Giáo trình các mỏ khoáng không kim loại

trờng đại học mỏ - Địa chất Trần Bỉnh Ch (Chủ biên) Lê Thị Thu giáo trình CáC Mỏ KHOáNG KHÔNG KIM LOạI hớng tới kỷ niệm 50 năm thành lập trờng đại mỏ - địa chất LI TÁC GIẢ Mơn học “CÁC MỎ KHỐNG KHƠNG KIM LOẠI” môn học dạy trường Đại học Mỏ- Địa chất từ năm sáu mươi kỷ XX, Bộ mơn Khống sản phụ trách Đây ba phần “Địa chất mỏ khống” Trước đây, mơn học có nhiều tên gọi khác "Địa chất mỏ khống sản khơng kim loại, 1972" "Khống sàng cơng nghiệp khơng kim loại" hay "Các loại hình mỏ cơng nghiệp không kim loại, 1978" Các tài liệu dùng làm tài liệu giảng dạy cho sinh viên ngành "Địa chất thăm dò" mức giảng được, in roneo lưu hành nội Năm 1993, Bộ mơn Khống sản cho lưu hành giảng "Địa chất mỏ khống cơng nghiệp”, gồm ba tập I, II III (tương ứng với khoáng sản kim loại, khống sản khơng kim loại khống sản nhiên liệu) để dạy cho sinh viên ngành "Địa chất thăm dò" Hiện (06.06.2016), giảng hình thức bị nhàu nát, mờ nhạt; nội dung thiếu số vấn đề mới; số thuật ngữ không cịn phù hợp với chương trình cải cách giáo dục, đặc biệt điều kiện giảng dạy học tập theo hệ thống "Tín chỉ" Hơn nữa, số lượng sinh viên ngày tăng (trước có lớp với 20-25 sinh viên; dăm năm gần đây, khóa học có hai lớp, trung bình 100 sinh viên ngành địa chất Mặt khác, nhu cầu nghiên cứu, tham khảo đông đảo cán địa chất cơng tác Liên đồn Địa chất, Cơng ty thăm dò, Sở Tài nguyên Môi trường, vv, nước ngày tăng Nhằm đáp ứng nhu cầu học tập sinh niên ngành Kỹ thuật địa chất, chuyên ngành Khoáng sản thăm dị, Ngun liệu khống chúng tơi biên soạn cho lưu hành giáo trình "CÁC MỎ KHỐNG KHƠNG KIM LOẠI" hay Khống chất cơng nghiệp Giáo trình CÁC MỎ KHỐNG KHƠNG KIM LOẠI viết sở thừa kế tinh hoa giảng trước Trường Đại học Mỏ- Địa chất, Liên Xô (cũ), Liên Bang Nga ngày nay, văn liệu nước có kinh tế công nghiệp phát triển, văn liệu chuyên khảo Việt Nam Quốc tế, tài liệu phổ biến mạng Nó khơng sử dụng làm tài liệu giảng dạy mà cịn coi tài liệu tham khảo, tra cứu nhà địa chất chuyên làm công tác đo vẽ đồ địa chất, tìm kiếm thăm dị mỏ khống nói chung thăm dị mỏ khống sản khơng kim loại nói riêng Nội dung sách trình bày cách hệ thống, từ lịch sử nghiên cứu, tính chất cơng dụng, tính chất địa hóa thành phần khống vật đến kiểu mỏ cơng ngiệp (hay cịn gọi kiểu mỏ có giá trị kinh tế) Nó kết hợp địa chất khoáng sản đại cương điều kiện thành tạo, quy luật phân bố kiểu mỏ không kim loại cụ thể bối cảnh địa chất khác Nắm vững kiến thức CÁC MỎ KHỐNG KHƠNG KIM LOẠI nắm bắt hội để tìm kiếm- thăm dị mỏ khống cách có hiệu Nội dung sách cập nhật tài liệu địa chất khoáng sản, thăm dò, tài nguyên trữ lượng Liên Hợp quốc, Tổng Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam Đặc biệt tác giả làm phong phú nguồn tài liệu hiểu biết kinh nghiệm suốt thời gian giảng dạy, nghiên cứu khoa học địa chất Do tính đa dạng nhiều vẻ q trình địa chất tạo khống, hình dạng, kích thước thân quặng; phương pháp nghiên cứu kỹ thuật thăm dò mỏ lại thuộc nhiều lĩnh