õn chđ u ngời ta khai thác mỏ sa khoáng liên quan víi kiĨu má nµy, vËy ë mét sè vïng mỏ nh Mogok Lục Yên mỏ gốc đợc khai thác IV ĐặC ĐIểM CHấT LƯợNG RUBY, SAPHIR VIệT NAM Hình thành kiểu mỏ khác nhau, corindon Việt Nam có đặc điểm tinh thể khoáng vật học đặc trng chất lợng khác nhau, phản ánh bối cảnh địa chất môi trờng hóa lý thành tạo chúng Chất lợng đá quý đà chế tác nói chung đợc thể bốn tiêu (còn gọi công thức C) : mầu sắc (Color), độ tinh khiết (Clarity), chế tác (Cut) trọng lợng cara (Carat weight) Còn đá quý thô (nguyên liệu khai thác từ mỏ) ngời ta đánh giá chất lợng theo mầu sắc, độ tinh khiết, hình thái kích thớc nguyên liệu - Mầu sắc khái niệm vắng mặt (độ không mầu) có mặt tơng đối mầu Sự thay đổi nhỏ mầu sắc dẫn tới khác biệt đáng kể giá trị Nói chung, mầu đẹp giá trị đá quý cao Chỉ mầu sắc đẹp cha đủ, viên đá quý cần phải có mầu phân bố viên đá Ngoài mầu đỏ, hồng lam 142 mầu phổ biến nhất, corindon có nhiều sắc thái mầu khác nh vàng, tím, lục, da cam, không mầu, Đồng thời corindon tự nhiên có mầu tinh khiết đó, thờng pha trộn nhiều sắc thái mầu Hiện tợng nhiều mầu, phân đới mầu đặc trng cho corindon - Độ tinh khiết độ chứa tơng đối bao thể bên tỳ vết bên viên đá, ảnh hởng đến độ suốt, mầu sắc đặc tính quang học Tì vết bên dấu hiệu phân bố mặt viên đá Bao thể bên dấu hiệu phân bố lòng viên đá chạy từ lòng tới mặt viên đá Độ tinh khiết yếu tố quan trọng ảnh hởng đến giá trị viên đá - Hình thái kích thớc phản ánh khả chế tác hiệu suất thu hồi sau chế tác nguyên liệu thô Theo tiêu đây, corindon Việt Nam có đặc ®iĨm chÊt l−ỵng nh− sau : KiĨu má đá hoa (kiểu Lục Yên Quỳ Châu) a) Mầu sắc v đặc điểm phân bố mầu Đặc điểm chung ruby, saphir kiểu mỏ đá hoa chúng gặp nhiều gam mầu khác từ không mầu đến vàng, da cam, hồng, tím, đỏ, lục, lam với độ đậm nhạt sắc thái khác nhau, gam mầu đỏ đóng vai trò chủ đạo Xét độ phong phú mầu sắc corindon Lục Yên thờng có nhiều mầu ta gặp tất mầu mầu gặp sắc thái khác nhau, Quỳ Châu gặp vài mầu sắc thái mầu không thay đổi nhiều Một đặc điểm dễ nhận thấy Lục Yên a saphir mầu lam gặp nhiều so với Quỳ Châu, saphir Quỳ Châu thờng có mầu lam nhạt [2, 4, 7, 9] Đặc điểm bật corindon Quỳ Châu Lục Yên tính phân đới mầu Các đới mầu đỏ, đỏ nâu, hồng tím, lam không mầu thờng phân bố song song (hình 1a) Cấu trúc đới mầu dải, đốm lớn nhỏ khác phân bố dọc theo mặt sinh trởng Tuy nhiên, xét mặt phổ biến corindon Lục Yên thờng hay gặp đới mầu nhiều corindon Quỳ Châu đặc biệt nh corindon Quỳ Châu ta gặp đới dải mầu thẳng song song corindon Lục Yên ta thờng gặp đới mầu lục giác đồng tâm từ vào [4, 9, 10] b Hình Hiện tợng phân đới mầu (a) đốm mầu (b) corindon Lục Yên - Quỳ Châu Ngoài tợng phân đới mầu nh trên, đặc điểm tơng đối phổ biến ruby, saphir Lục Yên Quỳ Châu có mặt đốm, vết mầu khác (hình 1b) Các dấu hiệu có lẽ liên quan tới tập trung khác nguyên tố tạo mầu tinh thể tợng sinh trởng không đồng b) Độ tinh khiết v bao thể bên Các bao thể đặc trng