vực khác (trắc địa, địa chất, khai thác, tuyển khoáng, kinh tế ngành kinh tế quốc tế, vv…) nên giải cách trọn vẹn vấn đề đặt giáo trình Mặt khác, thuật ngữ “Địa chất-khống vật” nói riêng “Khoa học kỹ thuật” nói chung phần lớn có gốc nước ngồi nên cách dùng (gồm viết, nói đọc; kể tên người, tên địa danh) chưa thống nhất, đặc biệt nhiều thuật ngữ xa lạ hóa vơ sinh viên (calcit, wolframit, chlorit, bismuth vv); nữa, chữ I, Y, S, X Z phát âm viết khác Chính vậy, cố gắng sử dụng thuật ngữ việt hóa dễ đọc, dễ nhớ, chưa hoàn toàn theo tên Tổng cục Địa chất Khống sản quy định Chính vậy, giáo trình cách viết chưa thống Nội dung sách sau: Mở đầu Phần I-Đại cương Chương 1: Một số khái niệm địa chất khống sản khơng kim loại Phần II-Nội dung Chương 2: Nguyên liệu hóa chất phân bón Chương 3: Nguyên liệu kỹ thuật Chương 4: Nguyên liệu sứ gốm Chương 5: Vật liệu xây dựng Chương 6: Đá q Trong chương, số khống sản khơng kim loại trình bày theo dàn chung: Khái quát chung; tính chất lĩnh vực sử dụng đặc điểm địa hóa thành kiểu mỏ cơng nghiệp; tài ngun khống sản khơng kim loại Việt Nam Trong số kiểu mỏ điển hình nêu vài mỏ tiêu biểu kèm theo hình vẽ minh họa Phần mở đầu, đại cương, chương 3, 4, PGS.TS Trần Bỉnh Chư đảm nhiệm biên tập hiệu đính tồn nội dung Các chương ThS.GV Lê Thị Thu viết Tham gia viết số phần nhỏ có ThS.GV.Hồng Thị Thoa, ThS.GV.Ngơ Xn Đắc Các hình vẽ cán trẻ thực số hóa, đặc biệt ThS.GV Nguyễn Đình Luyện Các ảnh mẫu quặng khơng kim loại phần lớn thầy, cô giáo thực địa thu thập, qua đề tài nghiên cứu khoa học cấp; số đồng nghiệp đơn vị địa chất học viên cao học hay nghiên cứu sinh Bộ mơn Khống sản cung cấp Một số ảnh lấy từ mạngInternet Chủ nhiệm Bộ môn Khống sản- PGS.TS Nguyễn Quang Luật ln ln động viên, khích lệ để giáo trình hồn thành kế hoạch Chắc chắn không tránh khỏi khiếm khuyết định, hy vọng “CÁC MỎ KHỐNG KHƠNG KIM LOẠI” đáp ứng nhu cầu giảng dạy học tập sinh viên ngành Kỹ thuật Địa chất Nó cịn tài liệu tham khảo bổ ích cho sinh viên cán chuyên ngành “Tìm kiếm thăm dị mỏ khống sản rắn” “Khống sản Thăm dị” góp phần đáp ứng nhu cầu thực tiễn nhà địa chất Xin trân trọng đón nhận ý kiến gần xa độc giả hình thức nội dung sách để lần sau hoàn thiện Hà Nội, tháng 06 năm 2016 Các tác giả MỞ ĐẦU Giáo trình CÁC MỎ KHỐNG KHƠNG KIM LOẠI (hay Khống chất cơng nghiệp) tài liệu giảng dạy cho sinh viên ngành “Kỹ thuật Địa chất” chuyên ngành “Địa chất thăm dò” hay ngành “Địa chất” Nó phục vụ cho việc giảng dạy học tập cho sinh viên ngành Nguyên liệu khoáng, thuộc khoa Khoa học Kỹ thuật Địa chất Mục đích giáo trình CÁC MỎ KHỐNG KHƠNG KIM LOẠI cung cấp cho sinh viên kiến thức lĩnh vực sử dụng loại khoáng sản không kim loại kiểu mỏ công nghiệp chúng Sinh viên bắt buộc phải học xong học phần Địa chất mỏ khoáng hay Địa chất mỏ khống đại cương trước học mơn học Giáo trình chia thành hai phần sáu chương Trong chương giới thiệu số khống sản khơng kim loại đặc trưng Nội dung trình bày cách hệ thống, từ lịch sử nghiên cứu, tính chất cơng dụng, tính chất địa hóa thành phần khống vật đến kiểu mỏ cơng ngiệp (hiện cịn gọi kiểu mỏ có giá trị kinh tế) tài ngun khống sản khơng kim loại Việt Nam Nó kết hợp địa chất khoáng sản đại cương điều kiện thành tạo, quy luật phân bố kiểu mỏ không kim loại cụ thể bối cảnh địa chất khác Đối với số kiểu mỏ nêu vài mỏ tiêu biểu giới Việt Nam kèm theo hình vẽ minh họa Sau kết thúc học hay cuối chương có số tiết thực tập mẫu Thực tập mẫu khơng giúp cho học viên nhìn trực tiếp, làm quen với mẫu khống sản khơng kim loại mà giúp học ủng cố phần lý thuyết Cuối chương số câu hỏi gợi ý giúp học viên củng cố phần lý thuyết học Đây giáo trình coi tài liệu tham khảo, tra cứu nhà địa chất chuyên làm công tác đo vẽ đồ địa chất, tìm kiếm thăm dị mỏ khống sản kim loại Nắm vững kiến thức CÁC MỎ KHỐNG KHƠNG KIM LOẠI nắm bắt hội để tìm kiếm - thăm dị mỏ khống cách có hiệu Nội dung sách cập nhật tài liệu địa chất khoáng sản khơng kim loại; cơng tác thăm dị tài nguyên - trữ lượng Liên Hợp quốc, Tổng Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam Đặc biệt, tác giả làm phong phú nguồn tài liệu hiểu biết kinh nghiệm suốt thời gian giảng dạy, nghiên cứu khoa học địa chất Các chương ThS.GV Lê Thị viết Phần đại cương chương 3, 4, PGS.TS Trần Bỉnh Chư đảm nhiệm biên tập hiệu đính tồn nội dung Mục Lục Trang Lời tác giả Lời mở đầu Phần A: Đại Cương 11 Một số khái niệm khống sản khơng kim loại 11 1.1 Một số khái niệm 11 1.2 Các yếu tố xác định giá trị kinh tế mỏ khoáng 15 1.3 Phân loại khoáng sản phi kim loại 16 Phần B: Nội dung 19 Ngun liệu hóa học phân bón 19 Lưu huỳnh (S) 19 2.1.1 Tính chất địa hóa thành phần khống vật 19 2.1.2 Cơng dụng yêu cầu công nghiệp 20 2.1.3 Các kiểu mỏ công nghiệp 21 2.1.4 Quặng hóa lưu huỳnh/pyrit Việt Nam 22 Photpho (P) 24 2.2.1 Tính chất địa hóa thành phần khống vật 24 2.2.2 Cơng dụng u cầu công nghiệp 25 2.2.3 Các kiểu mỏ công nghiệp 25 2.2.4 Quặng hóa apatit Việt Nam 26 Than bùn Việt Nam 33 2.3.1 Tính chất địa hóa học thành phần khống vật 33 2.3.2 Cơng dụng yêu cầu công nghiệp 33 2.3.3 Các kiểu mỏ cơng nghiệp 33 Bo (B) 36 2.4.1 Tính chất địa hóa học thành phần khống vật 36 2.4.2 Cơng dụng yêu cầu công nghiệp 37 2.4.3 Các kiểu mỏ cơng nghiệp 38 Muối khống 39 2.5.1 Tính chất địa hóa học thành phần khống vật 39 2.5.2 Công dụng yêu cầu công nghiệp 40 2.5.3 Các kiểu mỏ công nghiệp 41 Chương Chương 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.5.4 Khai thác muối biển Việt Nam 45 Nguyên liệu kỹ thuật 49 Graphit 49 3.1.1 Tính chất địa hóa thành phần khống vật 49 3.1.2 Công dụng yêu cầu công nghiệp 50 3.1.3 Các kiểu mỏ công nghiệp 50 3.1.4 Quặng hóa graphit Việt Nam 52 Muscovit 53 3.2.1 Tính chất địa hóa học thành phần khống vật 53 3.2.2 Công dụng yêu cầu công nghiệp 53 3.2.3 Các kiểu mỏ cơng nghiệp 53 3.2.4 Quặng hóa muscovit Việt Nam 54 Asbest 56 3.3.1 Tính chất địa hóa học thành phần khống vật 56 3.3.2 Cơng dụng yêu cầu công nghiệp 57 3.3.3 Các kiểu mỏ công nghiệp 58 3.3.4 