corindon kiểu mỏ anatas, apatit, bơmit, calcit, corindon, diaspor, dolomit, graphit, monasit, muscovit, nephelin, phlogopit, pyrit, rutil, sphen, spinel, zircon vµ bao thể nhiều pha chứa tổ hợp CO2-H2S-COS-S8-AlO(OH) [2, 4, 9, 10, 14] C¸c dÊu hiƯu sinh tr−ëng th−êng quan sát thấy ruby, saphir Lục Yên Quỳ Châu đờng sinh trởng thẳng góc, gấp khúc kiểu hình nêm ; ra, dạng sinh trởng khác thờng gặp sinh trởng xoắn Các khe nứt, mặt nứt, vết nứt vỡ chứa bao thể lỏng khí - lỏng gặp thờng xuyên, dù mức độ so với bao thể khoáng vật Trong số có ảnh hởng nhiều đến độ tinh khiết (độ suốt) bao thể dạng vân tay (bao thể lỏng khÝ - láng), c¸c khe nøt kÝch cì kh¸c (đợc lấp đầy không bị lấp đầy), tinh thể âm c) Hình thái v kích thớc Hình dạng đặc trng corindon từ kiểu mỏ đá hoa tinh thể hình suốt thùng rợu, hình ghép hình tháp đôi sáu phơng, lăng trụ sáu phơng hình đôi mặt Tỷ lệ chiều dài chiều rộng tinh thể thờng dao động từ năm đến sáu, tinh thể 143 dạng Các dạng quen khác ruby, saphir thay đổi tỷ lệ kích thớc gây Đôi gặp tinh thể cong oằn Các mặt lăng trụ tháp đôi có vết khía song song với trục C, có vết khía song song với mặt thoi mặt hình lăng trụ hình đôi mặt Dấu hiệu đặc trng khác corindon kiểu mỏ mọc ghép với dạng hình thái khác tinh thể Kiểu mỏ metapelit (kiểu Tân Hơng Trúc Lâu) a) Mầu sắc v đặc điểm phân bố mầu Corindon vùng Tân Hơng Trúc Lâu gặp nhiều gam mầu nh đỏ (hồng), tím, lam nhạt, trắng xám, với độ đậm nhạt sắc thái khác nhau, mầu hồng (hồng phớt tím hồng sắc nâu) xám giữ vai trò chủ đạo Ruby Tân Hơng thờng có mầu đỏ, hồng, đỏ tím, Trúc Lâu mạch pegmatit gặp chủ yếu corindon có mầu xanh đen tối, eluvi, deluvi sa khoáng dọc nhánh suối gặp ruby mầu đỏ tím saphir hồng ánh tím đậm Loại saphir mầu lam tối hầu nh không gặp hai vùng Kết xác định thành phần hóa học ruby, saphir khu vực Tân Hơng Trúc Lâu cho thấy tạp chất corindon oxid Cr, Fe, Ti, V mét sè mÉu chøa oxid Ca, Mg, Mn nh−ng ®Ịu với hàm lợng thấp [9, 10, 14] Nhìn chung cho khu vực Tân Hơng - Trúc Lâu ruby mầu đỏ thờng chứa Cr2O3 có hàm lợng Cr2O3 trội so với oxid khác, loại mầu lam thờng chứa đồng thời FeO TiO2 hàm lợng FeO tăng lên chúng thờng có mầu xanh đen đến lam tối Khi thành phần chứa TiO2 viên đá thờng có mầu trắng xám nhng chứa đồng thời Cr2O3, FeO TiO2, viên đá trở thành có mầu đỏ tím Hiện tợng phân đới mầu ruby, saphir Tân Hơng - Trúc Lâu phổ biến nhiều so với ruby, saphir từ khu vực khác nớc ta b) Độ tinh khiết v bao thể bên tinh thể chủ đà hình thành trình phá hủy dung dịch cứng Chúng thờng có dạng kim que nhỏ li ti, phân bố theo phơng xác định tinh thể corindon, gây nên tợng sao, mắt mèo ánh lụa đặc trng corindon Tân Hơng, Trúc Lâu (hình 2) Chúng nguyên nhân gây nên tợng màng mây, màng sữa, màng cháo corindon kiểu mỏ Nhìn chung, có mặt bao thể rutil thứ sinh làm giảm đáng kể độ suốt (®é tinh khiÕt) cđa ruby, saphir, vËy, chóng tạo nên tợng sao, mắt mèo ánh lụa giá trị viên đá lại tăng lên nhiều loại