Quặng hóa asbest Việt Nam 59 Talc pyrophilit 60 3.4.1 Tính chất địa hóa thành phần khống vật 60 3.4.2 Cơng dụng u cầu công nghiệp 60 3.4.3 Các kiểu mỏ công nghiệp 61 3.4.4 Quặng hóa talc Việt Nam 63 Fluorit 65 3.5.1 Tính chất địa hóa thành phần khống vật 65 3.5.2 Công dụng yêu cầu công nghiệp 66 3.5.3 Các kiểu mỏ cơng nghiệp 68 3.5.4 Quặng hóa fluorit Việt Nam 69 Barit viterit 71 3.6.1 Tính chất địa hóa thành phần khống vật 71 3.6.2 Cơng dụng yêu cầu công nghiệp 71 3.6.3 Các kiểu mỏ cơng nghiệp 72 3.6.4 Quặng hóa barit Việt Nam 73 Chương 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 Ngun liệu cao nhơm 75 3.7.1 Tính chất địa hóa thành phần khống vật 75 3.7.2 Cơng dụng yêu cầu công nghiệp 75 3.7.3 Các kiểu mỏ công nghiệp 76 Thạch anh quang học áp điện 78 3.8.1 Tính chất địa hóa thành phần khống vật 78 3.8.2 Công dụng yêu cầu công nghiệp 78 3.8.3 Các kiểu mỏ cơng nghiệp 79 3.8.4 Khống hóa thạch anh tinh thể Việt Nam 82 Nguyên liệu sứ gốm 84 Sét-kaolin 84 4.1.1 Tính chất địa hóa thành phần khống vật 84 4.1.2 Cơng dụng yêu cầu công nghiệp 86 4.1.3 Các kiểu mỏ công nghiệp 87 4.1.4 Sét-kaolin Việt Nam 88 4.2 Fenspat ngun liệu thay 91 4.2.1 Tính chất địa hóa thành phần khống vật 91 4.2.2 Cơng dụng yêu cầu công nghiệp 91 4.2.3 Các kiểu mỏ công nghiệp 92 4.2.4 Quặng hóa fenspat Việt Nam 94 Volastonit 96 4.3.1 Khái quát chung 96 4.3.2 Các kiểu mỏ công nghiệp 96 Magnesit brusit 97 4.4.1 Khái quát chung 97 4.4.2 Công dụng yêu cầu công nghiệp 97 4.4.3 Các kiểu mỏ công nghiệp 97 4.4.4 Quặng hóa magnesit Việt Nam 99 4.5 Nguyên liệu sứ gốm Việt Nam 101 4.5.1 Sét gốm 101 4.5.2 Dolomit 102 4.5.3 Fenspat 103 3.7 3.8 Chương 4.1 4.3 4.4 11 12 13 14 15 Olivin suốt (bán trong), màu vàng chanh (crizolit) Turmaline suốt (bán trong) màu Spodumen lục, lục xanh, tím, đỏ, đỏ tía Opal quý màu trắng, đỏ lửa Feldspar màu xanh, xanh nhạt, ánh bạc, ánh vân mắt mèo (đá ánh trăng) 16 Biruza 17 Nephrit, jadeit màu lý (đá ngọc) 11 Tectit 12 … Năm 1994, Hội khoáng học Việt Nam biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn đo lường chất lượng trình duyệt Bộ khoa học cơng nghệ môi trường ban hành tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5855-1994, quy định thuật ngữ phân loại đá quý Việt Nam Bảng phân loại chia đá quý thành nhóm: đá quý, đá bán quý đá mỹ nghệ Trên sở tham khảo bảng phân loại đá quý bán quý giới nước, đặc biệt dựa bảng so sánh phân loại đá quý giới Việt Nam Phạm Hồng Huấn, 1993 Dựa vào đặc tính vật lý (màu sắc, chiết suất, độ cứng, tỷ trọng), đặc điểm địa chất khoáng sản (mức độ phân tán hay tập trung tự nhiên) giá trị thương mại mà đề xuất sử dụng bảng phân loại sau (bảng 6.3) Bảng 6.3.Phân loại đá quý - bán quý Đá Quý (PRECIOUS STONES) Kim cương Corindon đỏ, đỏ cam, đỏ tía, hồng (ruby) Conridon xanh, xanh lục, lục, vàng, tía (saphyr) Beryl lục xanh, vàng lục, lục ( emerald) Cryzoberyl vàng, vàng kim, vàng nâu, vàng lý, xanh vân mắt mèo (alexandrit) Đá Bán Quý ( SEMIPRECIOUS STONES) Corindon