ruby, saphir đợc a chuộng Trong ruby, saphir mỏ metapelit hay gặp tợng viên đá bị nứt (bị chém) theo phơng song song mặt trực thoi cÊu tróc tinh thĨ corindon, nhiỊu cã thĨ t¸ch chúng thành viên có dạng nh tinh thể calcit Đây tợng tách lớp theo mặt song tinh biến dạng (deformation twinning) bị nén ép sau tinh thể corindon đà hình thành Hiện tợng đặc trng cho ruby, saphir khu vực nghiên cứu ảnh hởng nhiều đến độ tinh khiết chúng Ngoài dạng bao thể nêu trên, ruby, saphir Tân Hơng Trúc Lâu ta hay gặp số loại bao thể khác nh bao thể lỏng dạng vân tay, dạng lông chim, tinh thể âm Các dấu hiệu sinh trởng thờng gặp ruby, saphir Lục Yên - Quỳ Châu sinh trởng thẳng góc gấp khúc lại hầu nh không gặp corindon Tân Hơng - Trúc Lâu Hiện tợng phân đới mầu không đặc trng Độ suốt ruby, saphir vùng nghiên cứu thờng khác nhau, từ viên đục không thấu quang viên hoàn toàn suốt, nhng nhìn chung, so với khu vực Lục Yên Quỳ Châu, loại ruby, saphir có độ suốt cao Tân Hơng, Trúc Lâu nhiều Một điều đáng ý viên ruby, saphir suốt bán thờng thấy eluvi deluvi Trong ruby, saphir thu đợc thân quặng gốc chủ yếu đục, chứa nhiều bao thể, rạn nứt mạnh thờng có mầu tối, xỉn Bao thể khoáng vật ruby, saphir kiểu mỏ đa dạng so với kiểu đá hoa, hay gặp rutil, ilmenit, zircon, apatit, bơmit, oxid hydroxid s¾t, mica (margarit, muscovit), silimanit [9, 10, 14] Hai dạng tinh thể chiếm u corindon từ đá gốc (gneis pegmatoid) kiểu mỏ (hình 3) : Trong số bao thể rutil bao thể phổ biến nhất, đặc biệt rutil thứ sinh, tạo thành sau ã Các tinh thể hình lăng trụ tạo nên từ lăng trụ sáu phơng hình đôi mặt ; 144 c) Hình thái v kích thớc ã Các biến dạng hình thái với bổ sung hình mặt thoi dơng r khác nhau, không giữ đợc mặt tinh thể ban đầu Tỷ số chiều dài chiều rộng tinh thể dao động khoảng từ đến 3, tinh thể thờng ngắn, có dạng Còn tinh thể corindon từ sa khoáng liên quan, sa khoáng aluvi, thờng bị bào mòn mức độ Kích thớc tinh thể dao động khoảng lớn, từ vài milimet đến hàng chục, hàng trăm centimet Đặc biệt đà gặp viên ruby chất lợng ngọc nặng tới hàng kilogam, hàng chục kilogam Hình Ruby - sản phẩm đặc trng kiểu mỏ metapelit Hình Một số hình dạng thờng gặp corindon kiểu mỏ metapelit Kiểu mỏ liên quan đến basalt (kiểu mỏ Đăk Tôn) a) Mầu sắc v đặc điểm phân bố mầu Saphir liên quan tới phun trào basalt miền Nam Việt Nam (MNVN) thờng đặc trng mầu xanh đen thẫm (saphir đen), bên cạnh mầu khác cịng gỈp nh− lơc, xanh n−íc biĨn, xanh da trêi, xanh mực, xanh lục vàng (còn gọi saphir BGY - blue/green/yellow) Các kết phân tích thành phần ho¸ häc cđa saphir MNVN [1, 3, 10, 12, 14] cho thấy thành phần tạp chất saphir MNVN Fe2O3 FeO với hàm lợng dao động từ n.10-2 % tíi n% Cïng víi Fe, Ti cịng th−êng xuyên có mặt nhng hàm lợng thờng thấp (trung bình khoảng n.10-2 %) Khi đối chiếu với thành phần hoá học ta thấy saphir MNVN có viên mầu xanh đen thẫm (saphir đen) thờng có hàm lợng Fe cao (tỉng Fe2O3 + FeO tõ 0,71 ®Õn 1,13 %), TiO2 xuất thờng