đục màu Jadeit (đá ngọc) Opal quý màu trắng hồng,đỏ lửa Granat suốt, vàng lục, nâu lục, nâu (dematoit xanh) Granat đỏ tía (rodolit) Granat đỏ (pirop) Spinel quý (đỏ tía, đỏ da cam) Beryl bán xanh lục, xanh, vằn mắt mèo (aquamarin xanh nước biển, trong) Beryl vàng, hồng (beryl trong, vàng kim, vàng lý) 10 Topaz 11 Thạch anh tinh thể màu tím(amethyst) 12 Thạch anh tinh thể màu xanh táo đến vàng lục (crytopra) 13 Thạch anh tinh thể màu vàng, vàng đất da cam (citrin), ám khói 14 Olivin trong, suốt màu vàng chanh 15 Turmalin suốt (bán trong) màu 16 Spodumen lục, lục xanh, tím, đỏ, đỏ tía (pyroxen quý) 17 Feldspat màu xanh, xanh nhạt 18.Bizura 169 6.3.2 Phân loại đá quý giới Việc phân loại đá quý phải đáp ứng mục đích định người sử dụng, nhằm thiết lập mối quan hệ có hệ thống loại đá quý Các tiêu chuẩn chọn để phân loại đá quý phụ thuộc vào chủ tâm người xây dựng phân loại Như nhà khoáng vật học nhà kinh doanh đá quý có cách phân loại đá quý khác để phù hợp với mục đích Theo thống kê nhà khoáng vật học người Bungari, Kostor (1988) có kiểu phân loại đỏ quý khác a Phân loại theo chữ Đó phân loại cơng trình Webster (1976), Anderson (1983) Liddicoat (1989) b Phân loại theo hình thái tinh thể học Đây cách phân loại giống phân loại tinh thể giáo trình tinh thể học c Phân loại sở thực tiễn sử dụng theo tính chất vật lý đá quý Đây cách phân loại đá quý lâu đời sử dụng nhiều Tiêu chuẩn phân loại tính chất vật lý độ cứng, tỷ trọng, độ suốt ảnh hưởng tính chất đến việc sử dụng đá quý (chế tác, công nghệ ) Cách phân loại điển hình kiểu Kluge (bảng 6.4) Kievlenko (bảng 6.5) d Phân loại theo nguồn gốc Kiểu phân loại dựa nguồn gốc địa chất đá quý Ví dụ phân loại E.Kievlenco (1982), Samsonov Turinge (1984) e Phân loại hoá tinh thể Đây kiểu phân loại tuý khoa học, thường nhà khoáng vật học sử dụng Bảng phân loại nhiều người sử dụng Bauk f Phân loại theo lĩnh vực sử dụng Theo kiểu phân loại đá quý chia theo lĩnh vực sử dụng trang sức, nghệ thuật, quang học g Phân loại hỗn hợp Cách phân loại đá quý dựa theo vài tiêu chuẩn khác Bảng 6.4 Phân loại đá quý Kluge (1860) NHĨM ĐÁ Q THỰC SỰ HẠNG NHỮNG KHỐNG VẬT ĐÁ QUÝ CƠ BẢN I Kim cương, coridon (ruby, saphyr), chrysoberyl, spinel II Zircon, beryl (emerald, aquamarin), topaz, turmalin, granat, opal quý III IV ĐÁ BÁN QUÝ V Cordierit, idocras, peridot, axinit, storolit, andalusit, chiastolit, epidot, biruza Thạch anh pha lê, amethyst, chryzopras, avanturin, thạch anh mắt mèo, thạch anh hồng, canxedon, agat, onyse, cornelian, heliotrop, ngọc bích, opal lửa, hydrophan, opal thường, adula, amazonit, labrador, obsidian, lazurit, hypersten, diopsit, fluorit, hổ phách đá huyền nephrit, serpentin, agalmatolit,steatit, bronzit, barit, thạch cao dạng sợi, đá hoa, malachit, pyrit, rodocrosit, hematit, natrolit, lepidolit 170 Bảng 6.5 Phân loại đá quý theo E Kievlenko (1980) NHÓM HẠNG I ĐÁ TRANG SỨC II III IV ĐÁ TRANG SỨC VÀ TRANG TRÍ I II ĐÁ TRANG TRÍ KHỐNG VẬT ĐÁ Q Kim cương, emerald, ruby, saphyr Alexandrit, saphyr da cam, saphyr lục, saphyr tím, opal đen, jadeit quý Dematoit, spinel, opal quý trắng, opal lửa, aquamarin, topaz, turmalin, adule Chrysolit, zircon, đá mặt trăng, đá mặt trời (oligoclas), beryl vàng, beryl hồng, pyrop, almadin, biruza, amethyst, chrysopras, citrin Lazurit, jadeit, nephrit, malachit, hổ phách, thạch anh tinh thể ám khói Agat, azurit, hematit, rodonit, Fenspat ngũ sắc, obsidian ngũ sắc,đá granat, epidot Ngọc bích, onyx cẩm thạch, obsidian, đá huyền gỗ hố đá, listovenit, pegmatit vân chữ, quaczit chứa avanturin, florit, agalmatolit (pagodit), đá hoa nhiều màu 6.4 CÁC KIỂU MỎ CÔNG NGHIỆP CỦA ĐÁ QUÝ a Kiểu mỏ magma Trong trình hoạt động magma basalt, tác dụng đồng hoá dung thể magma basalt lên trầm tích giàu Al tạo thành tích tụ conridon thường với olivin (crizolit) Liên quan với kiểu mỏ magma có thành hệ kim cương, pirop, crizolit zircon đá kimberlit Đá quý saphyr (ít ruby) đá bán quý crizolit basalt Tây Nguyên nguồn cung cấp cho thành tạo sa khống Loại hình mỏ có giá trị cơng nghiệp có quy mơ lớn Ở Việt Nam phát tích tụ saphyr Đồng Nai, Bình Thuận, Gia Lai, Lâm Đồng, Đắc Lắc b Kiểu mỏ pegmatit Đây loại hình mỏ quan trọng có diện phân bố chủ yếu phần lãnh thổ phía bắc nước ta Khi pegmatit granit xuyên qua đá carbonat, đá mafic làm xuất pegmatit khử silit đồng thời dẫn đến tạo thành tích tụ corindon dạng ruby, saphyr có kích thước lớn Trong pegmatit syenit kiềm gặp tích tụ saphyr Các tích tụ thường dạng ổ, dạng túi phân bố đá pegmatit đá granit hạt lớn (dạng pegmatit) Loại mỏ có giá trị cơng nghiệp nguồn cung cấp cho sa khống Thuộc loại hình phát số biểu ruby, saphyr pegmatit khử silit Lục Yên (Yên Bái) c Kiểu mỏ carbonatit Loại hình mỏ thành tạo với trình thành tạo thể xâm nhập carbonatit phức hệ đá magma siêu mafic kiềm Trong loại hình mỏ carbonatit có thành hệ crizilit (olivin trang sức), Việt Nam chưa phát kiểu mỏ d Kiểu mỏ skarn Trong trình biến chất - tiếp xúc - trao đổi - thay đá magma acid - trung tính với đá trầm tích carbonat giàu magie tạo nên kiểu mỏ skarn magie chứa thân dạng ổ, dạng túi corindon Trong loại hình mỏ có thành hệ berin, lazurit, ruby, saphyr, spinel, granat (almandin) Loại hình mỏ có giá trị cơng nghiệp nguồn cung cấp ngun liệu cho sa khống Ở Việt Nam có mỏ ruby skarn magie Lục Yên (Yên Bái), nhiều 171 điểm khoáng hoá ruby tây nam hồ Ba Bể (Bắc Kạn), điểm saphyr Tùng Bá (Vị Xuyên - Hà Giang) Trên giới có mỏ ngọc ruby nguồn gốc skarn magie tiếng Mianma (MOGOC) e Kiểu mỏ nhiệt dịch Trong trình thành tạo mạch nhiệt dịch nhiệt độ cao - trung bình có tích tụ corindon hạt nhỏ phân bố đá phiến kết tinh, granit, cát kết Liên quan với loại hình gồm thành hệ aquamarin, topaz greisen, agat đá phun trào Corindon loại hình có giá trị cơng nghiệp hạt nhỏ nên không làm đồ trang sức mà để sản xuất vật liệu mài cao cấp Ở Việt Nam có tìm thấy dấu hiệu corindon nhiệt dịch Lâm Đồng Ảnh 6.3 Thành tạo skarn chứa tổ hợp khoáng vật calcit+dolomit+spinel+pargasit+humit