xuyên với hàm lợng tơng đối ổn định dao động khoảng 0,3 - 0,5 % Khi so sánh hàm lợng Fe saphir MNVN với số mỏ khác giới ta thấy saphir MNVN có tổng Fe cao nhiều ; điều giải thích saphir MNVN thờng có tông mầu tối (lam tối) Đồng thời, Ti Fe có mặt tông mầu thờng sáng so với mẫu có mặt Fe saphir thờng có tông mầu tối hơn, nhiều trở nên có mầu xanh đen, xỉn Một số oxid khác gặp thờng hàm lợng thấp (n.10-2 %) nh SiO2, K2O oxid thờng vai trò việc tạo mầu saphir Một số nghiên cứu khác [1, 3] đà phát có mặt số oxit với hàm lợng thấp (n.10-3 %) nh gali (Ga2O3 = 0.021 - 0.052 %), vanadi (V2O5 = 0.001 - 0.017 %), mangan (MnO = 0.000 - 0.017 %) Chrom có mặt xuất hàm lợng thấp không đáng kĨ (Cr2O3 = 0.000 - 0.009 %) 145 HiƯn t−ỵng phân đới mầu phổ biến saphir MNVN, nói hầu hết mẫu nghiên cứu quan sát thấy tợng (ở mức độ khác nhau) Các đới mầu thờng phát triển song song mặt thoi (r), mặt lỡng tháp (Z), theo phơng song song với trục C tợng lại không rõ nét (chủ yếu đới lam nhạt xen kẽ đới không mầu) b) Độ tinh khiết v bao thể bên Các bao thể thờng gặp saphir MNVN : plagioclas, zircon, pyroclo, columbit, hecxynit, ilmenit, spinel, hematit, rutil [1 - 3, 10, 14] Ngoài ra, khe nứt, lỗ trống, bao thể lỏng, khí lỏng đặc trng cho saphir MNVN §é st cđa saphir MNVN cịng thay ®ỉi theo c¸c má Trong saphir MNVN th−êng ph¸t triĨn cấu trúc sinh trởng thẳng gấp khúc Các cấu trúc thờng dễ dàng quan sát thấy mặt song diện, mặt thoi dơng mặt tháp đôi c) Đặc điểm hình thái v kích thớc Saphir MNVN phát triển mặt tháp đôi sáu phơng n, z, w, mặt thoi r đôi mặt c, mặt c, mặt r phát triển mặt tháp, nên kết chúng thờng có hình thùng rợu gần giống suốt, với tỷ lệ chiều dài lớn gấp - lần chiều ngang (hình 4) Các tinh thể saphir MNVN thờng thẳng, không bị cong oằn nh corindon kiểu mỏ đá hoa Tuy nhiên, mặt nhiều tinh thể lại dấu vết hòa tan, gặm mòn Hình Hình dạng đặc trng saphir Đăk Tôn Kích thớc tinh thể corindon kiểu liên quan với basalt MNVN không dao động nhiều, nằm khoảng từ - mm đến vài cm, lín ®Õn - cm Cịng Ýt quan s¸t thÊy sù mäc ghÐp cđa c¸c tinh thĨ So sánh đặc điểm chất lợng corindon thuộc kiĨu má chÝnh ë ViƯt Nam Nh− cã thĨ thÊy tõ b¶ng 1, corindon thc ba kiĨu má chÝnh Việt Nam hình thành bối cảnh kiến tạo môi trờng địa chất khác nhau, chúng có đặc điểm chất lợng ngọc khác nhau, phản ánh phụ thuộc rõ rệt vào điều kiện thành tạo nh môi trờng hóa học, nhiệt độ, áp suất Dới xem xét cụ thể ảnh hởng yếu tố thành tạo tới chất lợng ngọc đợc đánh giá qua ba tiêu chí kích thớc, mầu sắc, độ tinh khiết a) Về mầu sắc v đặc điểm phân bố mầu So sánh đặc trng mầu sắc ruby, saphir từ ba kiểu mỏ đợc dẫn bảng Bảng So sánh đặc trng mầu sắc ruby, saphir cđa kiĨu má ë ViƯt Nam KiĨu mỏ metapelit Kiểu mỏ liên quan với basalt Đặc trng mầu sắc Kiểu mỏ đá hoa Gam mầu Chủ yếu mầu đỏ, tía, hồng, lam Chủ u xanh x¸m, lam x¸m Chđ u lam, lam lơc, lục vàng, vàng Từ xỉn đến tơi Đa số từ xỉn đến tơi Xỉn đến tơi Tông mầu Rất nhạt