khu An Phú (Lục Yên) Ảnh 6.4 Mẫu đá biến đổi skarn chứa ruby, phlogopit, humit, calcit vùng Lục Yên Ảnh Phạm Văn Long Ảnh Doãn Trung Sơn f Kiểu mỏ biến chất Trong trình biến chất khu vực (biến chất nhiệt động) số tầng đá phiến kết tinh biến chất sâu (tướng amphibolit) có chứa tích tụ corindon (ruby, saphyr, locosaphyr) đạt giá trị cơng nghiệp Đi ruby, saphyr cịn có thành tạo najodac Chính dải najodac dấu hiệu chắn để tìm kiếm ruby saphyr Ở loại hình mỏ corindon thường tạo thành tích tụ đơn lẻ, đơn tinh thể đá phiến kết tinh, tập hợp tinh thể đá phiến kết tinh có tuổi từ €1- NP Trong mỏ biến chất cịn có thành hệ jaxma, rodonit, granat, spinel Loại hình mỏ tương đối có giá trị công nghiệp Ở Việt Nam phát thấy ruby thuộc loại hình Bù Khạng, Quỳ Châu (Nghệ An) Đã tìm kiếm phát granat spinel dọc đới Sông Hồng đá phiến kết tinh Thạch Khốn g Kiểu mỏ phong hố Loại hình nguồn gốc mỏ phong hố mỏ chủ yếu hình thành q trình phong hố loại hình mỏ gốc Các thành tạo đá quý – bán quý hình thành từ trước giữ lại sản phẩm phong hóa bở rời Thuộc kiểu mỏ có thành hệ ruby, saphyr, spinel, kim cương, granat, turmalin…trong thành tạo bở rời (sản 172 phẩm phong hố) Ngồi cịn có crizopra đới phong hoá đá siêu mafic, malachit đới phong hóa mỏ sunfur đồng Ở Việt Nam phát thấy mỏ ruby, saphyr đới phong hoá pegmatit thuộc mỏ Quỳ Châu (Nghệ An), mỏ Tân Hương, mỏ Trúc Lâu, Yên Bái, Đăk Tơn (Dăk Nơng) Mỏ phong hố học Q trình phong hố học có vai trị quan trọng q trình thành tạo mỏ phong hố vụn (eluvi, deluvi, proluvi) đá quý bán quý Phần lớn khống vật thuộc nhóm đá q bán quý có độ cứng cao từ – 10 (theo thang Mohs), bền vững điều kiện tự nhiên Dựa vào điều kiện thành tạo chia mỏ sa khoáng loại eluvi, deluvi, proluvi - Sa khống eluvi: Sa khống eluvi tích tụ đá quý vỏ phong hoá thuộc phần mỏ đá quý gốc Trong eluvi tinh thể đá q thường cịn giữ ngun hình dạng ban đầu, phân bố nơi đá gốc bị phong hoá hàm lượng có phần tăng cao so với thành tạo gốc - Sa khống deluvi: sa khống deluvi có diện phân bố liên quan chặt chẽ với sa khoáng eluvi nằm kế cận với thành tạo đá quý gốc Sa khoáng deluvi chứa đá quý thường phân bố mương xói, rãnh xói dải, phễu karst sườn Những thành tạo kiểu tiếng Mianma (mỏ MoGok chứa ruby) - Sa khống proluvi: loại thường có diện phân bố trùng với nón phóng vật, tạo nên phần cao chân núi Sự thành tạo loại phụ thuộc vào hoạt động dòng nước tạm thời Trong vùng nhiệt đới thường hình thành mỏ sa khống proluvi kim cương, ruby, saphyr có giá trị cơng nghiệp Mỏ phong hố hố học Q trình phong hố hố học tác động lên đá siêu mafic bị serpentin hoá tạo nên mỏ thấm đọng opal, crizopra, malachit biruza Những mỏ thường phân bố phần thấp vỏ phong hoá Trong vỏ phong hố tử đá phun trào acid có khống hố đồng porfir thường có tích tụ cơng nghiệp biruza chất lượng cao Kiểu mỏ trầm tích học Các mỏ trầm tích vụn học chứa đá q bán q có ý nghĩa cơng nghiệp quan trọng Phần lớn khống vật thuộc nhóm đá quý bán quý có độ cứng cao, bền học hố học Vì vậy, q trình phong hố học chúng giải phóng khỏi mỏ gốc dòng nước vận chuyển, tái lắng đọng thung lũng tạo nên mỏ sa khống aluvi Dựa vào đặc điểm cấu trúc, vị trí nằm chia aluvi loại sa khoáng thềm, thung lũng (gồm sa khoáng bãi bồi sa khống lịng sơng) Sa khống thung lũng đá quý bán quý có giá trị quan trọng đối tượng khai thác kim cương, emerald, ruby, saphyr, spinel Các thành tạo bở rời ruby, saphyr eluvi, deluvi, proluvi, proluvi - aluvi, aluvi phổ biến nguồn cung cấp chủ yếu nguyên liệu cho việc sản xuất đồ trang sức Những thành tạo tạo thành lớp phủ phân bố kế cận với mỏ gốc sườn đồi, vạt gấu tạo thành bãi bồi ven sông suối Các mỏ sa khống thường có quy mơ bề dày tương đối lớn, dễ khai thác,vì mà chúng loại hình mỏ có giá trị Ở Việt Nam có nhiều mỏ thuộc loại Lục Yên, Bảo n, Tân Hương, Ngịi Hóp, Nơng Sơn, Trúc Lâu (n Bái) Ngồi cịn có tỉnh Bình Thuận, Lâm Đồng, Đồng Nai 173 Từ kết nghiên cứu tìm kiếm nhận thấy vùng Lục Yên (Yên Bái) có mỏ ruby, saphyr thuộc loại hình nguồn gốc cơng nghiệp sau: pegmatit, skarn, phong hố, sa khống 6.5 ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC KHỐNG VẬT ĐÁ QUÝ-BÁN QUÝ Ở VÙNG LỤC YÊN-YÊN BÁI Khoáng vật đá quý – bán quý thành tạo bở rời vùng Lục Yên gồm: corindon (ruby, saphyr), spinel, granat (almandin) a Corindon Loại corindon màu đỏ (ruby) có thành phần Al2O3: 98,290-99,379%, TiO2: 0,0200,055% Hàm lượng Cr2O3 corindon Lục Yên thấp so với corindon Quỳ Châu cao so với vùng khác Khác với mỏ Trúc Lâu, corindon mỏ An Phú Khoan Thống đặc trưng ưu Cr Điều chứng tỏ khả tạo ruby có màu đẹp cao, ngang hàng với ruby Quỳ Châu Mianma (mỏ Gok) Corindon tìm thấy sa khống vùng Lục n từ năm 1983, An Phú khu vực lân cận Minh Tiến, Liễu Đô, Yên Thắng, Tân Lĩnh…Việc khai thác corindon bắt đầu khu vực từ năm 1987 Corindon với nhiều màu khác tìm thấy sa khống với chất lượng cao (màu đẹp, suốt) Khác với corindon sa khoáng, đá hoa chủ yếu gặp corindon màu đỏ đẹp màu hồng, màu khác không thấy Bảng 6.6 Thành phần hoá học corindon đá hoa mỏ An phú (LụcYên) (Phân tích microsonde Viện khoa học Địa chất Khoáng sản Việt Nam) (Nguồn: Ngụy Tuyết Nhung nnk, 2007) Khoáng vật SiO2 TiO2 Al2O3 Cr2O3 Fe2O3 + FeO MgO CaO MnO Na2O K2O NiO P2O5 Mẫu LY1-1 0,028 0,120 99,023 0.000 0,000 0,000 0,003 0,033 0,002 0,018 0,000 0,008 Mẫu LY1-2 0,120 98.290 1,201 0,011 0,016 0,006 0 0,30 0,018 Mẫu LY108 0,064 0,055 99,379 0,076 0,027 0 0,000 0 Mẫu AP12 0,058 0,020 98,927 0,020 0,019 0,012 0,001 0,000 0,000 0,013 0,000 0,019 b Spinel Spinel thường với corindon mẫu sa khống bở rời vùng Lục n, ngồi cịn gặp nhiều đá gốc (đá hoa) Spinel chủ yếu có dạng tinh thể hình mặt tam giác, kích thước từ 0,1mm đến 1- 2cm, gặp tinh thể lớn kích thước 5- cm Spinel có nhiều màu khác xanh, đỏ, đỏ lửa, nâu, hồng v.v…chất lượng từ đục đến bán suốt Spinel có vết vỡ vỏ chai, ánh thuỷ tinh, chiết suất 1,7-1,73, tỷ trọng 3,5-3,6, độ cứng Thành phần hoá học spinel là: Al2O3: 69,46-71,94%, Fe2O3: 0,07-0,31%, FeO