đến đậm Rất nhạt đến nhạt Từ nhạt đến tối Phân đới mầu Rất rõ Không rõ Rất rõ Độ đồng mầu sắc Từ không đến Từ không đến mầu loang lổ Từ không đến Cờng độ mầu 146 Đặc điểm mầu sắc có liên quan với thành phần hóa học corindon, thành phần hàm lợng nguyên tố tạo mầu (bảng 3) Chất lợng mầu sắc corindon phụ thuộc chủ yếu vào thành phần hóa học chúng, có mặt hàm lợng nguyên tố gây mầu gồm Cr+3, Fe+2, Fe+3, Ti+4, V+5 có ý nghĩa định Chỉ so sánh ba nguyên tố tạo mầu quan trọng corindon ba kiểu mỏ ta đà nhận thấy khác biệt râ rµng: saphir MNVN chøa Ýt Cr nhÊt, ruby Lơc Yên - Quỳ Châu có hàm lợng Cr cao Với sắt có khác, corindon MNVN Trúc Lâu - Tân Hơng có hàm lợng cao hẳn so với Lục Yên - Quỳ Châu, chứa nhiều sắt (1 - %): corindon Tân Hơng Trúc Lâu có hàm lợng Fe khoảng nửa (1 %) so với MNVN, corindon Lục Yên Quỳ Châu chứa 1/10 hàm lợng Fe so với corindon Tân Hơng - Trúc Lâu Hàm lợng TiO2 có khác biệt không lớn ba kiểu mỏ, nhng thấy giảm dần từ corindon kiểu mỏ liên quan với basalt đến kiểu mỏ metapelit cuối kiểu mỏ đá hoa Quy luật thể rõ khác biệt mầu sắc corindon kiểu mỏ [10, 14] Bảng So sánh hàm lợng nguyên tố tạo mÇu chÝnh corindon tõ kiĨu má KiĨu má Kiểu mỏ liên quan với Hàm lợng % Kiểu mỏ đá hoa metapelit basalt Cr2O3 - 0,78 - 0,073 - 0,015 Fe2O3 + FeO - 0,076 0,972 - 1,222 1,26 - 2,21 TiO2 - 0,12 - 0,22 - 0,34 b) VÒ độ tinh khiết v bao thể bên Đặc điểm bao thĨ cđa corindon tõ kiĨu má rÊt kh¸c chủng loại số lợng Về chủng loại, khác thấy rõ loại bao thể rắn (bảng 4) Có thể nhận thấy corindon kiểu mỏ đá hoa phong phú chủng loại bao thể khoáng vật; đơn giản corindon kiểu mỏ metapelit Tuy nhiên, xét số lợng bao thể xuất đơn vị thể tích corindon Tân Hơng - Trúc Lâu lại cao nhất, có nhiều bao thể tối mầu; ®iỊu ®ã dÉn ®Õn ®é st cđa chóng lµ thÊp nhÊt [14] VỊ sù xt hiƯn c¸c khe nøt, vÕt cã thĨ nhËn thÊy tÇn st xt hiƯn corindon Lục Yên - Quỳ Châu cao nhất, tiếp đến corindon Tân Hơng Trúc Lâu Corindon Đăk Tôn bị nứt nẻ c) Về hình thái v kích thớc Về hình thái thấy corindon kiểu mỏ đá hoa corindon kiểu mỏ liên quan với basalt giống nhau: chúng phát triển mặt tháp đôi sáu phơng n, z, w, mặt thoi r đôi mặt c, mặt c, mặt r phát triển mặt tháp, nên kết chúng thờng có hình thùng rợu gần giống suốt, với chiều dài lớn gấp - lần chiều ngang Các tinh thể corindon đá hoa có đặc điểm bị cong trục C bị đổi hớng ; điều cho thấy môi trờng thành tạo chúng chắn từ dung thể, mà chúng đợc thành tạo môi trờng chật hẹp, khó phát triển Các tinh thể saphir kiểu mỏ liên quan với basalt, trái lại, thẳng, cho thấy môi trờng phát triển chúng thuận lợi Mặt khác, mặt nhiều tinh thể saphir Đăk Tôn lại dấu vết hòa tan, gặm mòn, mặt tinh thể corindon kiểu mỏ đá hoa thờng thấy dấu vết đờng sinh trởng thể dới dạng vÕt khÝa, vÕt l»n C¸c tinh thĨ corindon kiĨu má metapelit khác hẳn tinh thể hai kiểu mỏ hình thái Chúng thờng phát triển mặt sở c, lăng trụ sáu phơng a mặt thoi r, tỷ số chiều dài chiều ngang giảm đến - , chí